專(zhuān)利名稱(chēng)：流化床熱反應(yīng)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種流化床(沸騰層)熱反應(yīng)裝置，例如流化床燃燒裝置，流化床碳化系統(tǒng)，其中，含有不可燃成分的固體可燃物質(zhì)--例如工業(yè)廢物，城市廢物或煤在一流化床爐中燃燒或氣化。更具體地說(shuō)，本發(fā)明涉及這樣的流化床熱反應(yīng)裝置，其能從流化床爐中平穩(wěn)地排出不可燃成分，避免了不可燃成分沉積在爐中的特定位置，均勻和有效地燃燒或氣化上述可燃物質(zhì)，并穩(wěn)定地回收生成物，例如熱能或可燃?xì)怏w。
隨著經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，含有不可燃成分的固體可燃物質(zhì)--例如工業(yè)廢物或城市廢物--的數(shù)量正在不斷增加。這種可燃物質(zhì)含有大量的能量，但其特性和形狀等都不同，并有大量的不規(guī)則形式的不可燃物質(zhì)混在其中。所以，難于穩(wěn)定地燃燒這樣的可燃物質(zhì)，以有效地利用能源，或使其氣化而生產(chǎn)可燃?xì)狻?br>
JP-A4-214110(日本專(zhuān)利申請(qǐng)未審查公告(KOKAI)NO.4-214110)公開(kāi)了一種用于廢物的流化床燃燒裝置，其中，含有不可燃物質(zhì)的廢物在一流化床爐中燃燒，并在燃燒過(guò)程中，不可燃物質(zhì)平穩(wěn)地排出爐外，由此得到一穩(wěn)定的燃燒。在該公告的
圖1所示的燃燒裝置中，在空氣擴(kuò)散板40和爐壁之間形成一不可燃物質(zhì)排出口50，并且空氣擴(kuò)散板頂面44是傾斜的，使更接近不可燃物質(zhì)排出口50的頂面44的側(cè)面處于一更低的平面，比供到空氣擴(kuò)散板40較高側(cè)的一個(gè)更大量的空氣供到空氣擴(kuò)散板40的下側(cè)。然而，在空氣擴(kuò)散板40的下側(cè)，供進(jìn)的大量空氣使流化床更強(qiáng)烈地流態(tài)化。所以，流化床顯示了接近于流體的特性。在該流化床中，比重大于流化床的物質(zhì)下降，而比重小于流化床的物質(zhì)飄浮在其中。于是，發(fā)生了所謂的重力分離作用。所以，大比重的不可燃成分下沉，并在到達(dá)不可燃成分出口50之前沉積在爐底，這是不利的。另外，因?yàn)椴豢扇嘉镔|(zhì)排出口50--其不供應(yīng)流態(tài)化氣體--是開(kāi)在爐底平面上，所以，處于不可燃物質(zhì)排出口50上方的流化床的一部分是不穩(wěn)定的。
JP-A-4-214110公告中圖11所示的熱處理裝置有空氣擴(kuò)散板90a和90b，它們有從爐中心分別向兩個(gè)不可燃物質(zhì)排出口95a和95b延伸的向下傾斜面，還有空氣擴(kuò)散板90c，90d，它們有從爐側(cè)壁分別向不可燃物質(zhì)排出口95a，95b延伸的向下傾斜面。從接近于不可燃物質(zhì)出口的空氣擴(kuò)散板比從通過(guò)空氣腔93c，93e其他部分供應(yīng)一個(gè)更大量的空氣。通過(guò)大量空氣進(jìn)行有力流體化的流化床顯示了接近于流體的特性。所以，在流化床中發(fā)生了所謂的重力分離。即，比重大于流化床的物質(zhì)下降，而比重小于流化床的物質(zhì)飄浮在其中。
隨著有大比重的不可燃成分的下沉，在其到達(dá)不可燃物質(zhì)排出口95a和95b之前，它們沉積在爐底。這就妨礙了不可燃物質(zhì)的平穩(wěn)排出。另外，其流動(dòng)性逐漸變差，最后使裝置無(wú)法工作。同時(shí)，不可燃物質(zhì)排出口(其中沒(méi)有流態(tài)化氣體吹入)是開(kāi)在爐底的平面上。所以，在不可燃物質(zhì)排出口附近和上方形成了一沒(méi)有流態(tài)化的固定床。固定床妨礙了在流化床中形成平穩(wěn)的循環(huán)流。這妨礙了流化床中燃料的分配和混合以及不可燃成分的排出。
JP-B2-5-19044(日本專(zhuān)利申請(qǐng)審查后公告NO.5-19044)公開(kāi)了一種流化床爐，用于焚化包含了不可燃物質(zhì)例如金屬片，土石等的廢物。在該公告中的流化床爐的爐底有一向下傾斜面，其向設(shè)在爐底中心的不可燃物質(zhì)出口5延伸，送入流態(tài)化空氣，使在不可燃物質(zhì)排出口附近的爐底的每單位面積上的流態(tài)化氣體的量是大的，并向爐側(cè)壁逐漸減少。所以，在流化床中發(fā)生循環(huán)流，其在不可燃物質(zhì)排出口中心前向上流動(dòng)，并在爐側(cè)壁附近向下流動(dòng)。同時(shí)，廢物送到不可燃物質(zhì)排出口5的正上方的區(qū)域。所以，送入的廢物由上升流吹起并在床頂部燃燒，或擴(kuò)散于自由板并在那里燃燒。所以，在流化床中的燃燒效率不利地減少了。
在廢物從爐側(cè)壁側(cè)送入以消除上述問(wèn)題的情況下，下降流使廢物有利地在流化床中分布和混合，并改善了床中燃燒的效率。然而，因?yàn)榇罅康目諝庠诓豢扇嘉镔|(zhì)排出口5前的位置送入，由大量的空氣有利地流體化的流化床如JP-A-4-214110一樣顯示了接近流體的特性。在該位置，比重大于流化床的物質(zhì)下沉，而比重小于流化床的物質(zhì)飄浮。即，發(fā)生了所謂的重力分離。所以，大比重的不可燃成分下沉，然后在其到達(dá)不可燃物質(zhì)排出口之前沉積在爐底。這就妨礙了不可燃成分的平穩(wěn)排出。在有相同流化床的流化床氣化裝置中，同樣出現(xiàn)了有關(guān)不可燃成分排出的問(wèn)題。
本發(fā)明的目的是解決普通技術(shù)中的問(wèn)題，并提供了一種流化床熱反應(yīng)裝置，其中，在一流化床爐中燃燒含有不可燃成分的固體可燃物質(zhì)，例如工業(yè)廢物，城市廢物或煤等，并且，大比重的不可燃成分能平穩(wěn)地排出流化床爐外，以致避免了不可燃成分在爐中特定位置的沉積，并且爐中的流體化是穩(wěn)定的，由此能使可燃物質(zhì)穩(wěn)定地燃燒或氣化。
