专利名称：内循环流化床(icfb)燃烧系统的制作方法
背景技术：
本发明涉及燃烧系统，更准确地说，涉及一种流化床燃烧系统，该系统特别适用于燃烧各种不同性质和不同水分的燃料、尤其是例如高水分的木质废物和脱墨纸渣的燃料。
在许多国家中，森林不仅是木材、纸浆和纸张的资源，也是这些国家的风景和生态环境的重要组成部分。此外，森林也构成它们的相对优势和外汇的重要来源，以及构成这些国家许多地区的经济基础。
可以预料，纸浆和造纸工业将在九十年代期间，在环境保护上尤其是在减少排出废物的扩散上，继续投入大量的资金。据发现，二次废物处理正使许多造纸厂产生的污泥量急剧增加。目前必须将这类污泥掩埋或焚烧。
与上述有关的事实是，随着市场的迅速发展，纸浆和造纸工业目前面临的主要市场压力是需要大量再循环的纸制品。因此，这种纸的再循环及有关的脱墨过程，可望扩大应用于许多造纸厂现场产生的数量和性质各异的污泥的处理。
因此，目前对纸的再循环日益增长的要求，无疑会推动许多技术的开发与应用。此外，安装再循环和脱墨设备能使造纸厂生产出世界各地用户日益需求的产品。因此，纸浆和造纸工业面临的挑战是考察脱墨过程产生的副产品，而不仅是另外的处置问题。
当前最常采用的脱墨方法是包括洗涤废纸和用NaOH处理的浮选法。这种处理方法可使纤维膨胀，从而有助于疏松废纸中所含的油墨微粒和涂料。然后添加过氧化氢(H2O2)和表面活性剂，使纤维脱色或漂白，并使油墨微粒呈分散状态。在此过程中油墨微粒呈疏水性，并附着在上升的气泡上，从而使其以泡沫形式除去。这样被除掉的油墨微粒、涂料、废渣和水聚集成通常称为“脱墨污泥”的湿物料。目前的机械脱水技术仅能将脱墨污泥的含水量降低至40％-60％，这是其中所含废纤维的海绵效应所致。一个典型的日处理能力为250吨的脱墨装置，每天可从脱墨污泥中生产大约20吨充分干燥的脱墨纸渣，作为纸再循环和脱墨过程的副产品。
由于人们日益关注如何处理这类脱墨纸渣，正在考虑各种选择。例如至少有一家造纸厂已着手一项计划，即用卡车将脱墨纸渣运给当地农民，他们将其作为固体调节添加剂使用。另一方面，通常认为处置脱水后的脱墨纸渣的最经济方法是将其掩埋。但是出于当地法规和经济上的考虑，特别是当前人们预见到，在今后若干年内脱墨纸渣的产量将急剧增加，因而可能会促使开发其它处置脱墨纸渣的方法。
另一种处理脱墨纸渣的方法是焚烧法。可以意识到，该方法具有的优点是，待回收的脱墨纸渣中的无机成分有可能再利用。
人们很早就清楚，在现有技术中提供了适用于焚烧物料的燃烧系统。更具体地说，现有技术拥有各种焚烧不同物料的燃烧系统的实例。在许多情况下，可以发现上述各种燃烧系统之间存在着结构特性上的差别。这些差别的存在，主要是根据特殊的用途在功能上的不同要求而设计的燃烧系统引起的。例如，在选择用于特定用途的特种类型的燃烧系统时，必须考虑的主要因素之一是预定采用燃烧系统焚烧的物料的特性。
废物是指利用燃烧系统焚烧的一种物料，流化床燃烧系统是用于此种用途的一种燃烧系统。下面举例说明，但不受限制。采用流化床燃烧系统焚烧废物的一个现有技术的实例，构成1972年12月6日公开的英国专利1,299,125题为“Improvements in Fluidized Bed”的主题。根据该专利介绍，提供了焚烧可燃废物的方法和设备，其中，在焚烧炉中提供了由炽热的细粒耐火物料形成的床层，在床的一个区域的上方有第一个通道，在靠近床底部与第一区域水平地相隔的第二个区域有第二个通道。炽热的细粒耐火物料形成的床层，以不均匀的方式流化，造成在第二区域比第一区域更强烈的搅动，从而促使焚烧炉中床层的物料从第一区域向下朝着第二区域的方向循环。可燃与不可燃废物的混合物通过第一通道送到炽热细粒耐火物料的床层表面上，这样，废物中可燃成分就在床层中焚烧，而不可燃成分则从第二通道排出。
另举一例说明现有技术的流化床燃烧系统，但不受限制，该系统迄今已用于焚烧废物，它构成1983年12月6日颁发的美国专利4,419,330，题为“Thermal React or of Fluidizing Bed Type”的主题。根据该专利介绍，提供了一种用于焚烧城市废物的流化床型焚烧炉。该标题流化床型焚烧炉包括一台鼓风机，它通过安装在焚烧炉下部的扩散装置，将流化气体向上输入焚烧炉中，以便流化平板装置上方的流化介质或砂粒。利用向上喷射的气体强使流化介质向上邻近焚烧炉的侧壁移动，从而使介质朝着倾斜的折流壁流动，产生旋转的流化流以及旋转流之间的下移床。由于存在旋转的流化流和下移床，该专利声称，在将城市废物装入焚烧炉前，即使未经预破碎处理，也可令人满意地进行焚烧，而不妨碍流化。
再举一例说明现有技术的流化床燃烧系统，但不受限制，该系统迄今已用于焚烧废物，它构成1989年4月25日颁发的美国专利4,823,740，题为“Thermal Reactor”的主题。根据该专利介绍，提供了一种焚烧城市废物的流化床型热反应器，在此反应器中流化介质基本上形成A和B两个循环区，在这两个区之间，还存在下移床。由于反向循环区域A和B的存在，下移床中待燃烧的物料被气流携带。此外，该标题热反应器在每个循环区A和B的最外侧分别装有若干室，将流化状态下的部分流化床层送入上述各室，这样就能从通过这些室的热流化介质中回收热能。
再举一例说明有关流化床燃烧系统的现有技术，但不受限制，该系统迄今已用于焚烧废物，它构成1989年11月14日颁发的美国专利4,879,958，题为“Fluidized Bed Reactor with Two Zone Combustion”的主题。根据该专利介绍，在所提供的流化床热反应器中，循环的耐火物料和燃料构成一对并列且各自旋转的流化床。该流化床热反应器还包括一个空心的腔体，它将热反应器分为上燃烧区和下燃烧区，通过选择经过反应器底部的气流和有选择地定位上述空心腔体的折流扳表面，可以获得所要求的耐火物料和燃料的流向，即在热反应器的中心，流向朝上，而在反应器外缘，流向朝外和朝下。
再举一例说明有关流化床燃烧系统的现有技术，但不受限制，该系统迄今已用于焚烧废物，它构成1992年8月18日颁发的美国专利5,138,982，题为“Internal Circulating Fluidized Bed Type Boiler and Method ofControlling the Same”的主题。根据该专利介绍，提供了一种循环型流化床焚烧炉，其中使用一台燃料给料装置，在靠近侧壁的部位输入流化介质，该介质不作剧烈上下运动，因而形成弱流化的移动床。移动床上部狭窄，其下部则由于从相应的空气室喷入其中的空气质量流的不同而展宽。也就是说，移动床的尾端伸展到所选定的空气室的上方，流化介质被来自空气室的大量的质量流向上吹动，并由此转移，而处在其余空气室上方的一部分移动床，则因重力而下降。随着部分移动床的这种下移运动，流化介质则从同时形成的朝向移动床上部循环流动的流化床中得到补充，如此重复，使循环流化床整个地产生移动。
