具有废气压力通风的流化床反应器系统的制作方法

专利名称：具有废气压力通风的流化床反应器系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种循环流化床反应器系统的装置，可引导废气从至少一个颗粒分离器到热回收部分。
背景技术：
循环流化床反应器系统包括反应腔，其中设有固体颗粒流化床，废气的颗粒悬浮物和固体颗粒可通过设置在上部的至少一个排放口排出。各排放口连接到颗粒分离器，可分离固体颗粒和颗粒悬浮物。各颗粒分离器的上部设置了气体排放口，用于排放清洁废气流。清洁废气从颗粒分离器引导到循环流化床反应器系统的热回收部分。各颗粒分离器的下部连接到回流管路，再连接到反应腔，使在颗粒分离器中分离出的固体颗粒循环回到反应腔的下部。还可以连接热交换器到回流管路的下部，从循环固体颗粒回收热量。
根据通常采用的方式，颗粒分离器的废气沿耐热材料衬里管路引导到循环流化床反应器系统的热回收部分。这种装置，例如，公开于1998年VGB报告“Thermal Power PlantsThe Future of FluidizedBed Combustion”中的报告文稿“Development Potentials of CirculatingFluidized Bed Combustion”。
这种装置的缺点是腐蚀和温度波动造成耐热材料衬里管路的磨损和脆化，因此要求经常对管路进行维修。此外，耐热材料衬里管路很重，要求有额外的支撑。由于管路没有热表面，因此不能从其中的废气回收热能。
在ASME会议公报，1995年卷2的“流化床燃烧”发表的文章“Large CFB Boiler Plant Design and Operating Experience Texas-NewMexico Power Company 150Mwe(net)CFB power plant”公开了另一种装置，用于引导废气从颗粒分离器到达循环流化床反应器系统的回收部分。流过颗粒分离器的气体排放口的废气首先引导通过排放管路到热回收部分的水平延伸部分，其在循环流化床反应器的反应腔的上方弯曲。从这里废气进一步引导到热回收部分的垂直部分。
这种循环流化床反应器系统的重大缺点是难以延伸热回收部分的垂直部件的垂直延伸管到热回收部分的水平部件。另一个缺点是热回收部分和反应腔的水平延伸部分需要复杂的支撑件。
1989年的ASME会议公报“1989流化床燃烧国际会议”发表的文章“Design Considerations for Circulating Fluidized Bed SteamGenerators”公开了一种装置，可引导废气从两个颗粒分离器到达循环流化床反应器系统的热回收部分，其中气体压力通风系统位于反应腔的上方并与之结合，引导废气从颗粒分离器到达热回收部分。气体压力通风系统的侧壁由反应腔侧壁的水管板形成，但气体压力通风系统的底部和顶部成为后部backpass的水管板的延伸部分。这样的结构很复杂，并可因热膨胀不同造成应力。

发明内容
本发明的目的是提出一种新的装置，可引导废气从至少一个颗粒分离器到达热回收部分，其中上面提到的现有技术的问题得到克服。
本发明的另一目的是提出一种新的装置，引导废气从至少一个颗粒分离器到达热回收部分，其中耐热材料衬里管路成为不必要。
本发明的特殊目的是提出一种装置，可引导废气从至少一个颗粒分离器到达热回收部分，装置形成紧凑的结构，无需额外的支撑。
此外，本发明的目的是提供一种新装置，可引导废气从至少一个颗粒分离器到热回收部分，装置使得循环流化床反应器系统的一部分形成于至少一个颗粒分离器和热回收部分之间，其可使用水管板通过非常简单和方便的方式实现。
为解决上面介绍的问题和实现上面介绍的目的，提出了根据本发明的装置，器可引导来自至少一个颗粒分离器的废气到达热回收部分。
