[发明专利]采用机械-非机械耦合控制的双循环流化床装置

说明书

技术领域

本发明属于循环流化床领域，具体涉及一种采用机械-非机械耦合控制的双循环流化床装置。

背景技术

与传统锅炉相比，流化床锅炉具有传热传质强、单位设备生产能力大、操作弹性范围宽等优点，已经得到了广泛的应用。双流化床技术作为一种新兴的流化床技术，近年来被越来越多的用于燃料的分级利用和提质转化。根据床型的不同，双流化床有循环流化床-鼓泡床、循环流化床-移动床、循环流化床-循环流化床等多种形式。

通常双循环流化床的主、副床运行在不同的温度和气体氛围条件下，在装置运行过程中要求固体颗粒在两床间有序传递的同时避免窜气，因此在双循环流化床系统中，两床间的返料装置是保证系统压力平衡、实现装置稳定运行的关键。传统的双循环流化床间的返料器采用单一的机械阀或非机械阀，这两种装置各有优劣：机械阀控制能力强，基本不受主、副床压力影响，但作为运动部件在高温条件下长时间工作的可靠性难以保证，对设备的材料和加工要求较高；非机械阀为非运动件，具有结构简单、制造成本低、操作方便等优点，但在双循环流化床系统中串联两个以上的非机械阀时，非机械阀之间会相互影响，增大调节系统压力平衡的难度。

发明内容

为了克服以上双循环流化床返料装置的不足，本发明的目的是提供一种采用机械-非机械耦合控制的双循环流化床装置，该装置可以更方便地实现对系统压力平衡的控制和调节。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种采用机械-非机械耦合控制的双循环流化床装置，其特征在于，该装置包括主流化床、主床旋风分离器、高温非机械返料器、副流化床、副床旋风分离器、中温非机械返料器、缓冲料仓和中温机械返料器，主流化床上部出口依次连接主床旋风分离器和高温非机械返料器；高温非机械返料器接入在副流化床的中上部；副流化床的顶部开口依次连接副床旋风分离器和中温非机械返料器，且中温非机械返料器连接在副流化床中部；副流化床的中下部开口依次连接缓冲料仓和中温机械返料器，并通过中温机械返料器接入主流化床下部；在主流化床的底部设有主床流化风进口A，在副流化床的底部设有副床流化风进口B。

本发明中，所述主流化床内为高温环境，副流化床为中低温环境。缓冲料仓的上部与副流化床连接，缓冲料仓的下部通过中温机械返料器与主流化床下部连接。

本发明采用机械-非机械返料器串联结构，由高温非机械返料器进行压力的自适应调节，最终使系统压力达到平衡状态。主床流化风和副床流化风分别通过主流化床和副流化床的底部进入炉膛。

物料在双流化床系统中通过三条回路进行循环流动：

一、主流化床→主床旋风分离器→高温非机械返料器→副流化床→缓冲料仓→中温机械返料器→主流化床；

二、副流化床→副床旋风分离器→中温非机械返料器→副流化床；

三、主流化床→主床旋风分离器→高温非机械返料器→副流化床→副床旋风分离器→中温非机械返料器→副流化床→缓冲料仓→中温机械返料器→主流化床。

本发明通过采用机械-非机械返料器串联结构，由高温非机械返料器进行压力的自适应调节，最终使系统压力达到平衡状态，避免两个非机械阀串联时相互影响，有效降低了系统的调节控制难度。且机械阀中物料为中低温物料，对机械阀的性能要求较高温机械阀有显著降低，可实现系统的长期稳定运行。

附图说明

图1是本发明的采用机械-非机械耦合控制的双循环流化床装置示意图；图中： 1、主流化床；2、主床旋风分离器；3、高温非机械返料器；4、副流化床；5、副床旋风分离器；6、中温非机械返料器；7、缓冲料仓；8、中温机械返料器。

具体实施方案：

一种采用机械-非机械耦合控制的双循环流化床装置，见图1，由主流化床1、主床旋风分离器2、高温非机械返料器3、副流化床4、副床旋风分离器5、中温非机械返料器6、缓冲料仓7、中温机械返料器8组成。其中，主流化床1上部出口依次接主床旋风分离器2和高温非机械返料器3；高温非机械返料器3接入副流化床4的中上部；副流化床4的顶部开口依次连接副床旋风分离器5和中温非机械返料器6，副流化床4的中下部开口依次连接缓冲料仓7和中温机械返料器8，并通过中温机械返料器8接入主流化床1下部。主床流化风A和副床流化风B分别通过主流化床1和副流化床4的底部进入炉膛。

该装置中，主流化床1内为高温环境，副流化床4为中低温环境。

物料在双流化床系统中通过三条回路进行循环流动：

一、主流化床1→主床旋风分离器2→高温非机械返料器3→副流化床4→缓冲料仓7→中温机械返料器8→主流化床1；