虽然按照上述专利建造的流化床燃烧系统，在实际的操作条件下，至今已按其预定目的显示出各自的性能，然而现已证实仍有必要进行改进。更准确而言，现已证实确有必要在现有技术中开发新型、改进的流化床燃烧系统，该系统应特别适用于焚烧木质废物/污泥即木质废物/脱墨纸渣以及含水分高达60％且灰份含量高的混合物，这些混合物采用现有技术的燃烧系统难于燃烧。此外，现已证实在现有技术中有必要开发新型、改进的、特别是在许多方面具有特点的流化床燃烧系统。为此，这种新型、改进的流化床燃烧系统应具有这样的特点能将高水分含量的木质废物/残渣，即生物质物料、混合物(它们一般是非均质物料)很可靠地计量和输送到这种新型、改进的流化床燃烧系统。这种新型、改进的流化床燃烧系统应具有的另一特点是，能够使待干燥的生物质混合物夹带最少的固体颗粒且能耗最低。这种新型、改进的流化床燃烧系统应具有的第三个特点是，能强化固体颗粒的内部再循环，这可通过以下因素的最优化产生流化床的宽度/长度/高度、拱形几何结构/位置、底板的坡度、流化空气的流速比、流化空气喷嘴的间距以及床层固体物料的粒度分布。这种新型、改进的流化床燃烧系统应具有的第四个特点是，当生物质混合物一旦输入该新型、改进的流化床燃烧系统时，就能被炽热的床层固体物料覆盖，并通过床层固体物料的内循环，实现生物质混合物的横向分散。这种新型、改进的流化床燃烧系统应当具有的第五个特点是，能将惰性物料/混杂物料在流化床的最底部分离，然后例如用非机械的床清理系统将其排除。这种新型、改进的流化床燃烧系统应具有的第六个特点是，能将冷却惰性物料/混杂物料的过程中回收的热量返回该新型、改进的流化床燃烧系统。这种新型、改进的流化床燃烧系统应具有的第七个特点是，除惰性物料/混杂物料之外，还能用非机械的床清理系统将大粒径固体物料从该新型、改进的流化床燃烧系统中排除。这种新型、改进的流化床燃烧系统应具有的第八个特点是，能实现强烈的固体物料的内循环，例如借助从流化床/净空过渡区内的器壁上清除聚集体，在床内破碎聚集体，尽量减少因床层固体物料混和不充分而在流化床内形成局部过热，以减少生物质混合物的大聚集体形成。这种新型、改进的流化床燃烧系统应具有的第九个特点是，整体安排紧凑，很适合对现有的蒸汽发生器进行改造。这种新型、改进的流化床燃烧系统应具有的第十个特点是，采用简单的控制系统就能维持床温和控制过热空气。这种新型、改进的流化床燃烧系统应具有的第十一个特点是，当减少向流化床选定部位输入的空气流量而引起负荷下降时，可使过量空气保持相对稳定的水平，与现有技术中的某些流化床燃烧系统形成对照，这种流化床燃烧系统在负荷减少时，必须增加过量空气，同时减少过热空气，以避免流化床坍塌。总之，现已证实在现有技术中确实需要有一种新型、改进的流化床燃烧系统，该系统应特别适用于焚烧废物，尤其是木质废物/污泥，即木质废物/脱墨纸渣，它们主要是在造纸和纸浆工业中进行纸的再循环和脱墨过程所生成的副产品。
因此，本发明的目的之一是为了提供一种新型、改进的、尤其适用于焚烧废物的燃烧系统。
本发明的目的之二是为了提供一种新型、改进的焚烧废物的燃烧系统，其特征在于它是流化床型的。
本发明的目的之三是为了提供一种新型、改进的流化床燃烧系统，该系统尤其适用于焚烧包括生物质物料的废物。
本发明的目的之四是为了提供一种新型、改进的流化床燃烧系统，该系统尤其适用于焚烧包括木质废物/脱墨纸渣的生物质物料，该木质废物和脱墨纸渣是造纸和纸浆工业中纸的再循环和脱墨过程所生成的副产品。
本发明的目的之五是为了提供一种新型、改进的用于焚烧木质废物/脱墨纸渣的流化床燃烧系统，其特征在于，木质废物/脱墨纸渣在焚烧前经过干燥。
本发明的目的之六是为了提供一种新型、改进的用于焚烧木质废物/脱墨纸渣的流化床燃烧系统，其特征在于，当木质废物/脱墨纸渣输入流化床燃烧系统时，由于被热的固体物料覆盖而实现干燥。
本发明的目的之七是为了提供一种新型、改进的用于焚烧木质废物/脱墨纸渣的流化床燃烧系统，其特征在于，能将木质废物/脱墨纸渣所夹带的任何惰性物料/混杂物料以及大粒径固体物料从其中分离，然后从流化床燃烧系统中除去。
本发明的目的之八是为了提供一种新型、改进的用于焚烧木质废物/脱墨纸渣的流化床燃烧系统，其特征在于，能将惰性物料/混杂物料以及大粒径固体物料冷却过程中的热量移出并将该热量返回流化床燃烧系统。
本发明的目的之九是为了提供一种新型、改进的用于焚烧木质废物/脱墨纸渣的流化床燃烧系统，其中该物料的焚烧过程以环境保护上可行和有效的方式完成。
本发明的目的之十是为了提供一种新型、改进的用于焚烧木质废物/脱墨纸渣的流化床燃烧系统，其特征在于，能同样有效地适合于改型和新的用途。
本发明的最后一个目的是为了提供一种新型、改进的用于焚烧木质废物/脱墨纸渣的流化床燃烧系统，其特征在于，易于使用、操作可靠，而且比较经济。
发明概述按照本发明的一个方面，提供了一种流化床燃烧系统，设计该系统的目的是要用来实现焚烧特别是高水分含量的生物质物料。该标题流化床燃烧系统包括一台流化床燃烧器，在其中焚烧高水分的生物质物料。流化床燃烧器包括由床层固体物料构成、并设置了一些流化速度控制区的流化床。其中的一个流化速度控制区体现较高的流化速度和较低的流化床层密度，而另一流化速度控制区域则体现较低的流化速度和较高的流化床层密度。具有较高流化速度的流化速度控制区以床层固体物料的定向导流板定界。该床层固体物料的定向导流板有一部分置于在流化床层之下，而其余部分则延伸至流化床层的上方，设计该定向导流板旨在促进流化床的床层固体物料/气体混合中的气泡增长，这些气泡是由输入流化床的空气产生的，以便使沿着床层固体物料定向导流板的倾斜角上升，直至到达其长度末端的床层固体物料/气体混合物在流化床中的动量最大限度地增加，这样，床层固体物料/气体混合物所拥有的动量与气泡破裂而产生的力相结合，可使床层固体物料从床层固体物料/气体混合物中有效地喷射到流化床的对面，这样喷射出的床层固体物料即散落在流化床上。由于床层固体物料在其中向上移动而造成空隙的缘故，致使具有较低床层密度的较高流化速度区中的床层固体物料向上运动，从而能将床层固体物料从具有较高床层密度的较低流化速度区抽吸到流化床的流化速度较高的流化区。这样就在流化床中形成床层固体物料的循环。