當(dāng)由一活動(dòng)床(其中，流質(zhì)處于固定床和流化床之間的過(guò)渡狀態(tài))支承時(shí)，大比重的不可燃成分--例如鐵--不易下沉，而是能水平移動(dòng)。然而，在一個(gè)流質(zhì)強(qiáng)有力流化的流化床中，這種不可燃成分迅速下降和沉積，于是，難于運(yùn)動(dòng)和排出。由于這一事實(shí)，更具體地說(shuō)，本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種流化床熱反應(yīng)裝置，其中，通過(guò)一活動(dòng)床將已送入爐中的含有不可燃成分的可燃物質(zhì)移動(dòng)到不可燃成分出口附近，并且，流質(zhì)在不可燃成分出口附近有力地流態(tài)化，由此，迅速地使可燃物質(zhì)燃燒或氣化，并通過(guò)下沉允許大比重的不可燃成分從可燃成分中分離出來(lái)，并從不可燃成分出口排出。
本發(fā)明的另一目的是提供一種流化床熱反應(yīng)裝置，其中，能防止不可燃成分出口使流態(tài)化氣流中斷，并且在爐中形成的流質(zhì)的主流化床和主循環(huán)流是穩(wěn)定的，由此能使可燃物質(zhì)有利地燃燒或氣化。
本發(fā)明的另一目的是提供一流化床熱反應(yīng)裝置，其中，已送入爐中的包含不可燃成分的可燃物質(zhì)在流質(zhì)的下降流和水平流中移動(dòng)，通過(guò)氣體淘析作用產(chǎn)生小比重的并具有高可燃物質(zhì)濃度的上流化床和大比重的并具有高不可燃成分濃度的下流化床，高可燃成分濃度的上層與上升流混合，通過(guò)不可燃成分出口上方，然后進(jìn)一步循環(huán)，同時(shí)在大比重和高不可燃成分濃度的下流化床中的不可燃成分和流質(zhì)優(yōu)先地從不可燃成分出口排出爐外。
本發(fā)明的另一目的是提供一流化床熱反應(yīng)裝置，其能有效地將不可燃成分排出爐外，并通過(guò)設(shè)置在與主流化床分離的付流化床中的熱回收裝置穩(wěn)定地回收熱能。
本發(fā)明提供了一種流化床熱反應(yīng)裝置，包含不可燃成分的可燃物質(zhì)在流化床爐中燃燒或氣化，其中，具有大量的流態(tài)化氣體供氣孔的弱擴(kuò)散板和強(qiáng)擴(kuò)散板設(shè)置于爐的底部形成一主流化床，一長(zhǎng)或圓的不可燃成分出口設(shè)置于弱擴(kuò)散板和強(qiáng)擴(kuò)散板之間；用于將可燃物質(zhì)供入流化床爐中的可燃物質(zhì)供料口被設(shè)置使可燃物質(zhì)能落在弱擴(kuò)散板上方的區(qū)域；弱擴(kuò)散板能供給流態(tài)化氣體使流質(zhì)具有較低的流化速度，并形成一流質(zhì)的下降流；弱擴(kuò)散板有一向不可燃成分出口延伸的向下傾斜面；強(qiáng)擴(kuò)散板能提供流態(tài)化氣體而使流質(zhì)有一較高的流化速度，并形成流質(zhì)的上升流；流質(zhì)形成以一上升流和下降流交替流動(dòng)的主循環(huán)流。一部分流態(tài)化氣體從不可燃成分出口通過(guò)有大量流態(tài)化氣體供氣孔的附加擴(kuò)散板供入，使在不可燃成分出口附近的流質(zhì)流化，使流質(zhì)在主流化床中連續(xù)，而使主循環(huán)流穩(wěn)定。本發(fā)明的流化床熱反應(yīng)裝置有使用空氣，蒸汽，氧氣，燃燒廢氣和它們的混合氣作為流態(tài)化氣體燃燒或氣化可燃物質(zhì)的功能，并能相對(duì)于可燃物質(zhì)調(diào)節(jié)供入的氧化氣體，例如空氣或氧氣的比例。
從可燃物質(zhì)供料口供入的可燃物質(zhì)與流質(zhì)的下降流一起向下運(yùn)動(dòng)到爐底附近，然后沿弱擴(kuò)散板的向下傾斜面在水平方向運(yùn)動(dòng)。在沿向下傾斜面水平運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，可燃物質(zhì)由從下面向上供入的流態(tài)化氣體進(jìn)行氣體淘析，由此在不可燃成分出口附近產(chǎn)生小比重和高可燃成分濃度的上流化床和大比重和低可燃成分濃度的下流化床。高可燃成分濃度的上流化床與流質(zhì)的上升流混合，經(jīng)過(guò)不可燃成分出口上方，然后進(jìn)一步循環(huán)燃燒。在下流化床中的流質(zhì)和不可燃成分優(yōu)先從不可燃成分出口排出。
在所述弱擴(kuò)散板和不可燃成分出口之間具有一輔助擴(kuò)散板，其上有大量的流態(tài)化氣體供氣孔，所述輔助擴(kuò)散板能供入流態(tài)化氣體使流質(zhì)有較高的流化速度，所述輔助擴(kuò)散板有一斜度比弱擴(kuò)散板更陡的向下傾斜面，其位于弱擴(kuò)散板下緣和不可燃成分出口之間，向不可燃成分出口延伸。
在所述強(qiáng)擴(kuò)散板上方設(shè)有斜壁，使流態(tài)化氣體翻轉(zhuǎn)，并且流質(zhì)在強(qiáng)擴(kuò)散板上方朝爐中心，即弱擴(kuò)散板上方的區(qū)域向上流動(dòng)，在斜壁上方有一相對(duì)高度部分。強(qiáng)擴(kuò)散板有一隨著離不可燃成分出口的距離增加而逐漸升高的向上傾斜面，強(qiáng)擴(kuò)散板的設(shè)置使隨著離不可燃成分出口距離的增加流化速度也不斷增加。
另外，在所述斜壁和爐側(cè)壁之間有一熱回收室，熱回收室在斜壁的上和下端與爐中部連通，并且在熱回收室中設(shè)有熱回收裝置，一第三擴(kuò)散板設(shè)在強(qiáng)擴(kuò)散板和爐側(cè)壁之間，使第三擴(kuò)散板與強(qiáng)擴(kuò)散板的外緣鄰接，第三擴(kuò)散板能提供流態(tài)化氣體使在熱回收室中的流質(zhì)具有較低的流化速度，第三擴(kuò)散板有一與強(qiáng)擴(kuò)散板同樣斜度的向上傾斜面。
