[实用新型]一种气体分布装置

说明书

技术领域

本实用新型属于一种流化床气体分布装置，具体地说涉及一种用于内循环流化床气体分布装置。

背景技术

随着化石能源的日趋减少，能源危机和环境保护日益引起世界各国的普遍关注。开发利用可再生能源是减轻能源危机和环境恶化的有效手段。生物质作为一种重要的可再生能源，其利用引起世界各国的普遍重视。生物质主要包括农林废弃物和生活垃圾等，其特点是成分较复杂，含水量高，当量直径相差较大，形状密度不一。利用流化床气化生物质用于发电或合成是当前利用生物质能的方法之一。但生物质流化床单独气化存在一些缺点，首先，生物质生产存在季节性，不能稳定供给；其次，由于生物质颗粒的不规则性，导致在流化床中不能单独稳定流化，需要添加床料，如沙子，增加了无效动力消耗；其三，生物质的能量密度低导致气化温度较低，一般在600～800℃之间，因而会产生大量的焦油，沉积在甚至堵塞管道或后系统设备，若排出的焦油处理不当，很容易造成二次污染。生物质与煤共气化可以很好的弥补生物质单独气化的缺陷：①煤可以稳定供给，弥补生物质生产存在季节性的缺陷；②煤作为床料，解决生物质的流动问题；③煤与生物质共气化可以提高气化温度至900℃以上，从而避免焦油的产生。

目前，流化床气化炉大都采用的是倒锥形分布板，其主要结构是一个倒立的锥形分布板上开有垂直向上的孔，锥体的底端开有排灰孔。当用此类型分布板气化成分复杂的生物质或煤和生物质的混合物时，存在排灰困难的问题；而且，当在此类流化床内加入非均一物料或多组分物料时，往往会产生浮生组分或小颗粒已开始流化，而沉降组分或大颗粒尚未流化的现象。若继续增加流化气速，使得沉降组分或大颗粒物料开始流化，浮生组分或小颗粒的物料则产生扬析，尚未反应完全便离开反应器，降低了气化效率。解决这个问题较好的方法是采用侧面排灰的内循环流化床方式，一方面使得排灰容易进行，提高可操作性；另一方面使密度和粒径较小的颗粒在流化床气化炉内有较长的停留时间，从而提高碳转化率和气化效率。

发明内容

本实用新型的发明目的是提供一种气化效率高，容易排灰，无死区，带有双射流的内循环流化床气体分布装置。

本实用新型的气体分布装置是由主板、侧翼、射流管、排灰管、挡板、进气管、气室、圆筒、法兰及主板和侧翼上的小孔组成，其特征在于主板和侧翼组成气体分布板，侧翼位于主板两侧，沿主板中心线对称，与主板所在平面成20-60°的角，，主板与水平方向成25-60°角倾斜放置于圆筒内与圆筒壁面相接，主板和侧翼上开有竖直向上的小孔，开孔率为0.5-8％，孔径为0.5-3毫米，排灰管与主板上的排灰口连通，排灰口为椭圆形，主板和侧翼的连接线通过排灰口椭圆形的切线，连接线的上端点位于主板上顶点与挡板之间，圆筒内有两个射流管，用以产生使灰发生熔聚的高温区，其中心分别位于除去排灰管直径后将圆筒直径三均分的两个均分点上，射流管的一端与主板相通，挡板位于圆筒内的中线上将气室分为二个气室，两个进气管与二个气室相连通，分别为二个气室供气。

如上所述的气体分布装置的排灰管位于分布板较低一侧和圆筒的壁面相接。

当在流化床内使用本实用新型的气体分布板时，流化气体经下端的两个气室流过内循环流化床气体分布板的主板和侧翼上开有竖直向上的小孔，进入位于气体分布板上端的固体物料混合区域，使床层处于流化状态；同时，射流管和排灰管分别通入一定量的气体，用以产生高温区和调节排灰速度。射流管和排灰管的气速可以独立调节。采用二个气室非均匀布风，分布板高端为低风速，分布板低端为高风速。因此，固体物料可在床内实现大幅度回旋运动，强化了物料的横向混合，延长了固体物料在床内的停留时间。在高速风侧，大量气泡向上运动，气泡尾涡中的颗粒与密相区的颗粒不断交换。气泡到达密相区顶部时破裂，将尾涡中的颗粒抛向自由空间，在压差作用下，床料颗粒向低风速侧移动。由于低风速侧处于起始流化状态，孔隙率小，且不会产生大量气泡，颗粒表现为无规则运动，没有整体向上运动的趋势。因此由高风速侧流向低风速侧的床料颗粒在自身重力作用下向下运动。随着颗粒的向下运动，低风速侧下部的颗粒浓度增高，为了维持压力平衡，床料会向高速风侧流动，从而实现床料的内循环。排灰口布置在高风速端，当颗粒在床层内扩散的同时，气化后发生团聚的大灰颗粒下沉至分布板，并沿倾斜分布板逐渐移至排灰口。流化床内循环的存在，强化了炉内的传热和传质，延长了固体颗粒在气化炉内的停留时间，从而提高燃料的气化效率。

本实用新型与现有技术相比具有如下优点：

(1)易于排灰，提高气化炉的可操作性。