也就是说，床层固体物料/气体混合物沿着床层固体物料定向导流板运动，继而将其中的床层固体物料喷射到床的另一边，即流化床的流化速度较低的区域，且最终使该床层固体物料从流化速度较低的区域返回到流化速度较高的区域，也就是说，通过自然流化现象的作用，从流化床层密度较高的区段返回到密度较低的区段。该标题流化床燃烧系统还包括分离装置和排料装置，它们用以实现分离，然后从流化床燃烧器中排放惰性物料/混杂物料以及任何大粒径的固体物料，这些物料可能是准备通过使用该标题流化床燃烧系统焚烧的生物质物料中夹带的。此外，该标题流化床燃烧系统还包括进料装置，它可将待焚烧的生物质物料输入流化床燃烧器。为此，该进料装置能将待焚烧的生物质物料输送到流化床燃烧器中位于流化床的流化速度较低区域的上方。这样由进料装置输入的生物质物料一开始或飘浮在流化速度较低区域内的流化床顶部，或例如因重力作用而立即下落入流化床中。无论怎样，一开始飘浮在流化床顶部的生物质物料，会立即被从床的另一边即流化速度较高的区域喷射而来然后散落在其上的炽热床层固体物料覆盖。生物质物料由于被炽热床层固体物料复盖，不仅与其混合、而且很快进行干燥，随即燃烧，在此过程中水蒸汽和挥发性物质也随着从生物质物料中脱除。该生物质物料的干燥和燃烧是因受到炽热的床层固体物料和流化床燃烧器的辐射热、燃烧的气体和炽热的床层固体物料的对流热以及在流化床中与散落于其上和/或与其相混合的炽热床固料直接接触而发生的。
按照本发明的另一方面，提供了一种运行流化床燃烧系统的方法，设计该系统的目的是为了用于焚烧特别是高水分含量的生物质物料。运行标题流化床燃烧系统的方法包括以下步骤设置一台包括由床层固体物料构成的流化床的流化床燃烧器；在流化床的一侧建立具有较高流化速度和较低流化床层密度的第一流化速度控制区；在流化床的另一侧建立具有较低流化速度和较高流化床层密度的第二流化速度控制区；促进流化床第一流化速度控制区的床层固体物料/气体混合物中的气泡增长；由于床层固体物料/气体混合物拥有的动量和因气泡破裂而产生的力共同作用的结果，使床层固体物料从流化床的第一流化速度控制区喷射至流化床的另一侧；将待焚烧的物料输入流化床燃烧器，使其输送到流化床的第二流化速度控制区的上方；这样输入的待焚烧的物料被从第一流化速度控制区喷射到第二流化速度控制区后散落于其上的炽热床层固体物料覆盖；输入的物料因受到炽热床层固体物料和流化床燃烧器的辐射热、炽热床层固体物料和燃烧物料产生的燃气的对流热以及在流化床中与散落于其上和/或与其相混合的炽热床层固体物料的直接接触而实现干燥继而燃烧；在流化床中建立床层固体物料的循环，其中，炽热的床层固体物料从流化床的第一流化速度控制区喷射到流化床的第二流化速度控制区，并通过自然流化现象的作用，使其从流化床的第二流化速度控制区返回到流化床的第一流化速度控制区；将可能夹带在输入流化床燃烧器焚烧的物料中的惰性物料/混杂物料以及大粒径的固体物料分离，接着从流化床燃烧器中除去。
附图简述图1是按照本发明建造的流化床燃烧系统的实施方案的纵向断面示意图；图2是按照本发明建造的另一个流化床燃烧系统的实施方案的纵向断面示意图；图3是按照本发明建造的流化床燃烧系统的纵向断面示意图，其中包括可配置的预干燥装置；以及图4是按照本发明建造的流化床燃烧系统的另一实施方案的纵向断面示意图，其中包括可配置的排料装置。
优选实施方案的描述现在参阅附图，更具体参阅图1，图中描述了按照本发明建造的流化床燃烧系统，以编号10表示。如图1所示，流化床燃烧系统10的主要部件是流体床燃烧器，以编号12表示，进料装置，以编号14表示，以及排料装置，以编号16表示。
现在从叙述流化床燃烧器12开始，详细讨论流化床燃烧系统10中列举的每个部件。如图1所示，流化床燃烧器12包括以编号18表示的上部和以编号20表示的下部。下面更详细介绍在流化床燃烧器12的下部20中，输入流化床燃烧器12的一些物料进行燃烧，即焚烧。在流化床燃烧器12的下部20中，燃烧物料而产生的热气体在流化床燃烧器12中向上流动。热的燃烧气体在流化床燃烧器12内向上流动的过程中，会释放出热量并传给管道(为保持
的清楚起见，未示出)中流动的流体，而这些管道则构成了流化床燃烧器12的壁面，在图1中以编号22表示。此后，热的燃烧气体则从流化床燃烧器12的上部18排出(未示出)。在此情况下，热的燃烧气体释放其热量并传递给构成流化床燃烧器12壁面22的管道中流动的流体，这些热量可使流过管道中的流体即水转变为蒸汽。于是，这些蒸汽又可用于各种用途，包括用于但不局限于发电、地区供热以及一些工业过程等。
下面，继续介绍流化床燃烧器12，参阅图1可以更清楚理解。在该燃烧器12的下部20，设置了一个流化床，以编号24表示。流化床24由床层固体物料构成，按照本发明最佳模式的实施方案，优选由砂构成。流化床24的上部层面在图1中以编号26表示。流化床24置于以虚线表示的空气分配器之上，在图1中以编号28表示。分配器28可采用多种形式。也就是说，在不脱离本发明的实质的情况下，空气分配器28可由格栅、分配板等组成。为在下文中更好地理解附图中的图1起见，空气分配器28包括第一部分，参见图1中的28a，它具有较大的倾斜度，第二部分，参见附图1中的28b，它具有较小的倾斜度，以及第三部分，参见附图1中的28c，它具有很小的倾斜度。
如图1所示，根据本发明的说明性实施方案，在空气分配器28下部设置了三个床下空气压力通风系统，在图1中分别以编号30、32和34表示。虽然在附图1中已描述了三个床下空气压力通风系统30、32和34，但应该理解的是，只要不脱离本发明的实质，配置较多或较少数目的这种通风系统，可能是同样恰当的。床下空气压力通风系统30、32和34设计成能将流化床24分成若干个流化速度控制区。为此，空气将按预定的流速从床下空气压力通风系统30、32和34喷射入流化床24。虽然在附图中未予说明，但应理解的是每个床下空气压力通风系统30、32和34均与位于外面的流化空气源相连接，从该空气源适当地向床下空气压力通风系统30、32和34提供这样的流化空气，以便按所要求的预定速度从该处将流化空气喷入流化床24。更具体而言，按较低的流化速度例如2-3英尺/秒，将空气从床下空气压力通风系统30喷入流化床24，而另一方面，按较高的流化速度例如5-12英尺/秒，将空气从床下空气压力通风系统34喷入流化床24。其结果是在床下空气压力通风系统30上方的流化床24中形成较低的流化速度区，而在床下空气压力通风系统34上方的流化床24中则形成较高的流化速度区。随着在流化床24中的这种较低和较高的流化速度区的形成，在流化床24中也形成了较高的床层密度区和较低的床层密度区。也就是说，处在床下空气压力通风系统30上方、其中存在较低流化速度区的流化床24的床层密度较高，而处在床下空气压力通风系统34上方、其中存在较高流化速度区的流化床24的床层密度较低。
