[发明专利]流化气体喷嘴头以及具有多个流化气体喷嘴头的流化床反应器

说明书

一种适于连接到流化床反应器的流化气体馈送设备的流化气体喷嘴头(24)，所述流化气体喷嘴头包括：入口通道(26)，所述入口通道(26)具有纵向轴线、入口端部(32)和第二端部(36)，所述入口通道的所述入口端部适于将所述入口通道连接成与所述流化气体馈送设备竖直气体流动连接；四个出口通道(46)，所述四个出口通道中的每一者从第一端部(44)延伸到出口端部(54)；以及气体分配空间(42)，所述气体分配空间(42)具有底面(40)和与所述底面相对的顶板(48)，其中所述入口通道的所述第二端部和所述四个出口通道的所述第一端部连接成与所述气体分配空间直接气体流动连接，其中所述四个出口通道的所述第一端部中的每一者具有中心点，所述中心点限定具有至少2:1的长宽比的具有两个长边和两个短边的矩形。

技术领域

本发明涉及一种流化气体喷嘴头以及一种具有多个流化气体喷嘴头的流化床反应器。因此，本发明尤其涉及一种适于连接到流化床反应器的流化气体馈送设备（例如具有竖直流化气体馈送管的风箱）的流化气体喷嘴头，用于将流化气体馈送到所述流化床反应器。

背景技术

流化床反应器（例如循环或鼓泡流化床锅炉或气化炉）包括由竖直侧壁、顶板和底板限定的反应室，并且具有保持在其中的固体颗粒（例如沙子、石灰石、灰烬和燃料颗粒）的流化床。通过使流化气体（例如燃烧空气）从流化气体供应装置（例如布置在底板下方的所谓的风箱或连接到反应室的侧壁的所谓的空气棒）通过流化气体喷嘴到达反应室来使所述床流化。流化气体通过流化气体喷嘴按预先确定的相对高的速度并且按预先确定的方向喷射到反应室中。

流化床反应器的常用流化气体喷嘴由钢制成，并且包括竖直流化气体馈送管和流化气体喷嘴头，流化气体通过其被水平或稍微向下引导到流化床反应器并均匀分配到所有方向或指向特定方向。竖直流化气体馈送管和流化气体供应装置的组合在下文称为流化气体馈送设备，由此流化气体喷嘴头连接到流化气体馈送设备。

美国专利号5,575,086示出一种流化气体喷嘴构造，其包括整体连接到流化气体喷嘴头部分的竖直流化气体馈送管。流化气体喷嘴头部分包括两个或四个圆柱形管子，其从水平平面朝向流化床反应器的底板以约20度的角度对称安置在竖直流化气体馈送管的顶部部分的侧面处。

美国专利号3,708,887示出一种流化气体喷嘴构造，其包括竖直流化气体馈送管和通过螺纹配件连接到所述竖直流化气体馈送管的厚壁流化气体喷嘴头。流化气体喷嘴头包括圆柱形气体分配空间和穿过所述气体分配空间的侧壁钻取的多个对称布置且向下倾斜的出口通道。根据另一实施例，流化气体喷嘴头是T形的，并且在所述流化气体喷嘴头的水平延伸部中的每一者中包括多个向下指向的孔口。

波兰专利号217 984 B1公开一种流化气体喷嘴头，其包括具有竖直轴线的入口通道、在入口通道的顶部上的水平延伸的空间以及连接到所述水平延伸的空间的端部部分的两个出口通道，其中所述出口通道包括与入口通道的轴线向外成30度的角度的竖直上部部分和下部部分。

韩国专利公开物100725001示出一种流化气体喷嘴，其包括竖直流化气体馈送管和流化气体喷嘴头。流化气体馈送管在中心突出到流化气体喷嘴头中的空的空间中，所述空的空间具有大于流化气体馈送管的外直径的直径。具有卵形横截面的多个向外倾斜的出口气体通道在空的空间的底部的外圆周处具有上端部。

流化气体喷嘴头的众所周知的要求是在流化床反应器的低操作负荷下最小化床材料从流化床回移到流化气体供应装置的风险。通常由流化床中的局部压力变化导致的回移对流化气体喷嘴头的设计细节非常敏感。

本发明的目的是提供一种格栅式喷嘴，其在苛刻操作条件下耐用，并且其中气体流动被优化以便甚至在低操作负荷下也最小化回移的风险。

发明内容