根据本发明的装置涉及循环流化床反应器系统，装置包括反应腔，其中设有固体颗粒流化床，由顶部，底部和侧壁形成，并至少部分由水管板形成；引入流态化气体到所述反应腔的机构；至少一个排放口，设置在所述反应腔的侧壁，用于从所述反应腔排除废气的颗粒悬浮物和固体颗粒；至少一个颗粒分离器，连接到所述排放口，用于分离所述颗粒悬浮物与固体颗粒，各颗粒分离器的上部设有气体排放口，用于排放清洁的废气，各所述气体排放口连接到排放管路；热回收部分，清洁的废气引导到所述热回收部分；和气体压力通风系统，由外壳包围，外壳包括顶壁，底壁和侧壁，位于所述反应腔的上方并与其结合，可从所述至少一个颗粒分离器引导清洁的废气到达所述热回收部分，所述气体压力通风系统设有至少一个位于侧壁的废气入口，可接收来自所述至少一个颗粒分离器的排放管路的清洁废气，并引导清洁的废气到气体压力通风系统，所述气体压力通风系统还连接到位于气体压力通风系统下游的连接通道，引导来自气体压力通风系统的清洁废气到热回收部分。
本发明的特征在于，所述气体压力通风系统的外壳由所述反应腔的水管板的延伸部分形成。
在本发明的优选实施例中，气体压力通风系统的外壳的底部和侧壁的至少一部分最好以这样的方式形成，形成反应腔第一壁的水管板的延伸部分(i)在反应腔的第一壁的上边弯曲，并朝反应腔的相对的第二壁延伸；(ii)弯曲180度并延伸到气体压力通风系统的一个侧壁的下边，其位于反应腔的第一壁的直接上方；和(iii)向上弯曲，并延伸到气体压力通风系统的侧壁的上边，其位于反应腔第一壁的直接上方。
在本发明的另一实施例中，气体压力通风系统的外壳的底壁和侧壁的至少一部分最好以这样的方式形成，形成反应腔的两个相对侧壁的水管板的延伸部分(i)在反应腔各侧壁的上边互相相对弯曲并延伸，使延伸部分相交；(ii)180度弯曲并延伸到气体压力通风系统的各侧壁的下边，其位于反应腔的两个相对侧壁的直接上方；和(iii)向上弯曲，并延伸到气体压力通风系统的各相对侧壁的上边。
在本发明的第三优选实施例中，气体压力通风系统的外壳的底壁和侧壁的至少一部分最好以这样的方式形成，形成反应腔的第一壁的水管板的延伸部分(i)在反应腔第一壁的上边弯曲，并朝反应腔的相对第二壁延伸；(ii)向上弯曲并延伸到气体压力通风系统的一个侧壁的上边，其位于反应腔的第二壁的直接上方。
在本发明的第四优选实施例中，形成所述反应腔第一壁的水管板包括第一和第二水管；形成气体压力通风系统的外壳底壁的水管板的至少一部分，最好由形成反应腔第一壁的水管板的第一水管的延伸部分形成；和形成气体压力通风系统的外壳一侧壁的水管板的至少一部分，最好由形成反应腔第一壁的水管板的第二水管的延伸部分形成。
在本发明的第五优选实施例中，气体压力通风系统通过至少一个隔板分成至少两个单独腔，隔板由反应腔的至少一个水管板的延伸部分形成。
在本发明的第六实施例中，气体压力通风系统通过至少一个隔板分成至少两个单独腔，隔板由至少一个水管板形成，成为反应腔的至少一个水管板的延伸部分；形成反应腔的第一壁的水管板包括第一和第二水管；形成气体压力通风系统的外壳底部的水管板的至少一部分，最好由形成反应腔的第一壁的所述水管板的第一水管的延伸部分形成；和形成气体压力通风系统的外壳侧壁的水管板的至少一部分，最好由形成所述反应腔的第一壁的水管板的第二水管的延伸部分形成；形成气体压力通风系统的隔板的水管板的至少一部分，由形成所述反应腔第一壁的水管板的第一水管的延伸部分形成。
在本发明的第七优选实施例中，气体压力通风系统通过至少一个隔板分为至少两个单独腔，隔板通过至少一个水管板形成，成为反应腔的至少一个水管板的延伸部；形成反应腔第一壁的水管板包括第一和第二水管；形成气体压力通风系统的外壳底壁的至少一部分水管板，最好由形成所述反应腔第一壁的水管板的第一水管延伸部分形成；形成气体压力通风系统的外壳一侧壁的至少一部分水管板，最好由形成反应腔的第一壁的水管板的第一水管的延伸部分形成；和形成气体压力通风系统的隔板的至少一部分水管板，由形成所述反应腔的第一壁的水管板的第二水管的延伸部分形成。