根据附图1清楚可见，流化床24中具有较高流化速度区的部分由以编号36表示的导流板定界。因此，导流板36构成了流化床燃烧器12的外壁22的一个倾斜部分。这样，所设计的导流板36有一部分(附图1中以编号36a表示)延伸至流化床24的层面26以下，而其另一部分，在附图1中以编号36b表示，则延伸至流化床24的层面26之上。按照本发明的最佳模式的实施方案，导流板36与水平线的倾斜角优选为30°-45°。此外，附图1所示的导流板36优选具有衬里，图中以编号38表示，它由适用于此用途的一般耐火材料构成。
继续介绍导流板36，它用来实现流化床24的流化速度较高区域中的床层固体物料的定向。更具体而言，导流板36是设计用来促进与床层固体物料/气体混合物有关的气泡增长，该混合物是借助床下空气压力通风系统34通过空气分配器28喷入流化空气，而在流化床24的流化速度较高的区域中形成的。为了使床层固体物料/气体混合物沿着导流板36的倾斜角直至到达导流板36长度末端的动量增加到最大，必须促进流化床24中流化速度较高区域中与床层固体物料/气体混合物有关的气泡增长。同样，为了使到达延伸到流化床24的层面26上方的导流板36的末端时，床层固体物料/气体混合物的动量与气泡破裂生成的力相结合，足以将床层固体物料/气体混合物中的床层固体物料喷射到流化床燃烧器12的另一侧，随后，这些床层固体物料在重力作用下，散落在空气压力输送系统30上方的流化床24中流化速度较低的区域，必须设法使床层固体物料/气体混合物的动量达到最大。床层固体物料的这种喷射在附图1中以标有编号40的箭头示出。在流化床24中流化速度较高而床层密度较低的区域中，床层固体物料/气体混合物的向上运动，能将床层固体物料从流化床24中流化速度较低而床层密度较高的区域抽吸到向上运动的流化床层固体物料所形成的空隙中。因此，在流化床24中形成了流化的床层固体物料的循环。也就是说，床层固体物料/气体混合物在流化床24的较高流化速度区中向上运动，然后沿导流板36的长度方向上行，直至床层固体物料横跨流化床燃烧器12的宽度喷射并散落在流化床24的流化速度较低的区域，最终通过自然流化现象的作用，床层固体物料又从流化速度较低的区域返回到流化床24中流化速度较高的区域，于是，该过程再次重复进行。
下面将进一步介绍本发明中流化床燃烧系统10的进料装置14。为此再参阅附图1。按照附图1用编号42标志的箭头表示的物料，即要在流化床燃烧器中进行焚烧，即燃烧的生物质物料，例如木质废物/污泥、木质废物/脱墨纸渣等，优选由编号44表示的料仓供应。如图1所示，料仓44与编号为46的螺旋装置配接。通过运行大轴径的螺旋进料装置46，可将物料42从料仓44送至螺旋装置46的末端，物料从该处排卸，如附图1中编号42a所示，然后到达旋转式的气封装置，如附图1编号48所示。该旋转式气封装置48安插在螺旋装置46和以附图1中编号50表示的溜槽之间。旋转式气封装置48按已知的方式配备有许多设计成可将物料(如附图1中编号42b所示)从旋转式气封装置48排卸至溜槽50的旋转式进料器。如附图1所示，溜槽50是相当陡斜的，并且优选衬以耐火材料(为保持
的清楚起见，未示出)。此外，优选在溜槽50的不同位置(如图1中箭头51所示)供以流化空气和/或循环气体，以帮助物料42b在溜槽50中向下流动。照此方式，由于相当陡斜的溜槽50而引起的物料42b上的重力作用，以及由于喷入溜槽50的流化空气51的助推作用，使物料42b流过溜槽50。
下面将继续介绍进料装置14，参阅附图1可以很好地理解，溜槽50直接开口于流化床24的上方，更具体而言，是在其流化速度较低区域的上方。为此，物料42b可这样送入，即喷入流化床24中流化速度较低的区域上方，从而使物料42b或一开始就飘浮在流化床24顶部流化速度较低的区域中，或例如因重力作用直接落入流化床24之中。一开始就可能浮在流化床24顶部的物料42b，很快就被从流化床24的另一侧即流速度较高的区域喷射出来后散落在其上的炽热床层固体物料覆盖。由于被这些炽热床层固体物料覆盖，物料42b不仅与其混和，而且还快速地干燥，继而燃烧，即焚烧，在此过程中水蒸汽和挥发性物质随着从物料42b中逸出。物料42b的干燥和燃烧即焚烧过程的发生，是由于物料42b受到了炽热的床层固体物料和/或流化床燃烧器12产生的辐射热、输入的物料42b和其燃烧生成的燃气相互反应而产生的对流热以及物料42b与散落在其上和/或流化床24中存在的炽热床层固体物料直接接触的传热而引起的。当物料42b按自然的流化现象在流化床24中从流化速度较低的区域迁移到流化速度较高的区域时，物料42b继续干燥、脱挥发分和燃烧。由于在较高的速度下喷入的空气量大，因而流化床24中可获得的含氧率较高，同时还由于以下事实，即物料42b在到达流化床24中流化速度较高区域时已经基本上干燥，如果不是完全干燥的话，因此在流化床24中流化速度较高的区域里，物料42b的燃烧过程将以更高的速度进行。在流化床24中燃烧物料42b产生的任何细粒，在其杨析到流化燃烧器12的上部18时将继续燃烧。按照流化床燃烧系统10的说明性实施方案，在流化床燃烧器12的上部18送入二次空气，图1中以编号52表示，也就是从流化床燃烧器12相对壁面22喷入二次空气，以使扬析到流化床燃烧器12上部18的所有物料42b完全燃烧。二次空气52还设计成可起屏障的作用，以防止热床层固体物料扬析到流化床燃烧器12的上部18。
下面将介绍流化床燃烧系统10的排料装置16。为此将再次参阅附图1。参照附图1可以更好地理解，按照本发明的最佳模式的实施方案，空气分配器28优选从其位于流化床24较低流化速度区的部分(如附图1中编号28a所示)，向其位于流化床24较高流化速度区的部分(如附图1中编号28c所示)按朝下的方向倾斜。由于空气分配器28向下倾斜，并与流化喷嘴(未示出，以保持图中的说明清楚)结合，流化空气即可借此通过空气分配器28(按空气分配器28倾斜的方向排列)将流化空气喷入流化床24，从而使所有难于流化且可能夹带在物料42b中的惰性物料/混杂物料以及大粒径固体物粒通向排料装置16。