爐底的平面結(jié)構(gòu)可以是矩形或圓形的，通過(guò)平行設(shè)置一矩形的弱擴(kuò)散板，不可燃成分出口和強(qiáng)擴(kuò)散板，或通過(guò)相對(duì)于矩形弱擴(kuò)散板的脊部對(duì)稱(chēng)設(shè)置矩形的不可燃成分出口和矩形強(qiáng)擴(kuò)散板而形成矩形爐底。圓形爐底由一錐形弱擴(kuò)散板形成，其中心高而周緣低；不可燃成分出口的形狀包括一組與弱擴(kuò)散板同心設(shè)置的部分環(huán)形的部分；并且，強(qiáng)擴(kuò)散板是環(huán)形的。
在本發(fā)明另一種形式中，提供了一種流化床熱反應(yīng)裝置，包含不可燃成分的可燃物質(zhì)在流化床爐中燃燒或氣化，各具有大量的流態(tài)化氣體供氣孔的弱擴(kuò)散板，輔助擴(kuò)散板和強(qiáng)擴(kuò)散板設(shè)置于爐的底部，一不可燃成分出口設(shè)置于輔助擴(kuò)散板和強(qiáng)擴(kuò)散板之間；一可燃物質(zhì)供料口被設(shè)置使可燃物質(zhì)能落在弱擴(kuò)散板上方的區(qū)域；弱擴(kuò)散板能供給流態(tài)化氣體使流質(zhì)具有較低的流化速度，并形成一流質(zhì)的下降流；弱擴(kuò)散板有一向不可燃成分出口延伸的向下傾斜面；輔助擴(kuò)散板能提供流態(tài)化氣體而使流質(zhì)有一較高的流化速度，輔助擴(kuò)散板有一斜度比弱擴(kuò)散板更陡的向下傾斜面，其處于弱擴(kuò)散板下緣和不可燃成分出口之間，使向下傾斜面向不可燃成分出口延伸；強(qiáng)擴(kuò)散板能提供流態(tài)化氣體而對(duì)流質(zhì)提供一較高的流動(dòng)速度，并形成一流質(zhì)的上升流；在水平方向，輔助擴(kuò)散板向下傾斜面的下緣基本與相鄰的強(qiáng)擴(kuò)散板的邊緣重疊，但在垂直方向，這些邊緣相互分離；不可燃成分出口開(kāi)在所述兩個(gè)邊緣之間的垂直間隙中，即，出口是水平打開(kāi)的。
最好，在所述強(qiáng)擴(kuò)散板上方設(shè)有斜壁，使流態(tài)化氣體翻轉(zhuǎn)，并且流質(zhì)在強(qiáng)擴(kuò)散板上方朝爐中心，即向弱擴(kuò)散板上方的區(qū)域向上流動(dòng)。一自由板設(shè)在斜壁上方。強(qiáng)擴(kuò)散板有一隨著離不可燃成分出口的距離增加而逐漸升高的向上傾斜面，強(qiáng)擴(kuò)散板的設(shè)置使隨著離不可燃成分出口距離的增加流化速度也不斷增加。在所述斜壁和爐側(cè)壁之間有一熱回收室，熱回收室在斜壁的上和下端與爐中部連通，并且在熱回收室中設(shè)有熱回收裝置，一第三擴(kuò)散板設(shè)在強(qiáng)擴(kuò)散板和爐側(cè)壁之間，使第三擴(kuò)散板與強(qiáng)擴(kuò)散板的外緣鄰接，第三擴(kuò)散板能提供流態(tài)化氣體使在熱回收室中的流質(zhì)具有較低的流化速度，第三擴(kuò)散板有一與強(qiáng)擴(kuò)散板大致同樣斜度的向上傾斜面。
爐底的平面形狀可以是圓形或矩形的。通過(guò)將矩形弱擴(kuò)散板和強(qiáng)擴(kuò)散板平行設(shè)置，或?qū)⒕匦蔚娜鯏U(kuò)散板和矩形的強(qiáng)擴(kuò)散板相對(duì)于矩形弱擴(kuò)散板的脊以一成角度的截面對(duì)稱(chēng)設(shè)置而形成一矩形爐底。通過(guò)一錐形弱擴(kuò)散板，一與弱擴(kuò)散板同心設(shè)置的倒錐形強(qiáng)擴(kuò)散板，和一在弱擴(kuò)散板的外緣和強(qiáng)擴(kuò)散板內(nèi)緣之間垂直間隙的開(kāi)口形成的不可燃成分出口而形成一圓形爐底。
在本發(fā)明的流化床熱反應(yīng)裝置中，通過(guò)弱擴(kuò)散板供入的流態(tài)化氣體給于流質(zhì)一較低的流化速度，而形成一流質(zhì)的下降流，通過(guò)強(qiáng)擴(kuò)散板供入的流態(tài)化氣體給于流質(zhì)一較高的流化速度，而形成一流質(zhì)的上升流。于是，形成了包括下降流和上升流的主流化床。在流質(zhì)以下降流的方式向下流動(dòng)后，其由弱擴(kuò)散板的向下傾斜面引導(dǎo)成為一上升流，并在強(qiáng)擴(kuò)散板附近上升。已到達(dá)流化床頂部的流質(zhì)被引向爐中部，并再成為一下降流，于是形成一在主流化床中循環(huán)的主循環(huán)流。
通過(guò)一附加擴(kuò)散板--其設(shè)在不可燃成分出口中--供入流態(tài)化氣體，以致能提供一較高的流化速度，在不可燃成分出口附近和上方的流質(zhì)被有力地流化。于是，在不可燃成分出口的上方的流質(zhì)也成為一流化床，而不是一固定床。于是，從弱擴(kuò)散板到強(qiáng)擴(kuò)散板的流化區(qū)域是連續(xù)的，并且一主循環(huán)流--其在弱流化區(qū)是向下流動(dòng)和在強(qiáng)流化區(qū)是向上流動(dòng)--能穩(wěn)定地形成而不會(huì)中斷。在強(qiáng)擴(kuò)散板上方的斜壁使在強(qiáng)擴(kuò)散板上方向爐中心向上流動(dòng)的流態(tài)化氣體和流質(zhì)翻轉(zhuǎn)，而促進(jìn)主循環(huán)流的形成。
可燃物質(zhì)從可燃物質(zhì)供料口落在弱擴(kuò)散板上方的區(qū)域。弱擴(kuò)散板上方的區(qū)域已被柔和地流化并處于一活動(dòng)床的狀態(tài)--其為一固定床和流化床之間的中間狀態(tài)。在活動(dòng)床中，可燃物質(zhì)和不可燃成分在流質(zhì)中為懸浮狀態(tài)。所以，可燃物質(zhì)和不可燃成分與流化床中的循環(huán)流一起向下流動(dòng)，然后水平運(yùn)動(dòng)到強(qiáng)擴(kuò)散板上方的流化區(qū)域--在該處流動(dòng)速度是高的。然而，雖然可燃物質(zhì)和不可燃成分懸浮在流質(zhì)中，但它們是處于柔和的流化狀態(tài)。所以，當(dāng)可燃物質(zhì)和不可燃成分水平運(yùn)動(dòng)的同時(shí)，所謂的重力分離緩慢地發(fā)生。即，比重大于活動(dòng)床的物質(zhì)逐漸下沉，而比重小于活動(dòng)床的物質(zhì)上浮。于是，小比重的可燃物質(zhì)向上運(yùn)動(dòng)，而大比重的不可燃成分向下運(yùn)動(dòng)，于是，形成一高可燃成分濃度的上流化床和一高不可燃成分濃度的下流化床。