在根据本发明的装置中，气体压力通风系统的外壳至少部分由形成反应腔的侧壁的水管板的延伸部分形成，使得形成所述反应腔侧壁的水管板的水管部分在所述反应腔的壁顶边连接到集管，水管从集管延伸形成气体压力通风系统的部分外壳。
根据本发明的装置设有至少三个颗粒分离器，所述至少一个颗粒分离器的排放管路最好直接连接到位于所述气体压力通风系统下游的连接通道。连接通道最好沿所述清洁的废气的流动方向变宽。
通过使用本发明的装置，使用耐热材料衬里管路及其相关问题，如需要对管路脆化和磨损导致的维修，得到解决。
因为颗粒分离器和热回收部分，即气体压力通风系统，之间的反应器系统部分是整体形成于反应腔，装置不需要另外的支撑件。
因为气体压力通风系统与反应腔整体形成，可通过非常简单和方便的方式成为反应腔侧壁的水管板的延伸部分。
在根据本发明的装置中，气体压力通风系统可设置一个腔或可设置多腔。通常，气体压力通风系统是矩形，在特殊情况下，气体压力通风系统可具有不同的水平截面，如六角形或八角形截面。
下面介绍根据本发明的优选实施例的装置，其可引导废气从循环流化床反应器系统的多个颗粒分离器到达热回收部分，将介绍不同的优选实施例，其可通过作为反应腔的水管板延伸部分的水管板形成根据本发明的装置的气体压力通风系统，所作介绍将参考附图进行。


图1是根据本发明的引导废气从循环流化床反应器系统的多个颗粒分离器到达热回收部分的装置的示意前视图；图2是图1装置的沿水平面A-A的示意性部分截面图；图3是图1装置的沿箭头B方向的示意性部分截面侧视图；图4是形成部分气体压力通风系统的优选实施例的示意图；图5是形成部分气体压力通风系统的另一优选实施例的示意图；图6是形成部分分离的气体压力通风系统的优选实施例的示意图；图7是形成部分分离的气体压力通风系统的另一优选实施例的示意图；图8是形成气体压力通风系统的前壁的优选实施例的示意图；图9是形成气体压力通风系统前壁的另一优选实施例的示意图。
具体实施例方式
如图1，2和3所示，循环流化床反应器系统包括反应腔1，其中设有固体颗粒流化床。反应腔1包括前壁3，后壁5，右侧壁7和左侧壁9，顶部11，底部13，腔由普通的水管板形成，其包括通过翅片连接的水管。反应腔1包括引入流态化气体的机构15，如喷嘴或通风管；引入燃料的机构17，如气动或重力的燃料输送器。反应腔的侧壁7，9设置了6个排放口19a到19f，可通过反应腔1的上部1`排出废气的颗粒悬浮物和在反应腔1形成的固体颗粒。反应腔的排放口19a到19f分别设置了6个颗粒分离器21a到21f，用于分离从反应腔1排出的颗粒悬浮物中的固体颗粒。各颗粒分离器21的上部设有排放口23，用于排放颗粒分离器产生的清洁废气。各气体排放口23连接到排放管路25。各颗粒分离器21也连接到回流管路27，分离的固体颗粒通过回流管路从颗粒分离器再循环回到反应腔1的下部。
气体压力通风系统29位于反应腔1的上方并与其整体形成。气体压力通风系统29由前壁31，后壁43，右侧壁33，左侧壁35，顶壁37和底壁39形成。气体压力通风系统的侧壁33，35设置了6个用于清洁废气的入口41，各入口41连接到一个排放管路25，引导从一个颗粒分离器21出来的清洁废气到气体压力通风系统29。清洁的废气通过连接通道25经气体压力通风系统的后壁43引导到热回收部分47。在图1，2和3的实施例中，气体压力通风系统29可具有一个腔或两个腔。
根据本发明，气体压力通风系统29由水管板形成，成为反应腔1的壁3，7，9的水管板的延伸部分。
