[发明专利]一种间歇式的循环流化床锅炉底渣余热回收耦合CO2

权利要求书

1.一种间歇式的循环流化床锅炉底渣余热回收耦合CO₂固定装置，其特征在于，包括本体，所述本体的顶部开设有第二气体出口（7）、底渣入口（8）和第三气体出口（9），且所述底渣入口（8）位于第二气体出口（7）和第三气体出口（9）之间，所述本体的内侧装配有搅拌机构，所述搅拌机构用于加快高温底渣颗粒的换热效率，所述搅拌机构包括驱动装置（1）和搅拌轴（2），所述本体内侧的底部通过轴承转动连接有搅拌轴（2），所述搅拌轴（2）的底部固定有驱动装置（1），所述搅拌轴（2）的外侧均布固定有多个桨叶；

所述本体的内侧还装配有筛分机构，所述筛分机构用于根据高温底渣颗粒大小进行快速分类，所述筛分机构包括第一不锈钢孔板（3）、第二不锈钢孔板（5）、锥形阀（6）和粗颗粒底渣通道（10），所述搅拌轴（2）的外侧且位于填料层底部的位置固定有第一不锈钢孔板（3），所述第一不锈钢孔板（3）的内侧均布开设有多个尺寸相同的第一通孔，所述搅拌轴（2）的顶部且位于填料层顶部的位置固定有第二不锈钢孔板（5），所述第二不锈钢孔板（5）的内侧均布开设有多个尺寸相同的第二通孔，其中一部分所述第一通孔和第二通孔靠近搅拌轴（2）的位置分布较密集，其中另一部分所述第一通孔和第二通孔远离搅拌轴（2）的位置分布较稀疏，所述第一通孔的内径尺寸大于或等于第二通孔的内径尺寸，所述本体的外侧均布固定有多个粗颗粒底渣通道（10），所述粗颗粒底渣通道（10）均与本体连通，所述粗颗粒底渣通道（10）的顶部均固定有锥形阀（6）；

所述搅拌机构还包括多孔陶瓷小球（4），所述本体的内侧设置有填料层，所述填料层的内侧放置有多个多孔陶瓷小球（4），所述多孔陶瓷小球（4）的粒径为4~6mm；

所述搅拌轴（2）的内部设置有第一空腔，多个所述桨叶的内部均设置有第二空腔，所述第二空腔均与第一空腔连通，所述第一空腔与第二空腔内均注入有冷却水；

所述本体的内侧装配有循环换热机构，所述循环换热机构用于对筛分机构分出的粗颗粒底渣进行余热回收，所述循环换热机构包括错流式移动床换热器（11）、第一气体入口（12）、第一气体出口（13）、排渣阀（14）、第二气体入口（15）和风室（16），所述粗颗粒底渣通道（10）的底部均固定有错流式移动床换热器（11），所述错流式移动床换热器（11）的外侧均固定有第一气体入口（12），所述第一气体入口（12）的一端均贯穿错流式移动床换热器（11）固定有连接管，所述连接管的顶部均固定有第一气体出口（13），所述错流式移动床换热器（11）的底部均固定有排渣阀（14），所述本体的内侧且位于第一不锈钢孔板（3）下方的位置设置有风室（16），所述风室（16）内侧的底部均布开设有多个第二气体入口（15），所述连接管与第一气体出口（13）连接处a的高度是连接管与第一气体入口（12）连接处b的高度的2~2.5倍；

所述底渣入口（8）内投入有炉膛排出的高温底渣颗粒，所述高温底渣颗粒在重力的作用下落在第二不锈钢孔板（5）上，所述驱动装置（1）带动第二不锈钢孔板（5）和搅拌轴（2）绕搅拌轴（2）的中心线做轴向转动，此时所述第二气体出口（7）和第三气体出口（9）均处于关闭状态，所述锥形阀（6）处于开启状态；落在所述第二不锈钢孔板（5）上的宽筛分底渣颗粒一边在绕搅拌轴（2）的中心线做轴向转动，一边由内侧向外侧滚动，在滚动过程中，细颗粒底渣通过所述第二不锈钢孔板（5）表面的所述第二通孔落入填料层中，而粗颗粒底渣则沿所述第二不锈钢孔板（5）的表面经粗颗粒底渣通道（10）落入错流式移动床换热器（11）内自然堆积，其中为了保证吸热后的烟气在水平横穿粗颗粒底渣层时的速度一致，换热更加均匀，此外，在所述搅拌轴（2）及其桨叶的带动作用下，填料层的所述多孔陶瓷小球（4）绕搅拌轴（2）做圆周运动，细颗粒底渣在所述多孔陶瓷小球（4）的圆周运行下穿过缝隙向下流动，并同时将热量传递给所述多孔陶瓷小球（4），最终细颗粒底渣从所述第一不锈钢孔板（3）的第一通孔流出，经所述风室（16）的斜坡排出；

运行一段时间后，关闭所述底渣入口（8）和锥形阀（6），打开所述第二气体出口（7）、第一气体入口（12）和第一气体出口（13），经再循环烟气风机加压后的再循环烟气分为两路，其中一路气体经所述第一气体入口（12）进入错流式移动床换热器（11）内，与自然堆积的高温粗颗粒底渣进行直接接触换热，换热后的烟气经所述第一气体出口（13）排出，返回至炉膛适宜位置进行放热，而放热后的粗颗粒底渣经所述排渣阀（14）排出，另一路气体经所述第二气体入口（15）进入风室（16）内，穿过所述第一不锈钢孔板（3）表面的第一通孔进入填料层中，与所述多孔陶瓷小球（4）直接接触吸热，同时烟气中的CO₂与所述多孔陶瓷小球（4）表面负载的CaO和MgO反应，生成CaCO₃和MgCO₃，所述多孔陶瓷小球（4）在搅拌轴（2）及其桨叶的带动下做圆周运动，便于更好地与再循环烟气接触换热和发生气固异相反应，脱除CO₂吸热后的再循环烟气经所述第二气体出口（7）排出，返回至炉膛适宜位置进行放热；

运行一段时间后，关闭所述第二气体出口（7），打开所述底渣入口（8）、锥形阀（6）和第三气体出口（9），高温底渣颗粒经所述底渣入口（8）落入第二不锈钢孔板（5）上，所述第二不锈钢孔板（5）在驱动装置（1）的带动作用下绕搅拌轴（2）的中心线做轴向转动，落在所述第二不锈钢孔板（5）上的宽筛分底渣颗粒一边在绕搅拌轴（2）的中心线做轴向转动，一边由内侧向外侧滚动，在滚动过程中，细颗粒底渣通过所述第二不锈钢孔板（5）表面的第二通孔落入填料层中，而粗颗粒底渣则沿所述第二不锈钢孔板（5）的表面经粗颗粒底渣通道（10）落入错流式移动床换热器（11）内自然堆积，此外，在所述搅拌轴（2）及其桨叶的带动作用下，填料层的所述多孔陶瓷小球（4）绕搅拌轴（2）做圆周运动，细颗粒底渣在所述多孔陶瓷小球（4）的圆周运行下向下流动，并将热量传递给所述多孔陶瓷小球（4），此时所述多孔陶瓷小球（4）表面生成的CaCO₃和MgCO₃发生煅烧反应，释放出的高浓度CO₂气体经第三气体出口（9）排出。