小比重的和高可燃成分濃度的上流化床與流質(zhì)的上升流混合，經(jīng)過(guò)不可燃成分出口上方，在燃燒裝置的情況下，上流化床在有高流化速度的氧化氣氛的上升流中滿意地燃燒。因?yàn)樯狭骰灿休^小的不可燃物質(zhì)含量，所以其能在上升流中有利地燃燒。在氣化裝置的情況下，可燃物質(zhì)在上流化床中部分燃燒和有效地?zé)岱纸?。于是，能達(dá)到很好地氣化。
大比重和高不可燃成分濃度的下流化床被導(dǎo)向弱擴(kuò)散板的向下傾斜面，而進(jìn)入不可燃成分出口--其設(shè)在弱擴(kuò)散板和強(qiáng)擴(kuò)散板之間。于是，流質(zhì)和不可燃成分從不可燃成分出口排出。即，因?yàn)樵谌鯏U(kuò)散板上方的流質(zhì)是處于活動(dòng)床的狀態(tài)，所以，即使是超大比重成分，例如鐵也能由活動(dòng)床支承并向不可燃成分出口附近運(yùn)動(dòng)。所以，沒(méi)有不可燃成分沉積在爐底上。同時(shí)，流態(tài)化氣體能通過(guò)不可燃成分出口上的擴(kuò)散板供入，以給于一較高的流化速度，于是，在不可燃成分出口的入口附近和上方能使流質(zhì)強(qiáng)有力地流化。
然后，在不可燃成分出口的入口附近和上方的流質(zhì)處于被強(qiáng)有力地流化的狀態(tài)，而不是處于固定床也不是處于活動(dòng)床的狀態(tài)。所以，流化床顯示了接近于液體的特性。所以，在流化床中易于發(fā)生所謂的重力分離作用。即，比重大于流化床的物質(zhì)下沉，而比重小于流化床的物質(zhì)飄浮在流化床中。所以，大比重的不可燃成分迅速地向不可燃成分出口下沉，所以，不可燃成分的排出非常容易和平穩(wěn)。因?yàn)樵跔t中的不可燃成分平穩(wěn)地和有效地排出，所以，其不會(huì)干擾爐中的燃燒和氣化。因?yàn)榭扇汲煞趾筒豢扇汲煞钟蓺怏w淘析所分離，并且差不多只有不可燃成分排出，所以，爐中的熱損失很小，并且，排出的不可燃成分的處理也較容易。
最好，使用一斜度大于弱擴(kuò)散板的輔助擴(kuò)散板而提供有較高流化速度的流態(tài)化氣體，由此，使從弱擴(kuò)散板上方運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)床變化進(jìn)入流化床。于是，由氣體淘析所進(jìn)行的不可燃成分分離迅速地進(jìn)行，特別是，大比重的不可燃成分，例如鐵，下沉于輔助擴(kuò)散板上。然而，因?yàn)檩o助擴(kuò)散板有一大的斜度，所以，這種大比重的不可燃成分平穩(wěn)地引向不可燃成分出口。強(qiáng)擴(kuò)散板的布置使流化速度隨著離不可燃成分出口的距離而逐漸增加。于是，強(qiáng)擴(kuò)散板促進(jìn)了以爐心為中心的主循環(huán)流的形成。
第三擴(kuò)散板對(duì)在熱回收室中的流質(zhì)給于一較低的流化速度，以在熱回收室中形成一向下運(yùn)動(dòng)的活動(dòng)床。在上升流上部流質(zhì)的一部分--斜壁使其向爐中部翻轉(zhuǎn)--進(jìn)入斜壁上端上方的熱回收室并以一活動(dòng)床的形式向下流動(dòng)。在與熱回收裝置進(jìn)行熱交換而冷卻之后，流質(zhì)沿第三擴(kuò)散板被引向強(qiáng)擴(kuò)散板上方的區(qū)域，并與上升流混合和由上升流中的燃燒熱而加熱。于是，通過(guò)由在熱回收室中的下降流和在主燃燒室中的上升流形成流質(zhì)的付循環(huán)流，并且在流化床爐中的燃燒熱由在熱回收室中的熱回收裝置所回收。如圖10所示，熱回收裝置的總導(dǎo)熱系數(shù)隨著流化速度而可有較大的變化。所以，通過(guò)改變通過(guò)第三擴(kuò)散板的流態(tài)化氣體的速率能容易地控制回收的熱量。
通過(guò)將流化床爐的平面形狀制為矩形，能容易地進(jìn)行爐子的設(shè)計(jì)和制造。然而，如果將爐子的平面形狀制為圓形，其能增加流化床爐側(cè)壁的抗壓性，并且，其能容易地通過(guò)減少爐中壓力而防止廢物燃燒所產(chǎn)生的氣味和有害氣體的泄漏，反之，通過(guò)增加爐中的壓力而得到能驅(qū)動(dòng)氣輪機(jī)的高壓氣體。
在本發(fā)明的另一形式中，對(duì)于圍繞不可燃成分出口的擴(kuò)散板，從平面看，一擴(kuò)散板的下緣基本與另一擴(kuò)散板的下緣接觸，這些邊緣在垂直方向相互分離。不可燃成分出口開(kāi)在兩邊緣之間的垂直間隙中。于是，在不可燃成分出口上方的區(qū)域能被流化，而不用在不可燃成分出口內(nèi)表面提供一擴(kuò)散板。于是，流化區(qū)域從弱擴(kuò)散板到強(qiáng)擴(kuò)散板是連續(xù)的，并且在弱流化區(qū)域向下流動(dòng)并在強(qiáng)流化區(qū)向上流動(dòng)的循環(huán)流是穩(wěn)定的，而不會(huì)出現(xiàn)間斷。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置基本部分的垂直剖視圖；圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置基本部分的垂直剖視圖；圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置基本部分的垂直剖視圖；圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置基本部分的垂直剖視圖；圖5是本發(fā)明第五實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置爐底部分的透視圖；圖6是圖5中流化床熱反應(yīng)裝置爐底部分的平面圖；圖7是圖5中流化床熱反應(yīng)裝置爐底部分的垂直剖視圖；圖8是本發(fā)明第六實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置爐底部分的透視圖；圖9是本發(fā)明第七實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置爐底部分的透視圖10是在本發(fā)明的流化床熱反應(yīng)裝置中熱回收裝置的總傳熱系數(shù)與通過(guò)第三擴(kuò)散板送入的流態(tài)化氣體流化速度之間關(guān)系的曲線圖；圖11是本發(fā)明第八實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置爐底部分的剖視圖。