图4，图5公开了两个优选实施例，通过水管板形成了图1，2和3的循环流化床反应器系统的气体压力通风系统29的底壁39，侧壁33，35和顶壁37。在图4和5所示的装置中，气体压力通风系统29设置了一个腔。气体压力通风系统29的侧壁33，35，顶壁37和底壁39成为反应腔的侧壁7，9的水管板的延伸部分。
在图4的实施例中，反应腔1的侧壁7，9的水管板的延伸部分在反应腔1的侧壁的上边朝对方弯曲，使延伸部分相接触。在反应腔1的顶部11延伸部分的连接点，延伸部分弯曲180度，延伸到气体压力通风系统29的侧壁33，35的下边，形成气体压力通风系统29的底壁39的水管板。侧壁33，35的水管板以这样方式形成，形成气体压力通风系统29的底壁39的水管板的延伸部分，在气体压力通风系统29的侧壁33，35的下边，向上弯曲，并向上延伸到气体压力通风系统29的侧壁33，35的上边。气体压力通风系统顶壁37的水管板以这样的方式形成，形成侧壁33，35的水管板的延伸部分在侧壁33，35的上边朝对方弯曲，并延伸到设置在气体压力通风系统29的顶壁49的集管49，并通过端边连接到集管49。气体压力通风系统的侧壁33，35，根据图1和图3，设置了用于清洁废气的入口41，虽然图4未显示入口41。
图5公开了另一实施例，其中反应腔1的左侧壁9的水管板的延伸部分，在反应腔1的左侧壁9的上边，朝反应腔1的右侧壁7弯曲，并延伸到反应腔1的右侧壁7。延伸部分在右侧壁7弯曲180度，延伸到气体压力通风系统29的左侧壁35的下边，形成气体压力通风系统29的底壁39的水管板。气体压力通风系统29的左侧壁35的水管板以这样的方式形成，形成气体压力通风系统29的底壁39的水管板的延伸部分，从左侧壁35的下边向上弯曲，并延伸到左侧壁35的上边，并在此连接到集管51。气体压力通风系统29的右侧壁33的水管板以这样的方式形成，反应腔1的右侧壁7的水管板的延伸部分直线向上延伸到右侧壁33的上边。气体压力通风系统顶壁的水管板以这样的方式形成，形成气体压力通风系统29的右侧壁33的水管板的延伸部分，在右侧壁33的上边朝气体压力通风系统29的左侧壁35弯曲，延伸到集管51并与其连接。根据图1和3，气体压力通风系统29的侧壁33，35设置了用于清洁废气的入口41，尽管图5中未显示入口。
图6和7公开了两个优选实施例，部分由水管板形成了循环流化床反应器系统的气体压力通风系统29。在这些实施例中，气体压力通风系统29用垂直隔板53分成两个单独的气体压力通风系统29`，29``，隔板平行于气体压力通风系统的侧壁33，35。气体压力通风系统29因此具有右腔29`和左腔29``。气体压力通风系统29包括前壁31(未显示)，右侧壁33，左侧壁35，隔板53，右腔底壁39`，左腔底壁39``，右腔顶壁37`和左腔顶壁37``。在图6，7的实施例中，反应腔1的侧壁7，9的水管板由第一水管55和第二水管57分别形成。侧壁33，35，顶壁37，底壁39和隔板53由作为第一水管55和第二水管57的延伸部分的水管板形成。这样形成的侧壁33，35，顶壁37，底壁39和隔板53的管子通过翅片互相连接。
在图6所示的实施例中，双腔的气体压力通风系统29的侧壁33，35，顶壁37，底壁39和隔板53由水管板形成，成为反应腔1的侧壁7，9的水管板的延伸部分。在这个实施例中，反应腔1的侧壁7，9的水管板的延伸部分，在反应腔1的侧壁的上边朝对方弯曲并延伸，在反应腔1的顶部11互相接触。气体压力通风系统29的右腔29`的底壁39`的水管板以这样的方式形成，反应腔1的右侧壁7的水管板的第一水管55`，在反应腔1的侧壁7，9的水管板的延伸部分于反应腔1的顶部11互相接触的点，弯曲180度并延伸到气体压力通风系统29的右侧壁33的下边。