继续介绍排料装置16，按照说明性的实施方案，该装置具有附图1中编号54所示的密封回路的形式。密封回路54包括第一支管，以编号54a表示，在其一端设有排放口，并与空气分配器28相并列，因而在其中可接收来自空气分配器28的惰性物料/混杂物料和大粒径固体物料。密封回路54的第一支管54a从空气分配器28、经空气压力通风系统34，延伸到流化床燃烧器12的外部，在此处第一支管54a与密封回路54的第二支管54b连接。为了使排入密封回路第一支管54a，即通过密封回路54的第一支管54a一端的排放口进入的惰性物料/混杂物料以及大粒径固体物料中所伴随的细料流化或分级，优选将流化/分级空气输入，即喷入，(图1中以编号56表示)密封回路54的第二支管54b中。这样被流化/分级空气56分级的细料，又被输入密封回路54的第二支管54b的空气(附图1中以编号60表示)的作用而进行再循环，如附图1中编号58所示，它们或再喷入流化燃烧器12的下部20(附图中未示出)，或再喷入进料装置14，如附图1中箭头62所示。另一方面，余下的惰性物料/混杂物料以及大粒径固体物料，即除细料之外的所有物料，在最终实际进行处置之前，均从密封回路54排放(如附图1中箭头64所示)到例如冷却/热回收设备(未示出)，这些设备可采用水浸没式刮板输送机、或水冷式空心刮板(hollow flight)螺旋输送机，或流化床热回收装置。
通过对本发明所建造的流化床燃烧系统10的一些基本特点的总结，可以认为其中的第一个特点在于以下事实所设计的导流板36，其中一部分36a置于流化床24之下，其余部分36b伸展到流化床24的上方，以限定流化床24中较高的流化速度区，因而能促进床层固体物料/气体混合物中气泡的增长，从而使沿导流板36的倾斜角向上运动直到到达导流板36长度上端的床层固体物料/气体混合物的动量增加到最大，如附图1所示，这样由床层固体物料/气体混合物释出的动量和由气泡破裂所产生的力，可将床层固体物料喷射到流化床24的对侧并散落在流化床24中流化速度较低的区域的顶部。由于流化床24内存在的速度差而在流化床24中流化速度较低区域和流化速度较高区域之间产生的可变床层密度，能促进流化床24中床层固体物料和物料42b从流化速度较低的区域，向流化速度较高的区域进行循环。
按照本发明建造的流化床燃烧系统10的第二个基本特点是物料42b或其一部分，或者可散落在流化床24的流化速度较低区域的顶部，或者被输送到流化床中。因此，床层固体物料的向下运动拖曳一些物料42b下降到流化床24中流化速度较低的区域，物料在该处干燥，部分地热解，并分散在流化床24的流化速度较高的区域中进一步燃烧。物料42b中较轻的部分飘浮在流化床24中流化速度较低区域的顶部表面上，而从导流板定界的流化床24中流化速度较高区域喷射而来、并散落在其上的炽热床层固体物料则将其覆盖/混合。散落到流化床24的流化速度较低区域中的炽热床层固体物料也可起屏障的作用，以减小细料从流化床24向流化床燃烧器12的上部18逸散的程度。另外，流化床24的流化速度较低区域中的低流速可最大限度地减少细料和床层固体物料从该处扬析，从而减少流化床燃烧器12的净空中的热量散失，并提高物料42b的燃烧效率。因此，该方法可促进物料42b在流化床24中的燃烧，并将净空燃烧限制在散落于流化床24的床层固体物料的范围，从而给流化床燃烧系统10提供了较长的床层固体物料滞留时间。
按照本发明建造的流化床燃烧系统10的第三个基本特点在于以下事实采取导流板定界的流化速度较高区域与过热空气结合的方法，可设计出一种在流化床24中低化学计量的空气燃烧过程，因而使流化床的平面积相当小，这对于流化床燃烧系统10中可用空间有限的现有蒸汽发生装置进行改造是一个非常必要的特点。此外，由于下述事实，即流化床燃烧系统10的特点在于夹带到流化床燃烧器12上部的固体较少，这样，在以流化床燃烧系统10改造上述蒸汽发生装置时，就可以最大限度地保留其原有的上面部分和下游换热器。
按照本发明建造的流水床燃烧系统10的第四个基本特点在于以下事实采取将空气喷入流化床24的上方，可减少流化床24中的过量空气，而不降低燃烧效率，同时还能减少NOx的扩散。从流化床燃烧器12的上部18喷入空气的最优速度和分布，还能通过将夹带的颗粒折向返回到流化床24中，从而最大限度地减少从流化床24进入流化床燃烧器12的上部18的颗粒夹带量。
按照本发明建造的流化床燃烧系统10的第五个基本特点在于以下事实定向地布置与空气分配器28相关联的流化空气喷嘴，能使停留在空气分配器28顶上难流化的惰性物料/混杂物料或烧结渣的大块聚集体连续地输送到设置在密封回路54的第一支管54a上的排料口。床层固体物料具有相当高的内循环速率，可促进尺寸过大的物料向设置在密封回路54的第一支管54a上的排料口移动，从而最大限度地减少烧结渣积累和流化床24中出现流态化停滞现象的危险性。
按照本发明建造的流化床燃烧系统10的第六个基本特点在于以下事实其排料系统16能从通过该处的惰性物料/混杂物料以及大粒径固体物料中回收细粒物料和显热。因此，有可能最大限度地减小排料系统16，甚至取消任何外加的通常用于处置粉尘的热回收设备。
按照本发明建造的流化床燃烧系统10的第七个基本特点在于以下事实多区启动法(multi-zone start-up methods)可用于流化床燃烧系统10，该方法与沸腾床装置中采用的方法类似，从而可以在启动装有流化床燃烧系统10的装置时提供许多灵活性。然而，启动速度可能受到其中使用的耐火绝缘材料需要预热的限制，和/或由于其厚壁而受到与其相关的蒸汽辅助设备的限制。
按照本发明建造的流化床燃烧系统10的第八个基本特点在于以下事实在流化床24中采用可变速的区域，比传统的单速流化床更具有可调节的优点。这是由于在流化床24内在各速度区域中分配空气的灵活性和/或由于可根据负荷的需要、物料42b的特性以及床层固体物料的粒度分布，在流化床24的上方分配喷入空气的灵活性。
按照本发明建造的流化床燃烧系统10的第九个基本特点在于以下事实选择床层固体物料的粒度分布以保证在流化床24中流化速度较低的区域里形成良好的流化状态，并使床层固体物料从导流板定界的流化床24的流化速度较高区域到流化速度较低的区域具有最大的抛射路线。
按照本发明建造的流化床燃烧系统10的第十个基本特点在于以下事实能适应水分含量很高的物料，且同样能处置各种不同特性的物料。
如果附图1所示的流化床燃烧系统10需要放大尺寸，附图2中示出了这种放大方法。为此，可以给流化床燃烧系统10提供一个其自身的镜像。为说明方便，使用附图1中相同的编号，并增加前缀1，用来表示图2中实施方案的相应部件。可以认为，这些部件的相应功能与图1中无前缀1的对应部件是相同的。