下面參照附圖對(duì)本發(fā)明的一個(gè)實(shí)施例進(jìn)行描述。
圖1-10顯示了根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置，其中，本發(fā)明是為一燃燒裝置的形式，圖11顯示了根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置，其中，本發(fā)明是為一氣化裝置的形式。在附圖中，相同的部件標(biāo)以相同的標(biāo)號(hào)，重復(fù)的描述被省略。
圖1是本發(fā)明第一實(shí)施例基本部分的垂直剖視圖。在圖1中，流化床熱反應(yīng)裝置有一設(shè)在流化床爐1爐底部分中部的不可燃成分出口8；一弱擴(kuò)散板2和一強(qiáng)擴(kuò)散板3，其各設(shè)置在不可燃成分出口8和側(cè)壁42之間；一可燃物質(zhì)供料口10設(shè)在弱擴(kuò)散板2上方；一斜壁9設(shè)置在強(qiáng)擴(kuò)散板3上方；一相對(duì)高度部分44設(shè)在斜壁9上方。爐子的平面形狀可以是矩形或圓形的。在爐1中，包括不可燃顆粒--如砂子--的流質(zhì)由通過(guò)弱擴(kuò)散板2和強(qiáng)擴(kuò)散板3向上吹入爐中的流態(tài)化氣體--例如空氣--吹起。然后，流質(zhì)處于一飄浮狀態(tài)，于是，一主流化床形成了。主流化床的可變的頂面43處于斜壁9中部的高度上。為了進(jìn)行燃燒，要增加流態(tài)化氣體中的氧含量。然而，通過(guò)減少流態(tài)化氣體中的氧含量，能使可燃物質(zhì)氣化。
將流態(tài)化氣體從氣源14通過(guò)管62和接頭6送入位于弱擴(kuò)散板2下方的弱擴(kuò)散室4。將流態(tài)化氣體通過(guò)設(shè)在弱擴(kuò)散板2上的大量的流態(tài)化氣體供氣孔72以一較低的流化速度送入爐中，以在弱擴(kuò)散板2上方形成一流質(zhì)的弱流態(tài)化區(qū)17，在該區(qū)17中，形成一流質(zhì)的下降流18。弱擴(kuò)散板2的頂面是一朝不可燃成分出口8逐漸變低的向下傾斜面，如其垂直剖視圖所示。在圖1中，在弱擴(kuò)散板2頂面附近，下降流18成為一沿向下傾斜面流動(dòng)的大致水平流19。
強(qiáng)擴(kuò)散板3有大量的流態(tài)化氣體供氣孔74，并且其下方有一強(qiáng)擴(kuò)散室5。流態(tài)化氣體從氣源15通過(guò)管64和接頭7送入強(qiáng)擴(kuò)散室5。流態(tài)化氣體通過(guò)大量的流態(tài)化氣體供氣孔74以一較高的流化速度送入爐中，在強(qiáng)擴(kuò)散板3上方形成一強(qiáng)流化區(qū)16，在該區(qū)16中，形成一流質(zhì)的上升流20。強(qiáng)擴(kuò)散板3的頂面是一向上傾斜的面，其在不可燃成分出口8附近最低，并朝向側(cè)壁42逐漸變高，如其垂直剖視圖所示。
在圖1中，在流化床爐1中的流質(zhì)從上升流20的頂部移動(dòng)到弱流化區(qū)17的頂部，即，下降流18的頂部，然后在下降流18中向下運(yùn)動(dòng)。然后，在水平流19中的流質(zhì)運(yùn)動(dòng)到上升流20的底部，于是，產(chǎn)生了一個(gè)主循環(huán)流。斜壁9是傾斜的，以致其從側(cè)壁42向爐中心逐漸變高，迫使上升流向弱擴(kuò)散板2上方的區(qū)域翻轉(zhuǎn)。
在弱擴(kuò)散板2上方設(shè)有一可燃物質(zhì)供料口10，用于將可燃物質(zhì)38送入流化床爐1，使可燃物質(zhì)落在弱擴(kuò)散板上方的區(qū)域。從可燃物質(zhì)供料口10送入的可燃物質(zhì)38與流質(zhì)的下降流18混合，并與下降流18一起向下運(yùn)動(dòng)到爐底附近，并被熱分解或部分燃燒。然后，可燃物質(zhì)38與沿弱擴(kuò)散板2的向下傾斜面流動(dòng)的流質(zhì)的水平流19混合，然后，向不可燃成分出口8水平運(yùn)動(dòng)。通過(guò)向上供入的流態(tài)化氣體使水平流19中的可燃物質(zhì)受到氣體淘析和重力分離作用。于是，大比重的不可燃成分11運(yùn)動(dòng)到水平流的下側(cè)，而小比重的可燃成分集中在水平流的上部。所以，在不可燃成分出口8附近形成小比重和高可燃成分濃度的上流化床12和大比重和高不可燃成分濃度的下流化床13。
高可燃成分濃度的上流化床12與流質(zhì)的上升流20混合，通過(guò)不可燃成分出口8上方，并由氧化氣氛和強(qiáng)流態(tài)化進(jìn)行燃燒。在流化床中產(chǎn)生的燃燒氣體上升到流化床頂面43上方的相對(duì)高度部分44，如必要的話，可進(jìn)行第二次燃燒。再進(jìn)行煙塵的清除和熱能的回收，并且燃燒氣體排入大氣。在下流化床13中的流質(zhì)和不可燃成分從不可燃成分出口8排出。一與不可燃成分出口8相連的通道40能使落入不可燃成分出口8的不可燃物質(zhì)和流質(zhì)通過(guò)一料斗和一排出擋板等(未示)排出爐外。通過(guò)一裝置可回收與不可燃成分一起排出爐外的流質(zhì)，并使其再返回流化床爐1中。
在圖1所示的流化床熱反應(yīng)裝置中，流態(tài)化氣體從氣源15通過(guò)管64，支管66和噴咀21供入通道40。流態(tài)化氣體從通道40通過(guò)不可燃成分出口8向上吹入爐中，使在不可燃成分出口8上方的流質(zhì)流化，形成一從弱擴(kuò)散板2上方的區(qū)域連續(xù)延伸到強(qiáng)擴(kuò)散板3上方區(qū)域的主流化床，由此，使流質(zhì)的王循環(huán)流穩(wěn)定。