气体压力通风系统29的左腔29``的底壁39``的水管板以这样的方式形成，反应腔1的左侧壁9的水管板的第二水管57``的延伸部分，在反应腔1的侧壁7，9的水管板的延伸部分于反应腔1的顶部11互相接触的点，弯曲180度并延伸到气体压力通风系统29的左侧壁35的下边，气体压力通风系统29的右侧壁33的水管板以这样的方式形成，形成气体压力通风系统29的右腔29`的底壁39`的第一水管55`的延伸部分，在气体压力通风系统29的右侧壁33的下边向上弯曲，并延伸到气体压力通风系统29的右侧壁33的上边。气体压力通风系统29的右腔29`的顶壁37`的水管板以这样的方式形成，形成气体压力通风系统的右侧壁33的第一水管55`的延伸部分，在右侧壁33的上边，朝气体压力通风系统29的左侧壁35弯曲，并延伸到设置在气体压力通风系统29的顶壁的集管59。类似地，气体压力通风系统29的左侧壁35的水管板以这样的方式形成，形成气体压力通风系统29的左腔29``的底壁39``的第二水管57``的延伸部分，在气体压力通风系统29的左侧壁35的下边向上弯曲，并延伸到左侧壁35的上边。气体压力通风系统29的左腔29``的顶壁37``的水管板以这样的方式形成，形成气体压力通风系统29左侧壁35的第二管57``的延伸部分，在左侧壁35的上边，朝气体压力通风系统29的右侧壁33弯曲，并延伸到设置在气体压力通风系统29的顶壁的集管59。
气体压力通风系统29的隔板53的水管板以这样的方式形成，反应腔1的右侧壁7的水管板的第二水管57`的延伸部分，及反应腔1的左侧壁9的水管板的第一水管55``的延伸部分，在反应腔1的顶壁11上的反应腔1的侧壁7，9的水管板的延伸部分相接触的点，向上弯曲并延伸到隔板53的上边，换句话，延伸到气体压力通风系统29的顶壁。在此，延伸部分连接到集管59。气体压力通风系统29的侧壁33，35，根据图1和图3，设置了用于清洁的废气的入口41，在图6中未显示这些入口。
图7显示了另一优选的实施例，其中，气体压力通风系统29的侧壁33，35，顶壁37，底壁39和隔板53由水管板形成，成为反应腔1的侧壁7，9的水管板的延伸部分。在这个实施例中，气体压力通风系统29的右腔29`的底壁39`的水管板以这样的方式形成，反应腔1的右侧壁7的水管板的第一水管55`的延伸部分，在反应腔1的右侧壁7的上边，朝反应腔1的左侧壁9弯曲，并延伸到隔板53的下边。类似地，气体压力通风系统29的左腔29``的底壁39``的水管板以这样的方式形成，反应腔1的左侧壁9的水管板的第二水管57``的延伸部分，在反应腔1的左侧壁9的上边，朝反应腔1的右侧壁7弯曲，并延伸到隔板53的下边。隔板53的水管板以这样的方式形成，分别形成气体压力通风系统29的腔29`，29``的底壁39`，39``的第一水管55`延伸部分和第二水管57``延伸部分，在隔板53的下边向上弯曲，并延伸到隔板53的上边，换句话，延伸到气体压力通风系统29的顶壁35。
气体压力通风系统29的右腔29`的顶壁37`的水管板以这样的方式形成，形成隔板53的第一水管55`的延伸部分，在隔板的上边朝气体压力通风系统29的右侧壁33弯曲，并延伸到气体压力通风系统29的右侧壁33的上边，在此连接到集管61。类似地，气体压力通风系统29的左腔29``的顶壁37``的水管板以这样的方式形成，形成隔板53的第二水管57``的延伸部分，在隔板的上边朝气体压力通风系统29的左侧壁35弯曲，并延伸到气体压力通风系统29的左侧壁35的上边，在此连接到集管61`。
气体压力通风系统29的右侧壁33的水管板以这样的方式形成，反应腔1的右侧壁7的水管板的第二水管57`的延伸部分，在反应腔1的右侧壁7的上边，直接向上延伸到气体压力通风系统29的右侧壁33的上边，在此连接到集管61。类似地，气体压力通风系统29的左侧壁35的水管板以这样的方式形成，反应腔1的左侧壁9的水管板的第一水管55``的延伸部分，在反应腔1的左侧壁9的上边，直接向上延伸到气体压力通风系统29的左侧壁35的上边，在此连接到集管61`。气体压力通风系统29的侧壁33，35设置了用于清洁的废气的入口41，根据图1和图3，虽然在图7中未显示入口。
