[发明专利]一种均匀进料式循环流化床反应器

说明书

本发明涉及一种均匀进料式循环流化床反应器，包括炉膛、导流筒、旋风分离器、伴床、出料管、下降管及返料管，炉膛内部经由布风板分隔成进风腔室和反应腔室，进风腔室中部竖直穿设有用以向上输送提升风的提升风输送管，进风腔室的侧壁设有流化风输入口；导流筒呈锥形状且设于反应腔室的下端，导流筒的下端口位于提升风输送管的正上方，导流筒的上端进口经由出料管与旋风分离器的输入口相连接，旋风分离器的下端出口连接伴床，所述伴床和下降管连接，下降管与返料管的一端相连接，返料管的另一端与反应腔室的下端相连接。本发明通过在炉膛内增加中心管和导流筒，使床内截面上固体颗粒混合更加均匀、气固两相接触时间更多，且能够稳定运行。

技术领域：

本发明涉及一种均匀进料式循环流化床反应器。

背景技术：

循环流化床技术是一种高效清洁的技术，适应范围广，可处理优质煤、劣质煤、固体废弃物和生物质等燃料。其中，煤气化是循环流化床在工业上的重要用途之一，主要将煤炭转化为H₂、CO和CH₄等清洁能源，目前广泛于冶金、合成等领域用作燃料气。

据床内固体运动状态，煤气化技术可以分为固定床气化、气流床气化以及流化床气化三类。其中，流化床不仅具有原料成本低、环境污染小、气化效率高等优点，而且流化床技术可以处理的煤块粒径较宽，无需筛分，可以使用空气气化，加工成本低，适用性强，燃烧效率高，因此得到了广泛的应用。

但传统的流化床气化技术中颗粒混合不均，停留时间较短，反应不充分而导致灰渣含碳量较高。如今，大多流化床气化的碳转化率仅为65%-85%,使灰渣中存在的一部分残碳无法有效利用。一方面使流化床反应器的碳转化率降低，导致煤气产率和系统热效率下降；另一方面，灰渣中的含碳量高，燃烧和气化活性低，也不利于直接应用。

发明内容：

本发明针对上述现有技术存在的问题做出改进，即本发明所要解决的技术问题是提供一种均匀进料式循环流化床反应器，使床内截面上固体颗粒混合更加均匀、气固两相接触时间更多。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种均匀进料式循环流化床反应器，包括炉膛、导流筒、旋风分离器、伴床、出料管、下降管以及返料管，所述炉膛的内部经由布风板分隔成相连通的进风腔室和反应腔室，所述进风腔室的中部竖直穿设有用以朝反应腔室内输送提升风的提升风输送管，进风腔室的侧壁设有流化风输入口；所述导流筒呈锥形状且设于反应腔室的下端，导流筒的下端口位于提升风输送管的正上方，导流筒的上端进口经由出料管与旋风分离器的输入口相连接，所述旋风分离器的下端出口连接伴床，所述伴床和下降管连接，所述下降管与返料管的一端相连接，所述返料管的另一端与反应腔室的下端相连接。

进一步的，所述出料管包括中心管和提升管，所述中心管竖直设置在导流筒的上侧，中心管的下端与导流筒的上端口相连接，中心管的上端伸出反应腔室并与提升管的一端相连接，所述提升管的另一端与旋风分离器的上端进口相连接。

进一步的，所述提升风输送管、导流筒以及中心管的轴线相重合。

进一步的，所述导流筒下端的横截面积大于中心管的横截面积。

进一步的，所述布风板上均布多个以利于气体沿竖向穿过的通风孔，所述提升风输送管的上端与布风板上位于中部位置的通风孔相连接。

进一步的，所述返料管呈上端高、下端低的倾斜状，返料管的上端与下降管相连接，返料管的下端与反应腔室相连接。

进一步的，所述反应腔室的下端侧壁设有用于与返料管相连接的返料孔，所述返料孔位于导流筒的下端旁侧。

进一步的，所述提升风输送管的下端与流化风输入口处均设置有流量计。

进一步的，所述旋风分离器的下部呈内径渐缩的圆锥状结构，旋风分离器下端出口连接有竖直管，所述竖直管与伴床连接。