強(qiáng)擴(kuò)散板3有一向上傾斜面，其隨著離不可燃成分出口8的距離的增加而逐漸升高，以致與水平流19--其沿弱擴(kuò)散板2的向下傾斜面大致水平運(yùn)動(dòng)到不可燃成分出口8上方的區(qū)域--分離的上流化床12逐漸變化進(jìn)入上升流20，由此使主循環(huán)流穩(wěn)定并防止不可燃成分沉積在強(qiáng)擴(kuò)散板3上。也可以使通過(guò)強(qiáng)擴(kuò)散板3送入的流態(tài)化氣體的流化速度隨著離開(kāi)不可燃成分出口的距離而逐漸增加。這對(duì)于主循環(huán)流的形成是有效的。
圖2是本發(fā)明第二實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置主要部分的垂直剖視圖。在圖2中，流化床熱反應(yīng)裝置有一設(shè)置在流化床爐1底部中央的弱擴(kuò)散板2；輔助擴(kuò)散板3′分別設(shè)置在弱擴(kuò)散板2的兩側(cè)，其上有大量的流態(tài)化氣體供氣孔76。不可燃成分出口8和強(qiáng)擴(kuò)散板3設(shè)置在輔助擴(kuò)散板3′和側(cè)壁42之間。在弱擴(kuò)散板2上方設(shè)置有可燃物質(zhì)供料口10；斜壁9分別設(shè)置在強(qiáng)擴(kuò)散板3上方；一相對(duì)高度部分44設(shè)置在斜壁9上方。
弱擴(kuò)散板2的頂面是一向下傾斜面，其中部最高，并朝不可燃成分出口8逐漸變低。在爐的水平截面為圓形的情況下，弱擴(kuò)散板2的頂面為一圓錐面。在圖2中，在弱擴(kuò)散板2的頂部73附近，下降流18被分為兩個(gè)沿左右兩個(gè)向下傾斜面流動(dòng)的大致水平流19。在爐的水平截面為圓形的情況下，強(qiáng)擴(kuò)散板3的頂面為一外周緣高于內(nèi)周緣的倒錐形面。
在圖2中，弱擴(kuò)散板2的邊緣部連接于具有大量流態(tài)化氣體供氣孔76的輔助擴(kuò)散板3′。流態(tài)化氣體從氣源15通過(guò)管64，支管68，閥68′和接頭7′供入一輔助擴(kuò)散室5′。流態(tài)化氣體從輔助擴(kuò)散室5′通過(guò)流態(tài)化氣體供氣孔76以一較高的流化速度供入爐中，以使輔助擴(kuò)散板3′上方的流質(zhì)流體化。
在圖2中，在流化床爐1中的流質(zhì)從各上升流20的頂部運(yùn)動(dòng)到弱流化區(qū)17的頂部，即，下降流18的頂部，然后在下降流18中向下運(yùn)動(dòng)。然后，在各水平流19中，流質(zhì)運(yùn)動(dòng)各上升流20的底部，于是，產(chǎn)生了一主循環(huán)流。下降流18--其包括一活動(dòng)床一在弱擴(kuò)散板2頂部73附近分為兩個(gè)沿左右向下傾斜面流動(dòng)的水平流19。在爐的平面為矩形的情況下，形成兩個(gè)，即左和右主循環(huán)流。
在弱擴(kuò)散板2上方的水平流是一活動(dòng)床，其中，流質(zhì)的流化程度低。所以，在水平流中的超大比重的不可燃成分，例如鐵，也會(huì)運(yùn)動(dòng)而不會(huì)沉積在爐底。當(dāng)水平流到達(dá)各輔助擴(kuò)散板3′上方的位置時(shí)，活動(dòng)床變?yōu)橐涣骰?，其中，由于通過(guò)輔助擴(kuò)散板3′供入的流態(tài)化氣體，流化速度是高的。然后，由于氣體淘析作用，大比重的不可燃成分迅速下沉。因?yàn)檩o助擴(kuò)散板3′的向下傾斜面比弱擴(kuò)散板2的更陡，下沉的大比重不可燃成分通過(guò)重力作用沿輔助擴(kuò)散板3′的向下傾斜面運(yùn)動(dòng)到不可燃成分出口。在圖2中，除了具有輔助擴(kuò)散板3′和輔助擴(kuò)散室5′，并且弱擴(kuò)散板2，不可燃成分出口和強(qiáng)擴(kuò)散板相對(duì)于爐中心對(duì)稱(chēng)設(shè)置之外，該裝置基本與圖1所示的裝置相同。所以，在這里不再詳述。
圖3是本發(fā)明第三實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置的垂直剖視圖。在圖3中，各輔助擴(kuò)散板3′的傾斜角比圖2中的更陡，并且輔助擴(kuò)散板3′的下緣77延伸以致在一平面視圖中與相鄰的強(qiáng)擴(kuò)散板3的下緣75接觸，同時(shí)在一垂直方向與相鄰的強(qiáng)擴(kuò)散板3的下緣75隔開(kāi)。在兩個(gè)邊緣之間形成的垂直間隙提供了一不可燃成分出口8，即，其是水平打開(kāi)的。雖然沒(méi)有流態(tài)化氣體從不可燃成分出口8供入，但是因?yàn)椴豢扇汲煞殖隹?如在平面圖中所示的沒(méi)有一打開(kāi)的區(qū)域，并且因此不會(huì)妨礙流態(tài)化氣體的上升流，所以，出口8不會(huì)干擾流質(zhì)的主循環(huán)流。圖3所示裝置的其他結(jié)構(gòu)與圖1和2中所示的大致相同，所以，這里不再詳述。
圖4是本發(fā)明第四實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置基本部分的垂直剖視圖，如同圖3所示情況一樣，各不可燃成分出口8水平地打開(kāi)，并且沒(méi)有流態(tài)化氣體從不可燃成分出口8送入。如圖4所示，該裝置有形成于構(gòu)成主燃燒室的爐中心部分附近的熱回收室25，即，其處于強(qiáng)擴(kuò)散板3上方的斜壁24和爐側(cè)壁24之間，和一熱回收裝置27設(shè)于各熱回收室25中。各斜壁24有一垂直延伸的下部。第三擴(kuò)散板28--其與強(qiáng)擴(kuò)散板3有大致相同的斜面--從相關(guān)的強(qiáng)擴(kuò)散板3外緣延伸到側(cè)壁42處于斜壁24垂直突出部下方。