按照图2可以很好地理解，为了放大设备的尺寸，可将按照本发明建造的流化床燃烧系统10变型为具有其自身的镜像，结果成为图2所示用编号110表示的流化床燃烧系统。图2所示的流化床燃烧系统110具有以下操作模式可使导流板定界的流化床层固体物料/气体在其中产生指向流化床燃烧器112中心的定向运动。为此，流化床燃烧系统112(参阅图2可清楚了解)优选包括罩式支架(pant leg)构件，在图2中以编号66表示。
继续介绍图2中的流化床燃烧系统110，按照上述操作模式，采用进料装置114，将物料送入流化床燃烧器112，参阅图2可清楚了解，物料是均匀地从流化床燃烧器112的中心送入系统，而不是像图1所示流化床燃烧器12那样从其一侧送入系统的。此外采用双重非压实型螺旋器，实现上述物料的均匀输送，每台螺旋器在图2中均以相同的编号146表示。同样设计成从两个结构和操作模式与图1中的料仓44类似的活底料仓(未示出)给双重非压实型螺旋器146供料，优选在流化床燃烧器112的每边安置一台。双重非压实型螺旋器146将物料输送到两个旋转式气封装置，在图2中每个均以相同编号148表示，在图2中以编号142b表示的物料从该处经溜槽150，卸入每个流化床124中流化速度较低区域的顶部。此后，炽热的床层固体物料散落在物料142b上，从而覆盖/混合新输入的物料142b。在图2中以编号68表示的斜顶之下，安装了双重非压实型螺旋器146，该斜顶设计成能有效地使炽热的床层固体物料从上面滑落，这样，万一有任何炽热的床层固体物料在其从每个流化床124的流化速度较高区域喷射到流化速度较低区域的过程中降落在斜顶68上，就能避免它们在斜顶68上积累。
总而言之，为了放大一台大型设备，通过在流化床燃烧器112下部对开的即罩式支架中提供导流板定界的流化床124镜像，可降低放大的误差。按照这种安排，有一些作为特征的内部流化速度较低的区域设有多个物料进口，来自流化床燃烧器112中心的物料将送至该处，且在流化床燃烧器112的外侧，有一些对称的导流板定界的流化速度较高的区域。此外，流化的床层固体物料/气体混合物将从受流板定界的流化速度较高的区域，向位于流化床燃烧器112中心的流化速度较低的区域定向运动。此外，床内固体物料的运动则受流化速度较高的区域与流化速度较低的区域之间的床层密度差控制。
图2所示流化床燃烧器112的另一特点是，借助罩式支架构件，物料可通过共用的敞口通道经溜槽150均匀地卸至下部分开的流化床124。这样，敞口通道可用来维持流化床燃烧器112分开的下部120之间的压力平衡。
假若物料42的水分含量较高，则需要进行预干燥，可按图3所示方式完成预干燥。为此，按照图3的说明，预干燥装置(以编号70表示)可安置在进料装置14和流化床燃烧器12的流化床24之间。为方便起见，进料装置14中某些在图1中曾经介绍的构件，在图3中予以省略，以保持说明的清晰性。
下面继续介绍图3所示本发明的实施方案，将物料42送至料仓44，然后从该处经螺旋装置46排出。更具体而言，物料42(从图3可以清楚理解)通过螺旋装置46在靠近其末端处排出，然后自由下落至预干燥装置70上。根据本发明的最佳模式的实施方案，预干燥装置70包括一个陡斜的固定物、即静止的格栅，(图3中以编号72表示)。格栅72优选在流化床燃烧器12内形成专用的干燥器区段。
按照本发明的最佳模式的实施方案，陡斜格栅72由集合形成气密膜的水冷却管组成。图3中以编号42b表示的物料，因受重力和图3中箭头74所示气体的作用而下落至格栅72，在设计上容许物料沿格栅72的表面通过。为此，图3中编号76表示的气体压力通风系统安装在格栅72的表面之下。气体74穿过构成格栅72的列管间的孔隙(未示出)而流过格栅的表面，由于使用了定向折流板，如图3中编号78所示，气体74又被诱导作定向运动，从而推动物料42b在格栅72表面上的运动，同时最大限度地减少了物料42b中细粒级组分在气体74中的夹带量。供给干燥格栅72的气体74可以是预热至高温的空气，或是在适当温度下从流化床燃烧器12中抽出的烟道气。优选采用烟道气，因为可节省从52处喷入流化床燃烧器12的空气，从而可减少燃烧所需的空气总量，降低由过量空气造成的热损失，同时使流化床燃烧系统10的热效率更高。优选供给干燥格栅72的气体74的温度至多为750°F、压力至多为15英寸wg.，其量应能在格栅表面产生0-5英尺/秒的速度。
继续介绍预干燥装置70，物料42b下落到格栅72面上的移动衬垫或移动床上，开始快速干燥，释放出水蒸汽，如图3中箭头80所示。干燥过程的完成通过下述三种机制从流化床燃烧器12吸收辐射热，从来自格栅72底下的气体74吸收对流热，与流化床24中扬析出的炽热床层固体物料直接接触。格栅72上面的物料42b的移动速度和移动床厚度，主要由格栅72的固定倾斜角所决定，在较小程度上由通过格栅72表面的气体74的速度所决定。选择格栅72的倾斜角大于物料42b的休止角。与水平成35°-60°的倾斜角适合于许多生物质物料。当物料42b的移动床下行至格栅72，其中较细的部分开始气化，释放出可燃的挥发物、并进入格栅72的上部区域，如图3中箭头82所示。干燥格栅72尺寸的选定，要能使移动床上物料42b的总含湿量下降到它们在流化床24中能保持连续自持燃燃的程度。物料42b按“滚进”和“喷越”的运动方式离开干燥格栅72进入流化床24。图3中以箭头84表示的气体是用专门的空气压力通风系统(图3中以编号86表示)送至干燥格栅72的最下部。将压力为15-40英寸wg.的冷却空气送入空气压力通风系统86，以帮助物料42b自格栅72喷出而到达流化床24的上方。
下面将参阅附图4，其中介绍排料装置(以编号200表示)的另一实施方案。流化床燃烧系统10可以配置该排料装置，而不脱离本发明的实质。虽然排料装置200是按连续操作设计，但是优选间歇操作。按照排料装置200的操作模式，惰性物料/混杂物料/烧结渣受空气分配器28斜度的引导，且采用定向的流化喷嘴将其输送到流化床24的最下部，汇集在排料管中(附图4中以编号202表示)。排料管202与一个单独的床式分级室相连。在图4中以编号204表示，它位于流化床燃烧器12的外面。通过简便地打开图4中编号206所示的阀门，关闭编号208所示阀门，可使床层固体物料周期性地进入外部的分级室204。图4中箭头210所示冷却的流化空气送至空气压力通风系统(图4中以编号212表示)，其气量要足以带走床层固体物料，而将惰性物料/混杂物料/烧结渣留在外部的分级室204中。按此方式夹带出的床层固体物料再返回流化床燃烧器12，如图4中箭头214所示。保留在外部分级室204中的惰性物料/混杂物料/烧结渣的停留时间可以调节，以便在打开阀门208将其排放之前，采取冷却措施。这样排出的物料可以送往另外的回收热量的装置或直接排放，如图4中编号216箭头所示。