在根据图6和图7的实施例中，因为反应腔1的右侧壁7的水管板的第一水管55`的延伸部分，及反应腔1的左侧壁9的水管板的第二水管57``的延伸部分，连接到隔板53，无需单独的支撑件，提出了刚性的和耐用的结构。
根据图7的实施例中，气体压力通风系统29的侧壁33，35的水管板的水管，及气体压力通风系统29的底壁39`，39``和顶壁37`，37``的水管板的水管，的直径大于反应腔1的侧壁7，9的水管板的水管的直径。根据图6的实施例中，气体压力通风系统29的底壁39`，39``和顶壁37`，37``和侧壁33，35的水管板的水管的直径大于反应腔1的侧壁7，9的水管板的水管的直径。从而避免了管子之间翅片过宽和翅片的温度过高。同时，板的结构得到加强。
图8和9显示了根据本发明的两个优选实施例，利用作为反应腔1的前壁3的水管板的延伸部分的水管板，形成图1和3所示的循环流化床反应器系统中的气体压力通风系统29的前壁31。
在图8所示的实施例中，气体压力通风系统29的前壁31通过简单地延伸反应腔1的前壁3的水管板到气体压力通风系统29的前壁31的上边形成，在此连接到集管63。
在图9所示的实施例中，前壁31的水管板以这样的方式形成，集管65位于反应腔1的前壁3的上边，反应腔1的前壁3的水管板连接到集管65，从集管65延伸到气体压力通风系统29的前壁31的上边，在此连接到另一个集管63。这种结构的优点是，通过还将集管65设置在反应腔1的前壁3的上边，可以更均匀地分配热传输介质到气体压力通风系统29的前壁31的水管板的管子。
在根据本发明的图1，2和3所示的实施例中，6个颗粒分离器以这样的方式设置，反应腔1的两个侧壁分别设置了三个颗粒分离器。颗粒分离器的数量可以不是6个。颗粒分离器可以都安装在一个侧壁。颗粒分离器还可以只设置在反应腔1的前侧壁3。此外，颗粒分离器还可以不同数量设置在不同的侧壁上。一般地，颗粒分离器可围绕反应腔自由设置。根据本发明的气体压力通风系统29可用来组合来自任何数量和结构的颗粒分离器的清洁的废气。
尽管附图中实施例的气体压力通风系统29和反应腔1都显示出具有矩形的水平截面，但可具有其他的多边形形状的水平截面，如六边形或八边形。
尽管附图中的实施例的气体压力通风系统29显示出具有一个或两个腔，在某些情况下，可具有多个腔。尽管气体压力通风系统的腔已经显示出相邻设置，在某些特殊情况下还可设置成一个位于另一个的顶部。
此外，尽管附图显示的示例的气体压力通风系统29用平行于腔侧壁的垂直隔板分成单独腔，在某些情况下，隔板可以是倾斜的。
尽管根据图1，2和3的实施例，所有颗粒分离器的排放管路连接到气体压力通风系统29，但一些排放管路最好直接连接到位于气体压力通风系统29和热回收部分47之间的连接通道45。通过将一些颗粒分离器的排放管路直接连接到位于气体压力通风系统29下游的连接通道45，气体压力通风系统29的高度可降低。气体压力通风系统29的最小高度可以这样的方式形成，清洁的废气的流速不超过某个最大值。这在网管67所在的位置简洁地显示出(见图3)图3显示了沿清洁的废气的流动方向变宽的连接通道45。连接通道45没有必要如图3所示那样变宽。但是，如果一个或多个颗粒分离器的排放管路直接连接到连接通道，最好连接通道是变宽的。
另外，尽管图8和9显示了某些优选实施例，形成图1的循环流化床反应器系统的气体压力通风系统29的前壁31的水管板，成为反应腔1的前壁3的水管板的延伸部分，其他侧壁可近似地形成。此外，在图4到7的实施例中，如果希望将热传输介质更均匀地分配到形成气体压力通风系统29的水管板的管子，即反应腔的水管板的延伸部分，还可以设置集管于反应器1的侧壁的上边。