在斜壁24下延伸部的邊緣與第三擴(kuò)散板28之間的垂直間隙形成一位于爐中部與熱回收室25之間的下連接通道29。另外，一組垂直篩管23設(shè)在斜壁24上部和爐上壁之間。篩管23之間的間隙形成一上通道23′，用于使熱回收室25上部與爐中心連通。一氣源32和位于各第三擴(kuò)散板28下方的第三擴(kuò)散室30通過(guò)管68″和接頭31相互連通。流態(tài)化氣體從相關(guān)的第三擴(kuò)散室30通過(guò)大量的流態(tài)化氣體供氣孔78以一較低的流化速度供入各熱回收室25，以形成一流質(zhì)的下向的付循環(huán)流26。
上升流20的由各斜壁24而指向爐中部的流質(zhì)的一部分形成一反向流22，其通過(guò)斜壁24上方的上通道23′，并進(jìn)入熱回收室25的上部，在該處，流質(zhì)以一下降流的方式向下運(yùn)動(dòng)。然后，流質(zhì)的下降流通過(guò)下連接通道29，并與在主循環(huán)流中的上升流20混合，并上升和到達(dá)上升流20的頂部。于是，形成一經(jīng)過(guò)熱回收室的流質(zhì)的付循環(huán)流26。付循環(huán)流26中的流質(zhì)通過(guò)與熱回收室25中的熱回收裝置27進(jìn)行熱交換而冷卻，并由上升流20中的燃燒熱而加熱。如圖10所示，熱回收裝置的總導(dǎo)熱系數(shù)根據(jù)流化速度而有大的變化。所以，改變通過(guò)第三擴(kuò)散板28的流態(tài)化氣體的速率能有效地控制熱的回收量。
在圖1和2所示的裝置中，流態(tài)化氣體從不可燃成分出口8供入，并且主流化床沒(méi)有間斷的部分。于是，能形成一個(gè)穩(wěn)定的主循環(huán)流。在圖3和4所示的裝置中，各輔助擴(kuò)散板3′的邊緣與相鄰的強(qiáng)擴(kuò)散板的邊緣垂直隔開(kāi)，并且不可燃成分出口8開(kāi)在兩邊緣之間的垂直間隙中。所以，從平面上看，從爐底向上供入的流態(tài)化氣體氣流中沒(méi)有間斷的部分。于是，如同圖1和2所示的情況一樣，能形成一穩(wěn)定的主流化床。
圖5，6和7分別是本發(fā)明第五實(shí)施例流化床熱反應(yīng)裝置圓形底部的透視圖，平面圖和剖視圖，其等同于圖2中實(shí)施例爐的平面結(jié)構(gòu)為圓形的情況。圖7是沿圖6中A-A線的剖視圖。其中，弱擴(kuò)散板2為一錐形頂面，其中部高而周邊低。一環(huán)形輔助擴(kuò)散板3′，四個(gè)部分的環(huán)形不可燃成分出口8，和一強(qiáng)擴(kuò)散板3與弱擴(kuò)散板2為同心關(guān)系地設(shè)置。輔助擴(kuò)散板3′的斜面比設(shè)在中心的弱擴(kuò)散板2的斜面更陡。強(qiáng)擴(kuò)散板3有一倒錐形的環(huán)形表面，其內(nèi)緣低而外緣高。強(qiáng)擴(kuò)散室5有一環(huán)狀外形。
在圖5，6和7中，具有四個(gè)局部的環(huán)形不可燃成分出口8，和四個(gè)徑向延伸的第四擴(kuò)散板3″，其各處于成對(duì)的不可燃成分出口之間。各第四擴(kuò)散板3″兩側(cè)有向不可燃成分出口8延伸的兩向下傾斜面。第四擴(kuò)散板3″的向下傾斜面將大比重的不可燃成分引向不可燃成分出口8，而防止不可燃成分沉積在第四擴(kuò)散板3″上。圖5，6和7所示裝置的結(jié)構(gòu)和功能基本與圖2所示的相同，所以，這里不再詳述。
圖8是本發(fā)明第六實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置爐底的透視圖，其相似與圖2實(shí)施例中的爐平面結(jié)構(gòu)為矩形的情況。在圖8中，弱擴(kuò)散板2有一屋頂形狀，其平面為矩形，并在中部有一脊73′。弱擴(kuò)散板2，輔助擴(kuò)散板3′，不可燃成分出口8和強(qiáng)擴(kuò)散板3相對(duì)于脊73′對(duì)稱(chēng)布置，并且它們都為矩形的。圖8所示的裝置包括第四擴(kuò)散板3″，它們垂直于脊73′延伸，并平行于不可燃成分出口8的邊緣。第四擴(kuò)散板3″有向相關(guān)的不可燃成分出口8延伸的向下傾斜面。第四擴(kuò)散板3″的向下傾斜面將大比重的不可燃成分引向不可燃成分出口8，以防止不可燃成分沉積在第四擴(kuò)散板3″上。該實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)和功能與圖2所示的基本相同，所以，對(duì)其的描述省略了。
圖9是本發(fā)明第七實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置爐底部分的透視圖，其相似于圖2實(shí)施例的爐的平面形狀為矩形的情況。該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)大致與圖8的相似，但不同點(diǎn)在于與不可燃成分出口8鄰接的各強(qiáng)擴(kuò)散板3的邊緣處于弱擴(kuò)散板2斜面的延伸部的平面之中，而各強(qiáng)擴(kuò)散板3的與側(cè)壁相鄰的邊緣處于弱擴(kuò)散板2斜面延伸部的平面之上。該實(shí)施例的其他結(jié)構(gòu)和功能基本與圖2和8中實(shí)施例的相同，所以，省略了對(duì)其的描述。圖8和9中所示的裝置有較少數(shù)量的彎曲構(gòu)件，所以容易設(shè)計(jì)和生產(chǎn)，所以能降低成本。
圖10是一曲線圖，顯示了在本發(fā)明的流化床熱反應(yīng)裝置中熱回收裝置的總導(dǎo)熱系數(shù)與通過(guò)第三擴(kuò)散板28供入的流態(tài)化氣體流化速度之間的關(guān)系。當(dāng)流化速度是在0-0.3m/s的范圍，特別是0.05-0.25m/s的范圍中時(shí)，熱回收裝置的總導(dǎo)熱系數(shù)根據(jù)流化速度明顯地變化。所以，如果通過(guò)將在熱回收室中的流化速度控制在這樣的范圍內(nèi)而改變總導(dǎo)熱系數(shù)，就能在一寬的范圍內(nèi)控制熱的回收量。