排料装置200的优点集中在其操作的简便性，因为省去了除尘用的水冷式螺旋器和排料装置200接收物料用的分级振动螺旋器。另一特点在于从惰性物料/混杂物料/烧结渣中回收的全部热量均能返回到流化床燃烧器12。最后，可以确定排料管202、分级室204，以及阀门206和208的尺寸，以使大粒径固体物料能从流化床24中卸出。然而，排料装置200是用来确保没有大的聚集体形成，即在它们长大到不能流入排料管202之前，就将其除去。这样，排料装置200设计成能补充床层固体物料强烈的内循环，以破碎流化床24中的聚集体，并从靠近流化床/净空界面的器壁22上，将尚未长得太大的聚集体除去，同时防止由于流化床24混合不良可能产生的局部高温区而生成聚集体。
这样，本发明已提供了一种新型和改进的、特别适用于焚烧废物料的燃烧系统。而且，本发明已提供的这种适于焚烧废物料的新型和改进的燃烧系统的特征在于，它是流化床类型的。此外，本发明已提供的这种新型和改进的流化床燃烧系统，特别适用于焚烧含有生物质物料的废物料。同样，本发明已提供的这种新型的和改进的流化床燃烧系统，特别适用于焚烧生物质物料，这些物料包含造纸和制浆工业中纸再循环过程和脱墨过程以副产物形式产生的木质废物/脱墨纸渣。而且，本发明已提供的这样一种新型和改进的流化床燃烧系统，适用于焚烧木质废物/脱墨纸渣，其特征在于，这些木质废物/脱墨纸渣在焚烧之前要进行干燥。再有，本发明已提供的这种新型和改进的流化床燃烧系统，适用于焚烧木质废物/脱墨纸渣，其特征在于，木质废物/脱墨纸渣被送入流化床燃烧系统时，被炽热的床层固体物料覆盖，从而完成其干燥过程。此外，本发明已提供的这种新型和改进的流化床燃烧系统，适用于焚烧木质废物/脱墨纸渣，其特征在于，木质废物/脱墨纸渣夹带的任何惰性物料/混杂物料以及大粒径固体物料，均可从该处分离，其后从流化床燃烧系统中除去。还有，本发明已提供的这种新型和改进的流化床燃烧系统，适用于焚烧木质废物/脱墨纸渣，其特征在于，在冷却惰性物料/混杂物料以及大粒径固体物料的过程中，能移出其中的热量，并将其循环到流化床燃烧系统中。此外，本发明已提供的这种新型和改进的流化床燃烧系统，适用于焚烧木质废物/脱墨纸渣，其中，这种焚烧过程以环境保护上可行和有效的方式完成。倒数第二个特点是，本发明已经提供的这种新型和改进的流化床燃烧系统，适用于焚烧木质废物/脱墨纸渣，其特征在于，能同样有效地适合于改型应用和新的用途。最后，本发明已经提供的这种新型和改进的流化床燃烧系统，适用于焚烧木质废物/脱墨纸渣，其特征在于，使用容易，操作可靠，而且比较经济。
虽然已对本发明的一些实施方案作了介绍，但可以理解的是，其中的一些改进有的已在上文中提及，对本领域的技术人员而言这是容易实现的。因此，我们的意图是用所附权利要求来覆盖本文提及的各种改进以及所有其他属于本发明的精神实质和范围内的改进。
权利要求
1.一种实现物料燃烧的内循环流化床燃烧系统，该系统包括以下部分a.一台流化床燃烧器，它包括流化床、空气分配装置和倾斜导流板装置，其中，流化床由床层固体物料构成，空气分配装置能将空气喷射入流化床，以便在流化床内建立多重流化速度控制区，其中的一个多重流化速度控制区体现出较高的流化速度和较低的床层密度，另一个多重流化速度控制区则体现出较低的流化速度和较高的床层密度，倾斜导流板装置的第一部分延伸到流化床层的下方，以便限定流化床的一个多重流化速度控制区的一个部分，而其第二部分则延伸到流化床的一个多重流化速度控制区的上方，倾斜导流板装置能促进一个多重流化速度控制区中的气泡增长，以便在一个多重流化速度控制区中，使沿着倾斜导流板装置上升直至达到其第二部分末端的气泡和床层固体物料的动量增加到最大，这样，气泡和床层固体物料所拥有的动量，与气泡到达倾斜导流板装置的第二部分的末端时，因破裂而产生的力相结合，足以将床层固体物料从一个多重流化速度控制区喷射到另一多重流化速度控制区，喷射出的床层固体物料随即散落在另一个多重流化速度控制区；b.进料装置，用以将待燃烧的物料输入流化床燃烧器中位于另一个多重流化速度控制区的上方，从一个多重流化速度控制区喷射出的床层固体物料随即散落在这样输入的物料上，从而将该物料覆盖，同时开始将其干燥；以及c.排料装置，它与流化床配接，并能从流化床燃烧器中分离并接着除去夹杂在通过进料装置输入流化床燃烧器的物料中的惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料。
2.权利要求1的内循环流化床燃烧系统，其中，通过进料装置输入流化床燃烧器燃烧的物料包括生物质物料。
3.权利要求2的内循环流化床燃烧系统，其中，通过进料装置输入流化床燃烧器燃烧的生物质物料包括木质废物和脱墨纸渣。
4.权利要求1的内循环流化床燃烧系统，其中，流化床燃烧器有许多壁面，且倾斜导流板装置构成许多壁面中的一部分。
5.权利要求4的内循环流化床燃烧系统，其中，倾斜导流板装置衬以耐火型材料。
6.权利要求1的内循环流化床燃烧系统，其中，进料装置包括物料贮仓、螺旋装置、旋转式气封装置和溜槽，螺旋装置能将物料从物料贮仓中卸至旋转式气封装置，旋转式气封装置包括至少一个用于将物料从旋转式气封装置输送到溜槽的旋转式给料器，溜槽与流化床燃烧器配接，并能将从旋转式气封装置接收到的物料输送到流化床燃烧器中，这样，就将物料输入流化床燃烧器中位于流化床的另一个多重流化速度控制区的上方。
7.权利要求1的内循环流化床燃烧系统，其中，排料装置包括装有第一支管和第二支管的密封回路，第一支管连接在位于与空气分配装置并列的排料孔中的密封回路的一端，用以从该处接收惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料，第二支管与第一支管的另一端连接，用以接收通过第一支管后从第一支管而来的惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料，第二支管包括分级装置，该分级装置能在通过第二支管输送惰性物料、混杂物料、烧结渣和大粒径固体物料的过程中分离其中夹带的细料，第二支管能从其第一部位排卸细料，并可在排出细料后，从其第二部位排卸惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料。