通过利用附图所显示的实施例，可以全部采用水管板来形成气体压力通风系统，并成为反应器侧壁的水管板的延伸部分。如果在气体到达热回收部分之前，清洁的废气的温度下降很多，还可以使气体压力通风系统29的水管板完全地或部分地用耐热材料衬里。
通过利用本发明的装置，使用耐热材料衬里废气管路和管路产生的相关问题，如因管路脆化和磨损导致的维修，可得到解决。此外，耐热材料衬里管路的成本，如建造和维修成本，也得到降低。
由于根据本发明的装置显示出结合到反应腔的气体压力通风系统，其不必要设置过多的额外支撑件。此外，由于是刚性结构，提升机构和额外支撑件以及通道之间振动带来的问题得到避免，其中支撑件是本发明的装置所不需要的。
此外，在根据本发明的装置中，所有颗粒分离器的排放管路的长度相同，在同一空间，即气体压力通风系统，结束，换句话，在相同的压力下结束。结果是，颗粒分离器之间废气的不均匀分配和相关的操作问题在循环流化床反应器系统中得到避免。
尽管已经通过示例的方式和目前认为是最优选的实施例对本发明进行了介绍，应当知道，本发明不限于所介绍的实施例，其希望覆盖对其特征的各种组合或改进，以及各种其他应用，这些未脱离所附权利要求限定的本发明的范围。
权利要求
1.一种循环流化床反应器系统的装置，所述装置包括反应腔，其中设有固体颗粒流化床，由顶部，底部和侧壁形成，并至少部分由水管板形成；引入流态化气体到所述反应腔的机构；至少一个排放口，设置在所述反应腔的侧壁，用于从所述反应腔清除废气的颗粒悬浮物和固体颗粒；至少一个颗粒分离器，连接达所述排放口，用于分离所述颗粒悬浮物与固体颗粒，各所述颗粒分离器的上部设有气体排放口，用于排放清洁的废气，各所述气体排放口连接到排放管路；热回收部分，清洁的废气引导到所述热回收部分；和气体压力通风系统，由外壳包围，外壳包括顶部，底部和侧壁，位于所述反应腔的上方并与其结合，从所述至少一个颗粒分离器引导清洁的废气到达所述热回收部分，所述气体压力通风系统设有至少一个位于所述侧壁的废气入口，可回收来自所述至少一个颗粒分离器的的排放管路的清洁废气并引导清洁的废气到所述气体压力通风系统，所述气体压力通风系统还连接到位于所述气体压力通风系统下游的连接通道，引导来自所述气体压力通风系统的清洁废气到所述热回收部分；其中，所述气体压力通风系统的外壳由所述反应腔的水管板的延伸部分形成。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体压力通风系统的外壳的底部和侧壁的至少一部分以这样方式形成，形成所述反应腔的第一壁的水管板的延伸部分(i)在所述反应腔的第一壁的上边弯曲，并朝所述反应腔的相对的第二壁延伸；(ii)弯曲180度并延伸到气体压力通风系统一个侧壁的下边，其位于所述反应腔的第一壁的直接上方；和(iii)向上弯曲，并延伸到所述气体压力通风系统的侧壁的上边，其位于所述反应腔的第一壁的直接上方。
3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体压力通风系统的外壳的底部和侧壁的至少一部分以这样的方式形成，形成所述反应腔的两个相对侧壁的水管板的延伸部分，(i)在两个侧壁的上边互相相对弯曲并延伸，使得延伸部分相交；(ii)弯曲180度并延伸到所述气体压力通风系统的各侧壁的下边，位于所述反应腔的两个相对侧壁的直接上方；和(iii)向上弯曲，并延伸到所述气体压力通风系统的各相对侧壁的上边。