圖11是本發(fā)明第八實(shí)施例的流化床熱反應(yīng)裝置的剖視圖。其中，一熔化燃燒爐90連接于流化床熱反應(yīng)裝置。流化床熱反應(yīng)裝置與圖2所示的有一相同結(jié)構(gòu)，但是其作為一氣化爐工作。流化床爐1中產(chǎn)生的生成物--包括可燃?xì)怏w，輕和細(xì)的未燃成分如炭和焦油，飛灰等--送入熔化燃燒爐90的垂直的圓柱形主燃燒室82，在該處，通過(guò)例如供入的第二空氣或氧氣83，生成物在1,350℃左右的高溫下作為后處理進(jìn)行燃燒和熔灰，并在傾斜的第二燃燒室84進(jìn)一步燃燒和熔灰。所產(chǎn)生的廢氣93和熔渣95在一排出室92中分離和分別排出。第二燃燒室84根據(jù)需要設(shè)置。
本發(fā)明的主要作用和優(yōu)點(diǎn)如下(1)在流化床熱反應(yīng)裝置中，形成了包括流質(zhì)上升流和下降流的主循環(huán)流，可燃物質(zhì)落在下降流的上部，與主循環(huán)流混合并燃燒。所以，其能均勻和有效地燃燒或氣化可燃物質(zhì)，例如尺寸，不可燃成分含量和比重等不同的廢物。
(2)可燃物質(zhì)在燃燒，分解和氣化的同時(shí)在下降和水平流中運(yùn)動(dòng)，并且通過(guò)流態(tài)化氣體的氣體淘析和重力分離作用，使大比重的不可燃成分在與小比重的可燃成分逐漸分離的同時(shí)，沿弱擴(kuò)散板2的向下傾斜面被導(dǎo)向不可燃成分出口。在不可燃成分出口，通過(guò)重力分離使不可燃成分下沉和分離，并平穩(wěn)地排出爐外。所以，不可燃成分不會(huì)沉積在爐底，并且，不可燃成分不會(huì)影響供氣，燃燒，氣化和熱回收等。并且，因?yàn)榭扇嘉镔|(zhì)成分低，所以，排出爐外的不可燃成分容易處理。
(3)一部分流態(tài)化氣體從不可燃成分出口供入，或者不可燃成分出口是水平開(kāi)口，而不是垂直開(kāi)口。所以，流態(tài)化氣體從整個(gè)爐底表面供入，于是，形成一流質(zhì)的穩(wěn)定的主循環(huán)流。所以，其能均勻和有效地燃燒和氣化可燃物質(zhì)，并使裝置能平穩(wěn)操作。通過(guò)控制燃燒空氣量，能實(shí)現(xiàn)可燃物質(zhì)的完全的燃燒或高效的氣化。
(4)一熱回收室形成于斜壁和爐側(cè)壁之間，一第三擴(kuò)散板位于熱回收室之下。第三擴(kuò)散板與強(qiáng)擴(kuò)散板有大致相同的斜面，并有向不可燃成分出口延伸的向下傾斜面。所以，在熱回收室中的不可燃成分被平穩(wěn)地引向不可燃成分出口，而不會(huì)影響熱回收。另外，通過(guò)控制通過(guò)第三擴(kuò)散板供入的流態(tài)化氣體，能在很大程度上改變熱回收裝置的導(dǎo)熱系數(shù)。所以，其能容易地控制熱的回收量。
權(quán)利要求
1.一種流化床熱反應(yīng)裝置，流化床爐(1)中燃燒或氣化包括不燃物在內(nèi)的可燃物(38)的流動(dòng)床熱反應(yīng)裝置，其特征在于在流動(dòng)床爐底部，具有向爐內(nèi)供給較小流態(tài)化速度的流態(tài)化氣體形成流態(tài)媒體的沉降流(18)的弱擴(kuò)散板(2)和，向爐內(nèi)供給較大流動(dòng)速度的流態(tài)化氣體形成流態(tài)媒體的上升流(20)的強(qiáng)擴(kuò)散板(3)，在該弱擴(kuò)散板的上方設(shè)置供給該可燃物的可燃物供給口(10)，在弱擴(kuò)散板與強(qiáng)擴(kuò)散板之間配置排出隨同與該流態(tài)媒體的沉降流一起下降的不燃物的不燃物取出口(8)。
2.按照權(quán)利要求1所述的流化床熱反應(yīng)裝置，其特征在于備有從所述流態(tài)媒體回收熱的熱回器(27)。
3.按照權(quán)利要求1或2的流化床熱反應(yīng)裝置，其特征在于所述流化床爐(1)具有矩形或圓形水平斷面。
4.按照權(quán)利要求1至3所述流化床熱反應(yīng)裝置，其特征在于在所述爐內(nèi)底部備有朝向所述不燃物取出口(8)的傾斜面。
5.按照權(quán)利要求1至4所述的流化床熱反應(yīng)裝置，其特征在于備有使所述流態(tài)媒體轉(zhuǎn)向的傾斜壁(9)。
6.按照權(quán)利要求1至5所述的流化床熱反應(yīng)裝置，其特征在于具有將所述流動(dòng)床爐中生成的飛灰在內(nèi)的生成物導(dǎo)入后熔化該飛灰的熔融燒結(jié)爐(90)。
7.一種向流化床爐(1)供給包括不燃物的可燃物(38)，使其燃燒或氣化的方法，其特征在于包括向爐內(nèi)供給較小流態(tài)化速度的流態(tài)化氣體形成流態(tài)媒體的沉降流(18)的同時(shí)，將較大流態(tài)化速度的流態(tài)氣體供給爐內(nèi)形成流態(tài)媒體的上升流(20)的工序和將可燃物向所述流態(tài)媒體沉降流(18)上方的工序以及與該不燃物一同沉降的該流態(tài)媒體的沉降流(18)在向該上升流移動(dòng)過(guò)程中，分離不燃物的工序。
8.所述流態(tài)化氣體為空氣、水蒸汽、氧氣、或燃燒排氣之中之某種或它們的組合氣體的權(quán)利要求7的方法。
全文摘要
流化床熱反應(yīng)裝置，包含不可燃成分的可燃物質(zhì)在流化床爐中燃燒或氣化，具有大量的流態(tài)化氣體供氣孔的弱和強(qiáng)擴(kuò)散板設(shè)置于爐底，一不可燃成分出口設(shè)置于弱和強(qiáng)擴(kuò)散板之間；一可燃物質(zhì)供料口被設(shè)置使可燃物質(zhì)能落在弱擴(kuò)散板上方的區(qū)域；弱擴(kuò)散板能供給流態(tài)化氣體使流質(zhì)具有較低的流度，并形成一下降流；弱擴(kuò)散板有一向不可燃成分出口延伸的向下傾斜面；強(qiáng)擴(kuò)散板能提供流態(tài)化氣體而使流質(zhì)有一較高的流度，并形成上升流；一部分流態(tài)化氣體通過(guò)不可燃成分出口供入爐中。
文檔編號(hào)F23C10/00GK1494943SQ0317879
公開(kāi)日2004年5月12日 申請(qǐng)日期1996年4月26日 優(yōu)先權(quán)日1995年4月26日
發(fā)明者永東秀一, 大下孝裕, 裕 申請(qǐng)人:株式會(huì)社荏原制作所