8.权利要求7的内循环流化床燃烧系统，其中，空气分配装置按朝下的方向从另一个多重流化速度控制区向一个多重流化速度控制区倾斜，以增强惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料向密封回路的第一支管的排料口移动。
9.权利要求1的内循环流化床燃烧系统，还包括安插在进料装置和流化床之间的预干燥装置，预干燥装置能接收来自进料装置的物料，并将其输送到流化床，当通过预干燥装置将物料输送到流化床时，预干燥装置还能预干燥这些物料。
10.权利要求1的内循环流化床燃烧系统，其中，排料装置包括排料管、与排料管配接的分级室装置以及同排料管和分级室装置两者配接的阀门装置，排料管的一端安装在与空气分配装置并列的位置上，以便从该处接收惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料，分级室装置能从惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料中分离夹杂在其中的细料，阀门装置能将惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料从排料管转移到分级室装置，并在其第一部位从排料装置排卸细料，在细料从该处排除后，再从其第二部位排卸惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料。
11.权利要求10的内循环流化床燃烧系统，其中，空气分配装置按朝下的方向从另一个多重流化速度控制区向一个多重流化速度控制区倾斜，以增强惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料向排料装置的排料管移动。
12.一种实现物料燃烧的内循环流化床燃烧系统，该系统包括以下部分a.一台流化床燃烧器，它包括一对流化床、一对空气分配装置和一对倾斜导流板装置，每对流化床均由床层固体物料构成，每对空气分配装置均能将空气喷入相应的一对流化床，以便在相应的一对流化床中建立多重流化速度控制区，相应的一个多重流化床的一个多重流化速度控制区体现出较高的流化速度和较低的床层密度，相应的一个多重流化床的另一个多重流化速度控制区体现出较低的流化速度和较高的床层密度，每对倾斜导流板装置的第一部分延伸到相应的一对流化床层的下方，以便限定相应的一对流化床的一个多重流化速度控制区的一个部分，导流板的第二部分则延伸到相应的一对流化床的一个多重流化速度控制区的上方，每对倾斜导流板装置均能促进相应的一对流化床的一个多重流化速度控制区中的气泡增长，以便在相应的一对流化床的一个多重流化速度控制区中，使沿着相应的一对倾斜导流板装置上升直至达到其第二部分末端的气泡和床层固体物料的动量增加到最大，这样，当气泡到达相应的一对倾斜导流板装置第二部分的末端时，气泡和床层固体物料拥有的动量，与气泡破裂而产生的力相结合，足以将床层固体物料从相应的一对流化床的一个多重流化速度控制区喷射到相应的一对流化床的另一个多重流化速度控制区，喷射出的床层固体物料随即散落在相应的一对流化床的另一个多重流化速度控制区；b.进料装置，用于将待燃烧的物料输入流化床燃烧器中位于每对流化床中的另一个多重流化速度控制区的上方，从相应的一对流化床的一个多重流化速度控制区喷射出的床层固体物料随即散落在这样输入的物料上，从而覆盖该物料并同时开始将其干燥；和c.排料装置，该装置与每对流化床配接，并能从流化床燃烧器中分离并接着除去夹带在通过进料装置输入流化床燃烧器的物料中的惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料。
13.一种运行流化床燃烧系统实现物料燃烧的方法，该方法包括以下步骤a.装备一台流化床燃烧器，它包括由床层固体物料构成的流化床；b.将空气喷入流化床，以便在其第一部位建立具有较高流化速度和较低床层密度的第一流化速度控制区；c.将空气喷入流化床，以便在其第二部位建立具有较低流化速度和较高床层密度的第二流化速度控制区；d.促进第一流化速度控制区中的气泡增长，以便使第一流化速度控制区中的气泡和床层固体物料上升的动量增加到最大；e.由于第一流化速度控制区中的气泡和床层固体物料上升的运动与气泡破裂而产生的力共同作用的结果，可将床层固体物料从第一流化速度控制区喷射到第二流化速度控制区，喷射出的床层固体物料随即散落在第二流化速度控制区；f.将准备在流化床燃烧器中燃烧的物料输送到流化床燃烧器中位于第二流化速度控制区的上方；g.在床层固体物料从第一流化速度控制区喷射到第二流化速度控制区后，随即散落并覆盖这样输入流化床燃烧器的物料；h.干燥并接着燃烧这样输入的物料；i.在流化床内建立床层固体物料的循环；和j.将夹带在输入流化床燃烧器物料中的惰性物料、混杂物料、烧结渣以及大粒径固体物料分离，然后从流化床燃烧器中排出。
14.权利要求13的运行流化床燃烧系统的方法，其中，输入流化床燃烧器的物料包含生物质物料。
15.权利要求14的运行流化床燃烧系统的方法，其中，输入流化床燃烧器的生物质物料包括木质废物和脱墨纸渣。
16.权利要求13的运行流化床燃烧系统的方法，其中，第一流化速度控制区中的流化速度为5-12英尺/秒。
17.权利要求13的运行流化床燃烧系统的方法，其中，第二流化速度控制区中的流化速度为2-3英尺/秒。
18.权利要求13的运行流化床燃烧系统的方法，该方法还包括在将物料输入第二流化速度控制区的上方之前，先在流化床燃烧器中预干燥待燃烧物料的步骤。
全文摘要
一种特别适用于焚烧的流化床燃烧系统(10)，即在其中燃烧水分和灰分含量高，因而难以燃烧的木质废物/污泥混合物。流化床燃烧系统(10)包括一台配备有床层固体物料构成的流化床(24)的流化床燃烧器(12)。通过空气分配器(28)向流化床(24)喷入空气，以便在其中建立第一和第二流化速度控制区。将物料(42b)输入流化床燃烧器(12)中第二流化速度控制区的上方。床层固体物料从第一流化速度控制区喷射到第二流化速度控制区，散落并覆盖在物料(42b)上。物料(42b)则被干燥，然后燃烧。物料(42b)夹带的惰性物料/混杂物料/烧结渣以及大粒径固体物料从该处分离，然后从流代床燃烧器(12)中排出(64)。
文档编号F23C10/14GK1142261SQ94194873
公开日1997年2月5日 申请日期1994年12月9日 优先权日1993年12月23日
发明者M·A·道格拉斯, S·A·莫里森, S·Y·王, J·H·赵, M·J·哈格罗夫, G·D·朱科拉 申请人:燃烧工程有限公司