4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体压力通风系统的外壳的底部和侧壁的至少一部分以这样的方式形成形成所述反应腔的第一壁的水管板的延伸部分，(i)在所述反应腔的第一壁的上边弯曲，并朝所述反应腔的相对的第二壁延伸，(ii)向上弯曲并延伸到所述气体压力通风系统的一个侧壁的上边，其位于所述反应腔的第二壁的直接上方。
5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，形成所述反应腔的第一壁的水管板包括第一和第二水管；形成所述气体压力通风系统外壳底部的水管板的至少一部分，由形成所述反应腔的第一壁的水管板的第一水管的延伸部分形成；形成所述气体压力通风系统的外壳一侧壁的水管板的至少一部分，由形成所述反应腔的第一壁的所述水管板的第二水管的延伸部分形成。
6.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述气体压力通风系统通过至少一个隔板分为至少两个单独腔，所述隔板由所述反应腔的至少一部分水管板的延伸部分形成。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，形成所述反应腔的第一壁的水管板包括第一和第二水管；形成所述气体压力通风系统的外壳底部的水管板的至少一部分，由形成所述反应腔的第一壁的所述水管板的第一水管的延伸部分形成；形成所述气体压力通风系统的外壳侧壁的水管板的至少一部分，由形成所述反应腔的第一壁的所述水管板的第二水管的延伸部分形成；和形成所述气体压力通风系统的隔板的水管板的至少一部分，由形成所述反应腔第一壁的所述水管板的第一水管的延伸部分形成。
8.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，形成所述反应腔的第一壁的水管板包括第一和第二水管；形成所述气体压力通风系统的外壳底部的水管板的至少一部分，由形成所述反应腔第一壁的所述水管板的第一水管的延伸部分形成；和形成所述气体压力通风系统的外壳一侧壁的水管板的至少一部分，由形成所述反应腔第一壁的所述水管板的第一水管的延伸部分形成；和形成所述气体压力通风系统的隔板的水管板的至少一部分，由形成所述反应腔第一壁的所述水管板的第二水管的延伸部分形成。
9.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，形成所述气体压力通风系统的外壳的水管板包括水管，所述气体压力通风系统的外壳至少部分由形成所述反应腔的一个侧壁的水管板的延伸部分形成，使得形成所述反应腔侧壁的水管板的水管部分在所述反应腔的侧壁顶边连接到集管，水管从集管延伸形成所述气体压力通风系统的部分外壳。
10.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述装置有至少三个颗粒分离器，所述至少一个颗粒分离器的排放管路直接连接到位于所述气体压力通风系统下游的连接通道。
11.根据权利要求10所述的装置，其特征在于，所述连接通道沿所述清洁的废气的流动方向变宽。
全文摘要
一种装置，可引导循环流化床反应器系统的至少一个颗粒分离器(21a，d)的废气到热回收部分，其包括气体压力通风系统(29)，位于反应腔(1)上方并与反应腔结合。气体压力通风系统的侧壁设置了至少一个清洁废气的入口(41)，分别连接到与颗粒分离器连接的排放管路(25)，引导清洁废气从颗粒分离器到达气体压力通风系统；压力通风系统的清洁废气引导到至少一个热回收部分。反应腔至少部分由水管板形成，气体压力通风系统的外壳由反应腔的水管板的延伸部分形成。
文档编号F23M5/00GK1882804SQ200480034518
公开日2006年12月20日 申请日期2004年11月23日 优先权日2003年11月25日
发明者S·达林 申请人:福斯特能源公司