循环的流化床反应器的制作方法

专利名称：循环的流化床反应器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种按照独立权利要求书的前序部分所述的循环的流化床反应器。
因此，本发明涉及一种循环的流化床反应器，它包括一个炉子，该炉子的下部设有流态化气体的喷嘴，用来把送进炉子中的床材料流态化，所述炉子由一个基本上竖直的并且是平面的第一壁确定；该反应器还包括一个颗粒分离器，用来把床材料与由反应器排放出的气体分开；还包括用于在颗粒分离器中被分开的床材料的一个返回管道，其设置成与所述第一壁连接起来，并且此返回管道有一个下部；还包括设置在返回管道的下部的一个气体密封装置，防止气体由炉子流到返回管道；还包括由一平面的水管壁形成的一个容纳空间，该容纳空间可以是所述炉子，从而该水管壁就是第一壁，或者该容纳空间是与炉子处于气流连通的一个空间。
制造环形密封类型的气体密封装置、L形密封装置或者用于循环的流化床反应器的返回管道的密封罐的技术是众所周知的。在所有这些情况下，分离器的返回管道包括一个管道或一部段，由颗粒分离器循环到炉子的床材料把此管道或部段充满，因此防止炉子气体经过返回管道流到分离器。在传统的分离器装置中，返回管道是不冷却的，并且与炉壁分离开，因此，自然也把气体密封装置设置成与炉壁分离开的不冷却的结构。然而，把不冷却的结构连接到冷却的炉子上不可避免地造成温度差和热应力，降低了设备的使用寿命和可靠性。
欧洲专利EP no.0082673公开了一种不冷却的气体密封容器，它与不冷却的炉子的下部的壁成为一体。然而，所公开的装置很笨重，由炉子伸展出相当远，并且因此需要整个地对它进行支承。还有，特别是在反应器启动或停止的过程中，由于温度差不冷却的结构可能很容易被损坏。
美国专利US no.4952612公开了一种流化床锅炉，它有四个分开的气体密封装置，它们与圆柱形炉子的冷却的外壁成为一体。然而，没有详细地示出这些气体密封装置的结构。
美国专利US no.5269262公开了一种圆柱形的流化床锅炉，在它的中间有圆柱形的结构，所述结构包括一个颗粒分离器、一个返回管道以及一个多部件的部分冷却的气体密封装置。在所给出的装置中，在用于循环材料的返回开口处明显地降低了炉壁的使用寿命，并且，在这些开口之间很宽的实心的壁表面对材料在炉子中均匀分布有干扰。
美国专利US no.5281398公开了用于循环的流化床反应器的一种新的冷却的颗粒分离器，该反应器带有集成在炉子的冷却壁上的冷却的返回管道。特别是在这种装置中，有一个冷却的气体密封装置是有利的，将该密封装置设置成与炉壁相连接。美国专利US no.5341766公开了一种满足所述要求的百叶窗型的气体密封装置，该气体密封装置包括多个狭窄的缝隙，并且直接集成在炉壁上。实践证明，通常可以很好地使用百叶窗型的气体密封装置，但是，在某些特殊情况下，它的运行能力可能降低。
本发明的一个目的是提供一种方法和设备，其中已经把上面提到的先有技术的问题减到最少。
本发明的一个特别的目的是提供一种循环的流化床反应器，它有集成在冷却的平面锅炉壁上的一种节省空间的气体密封装置，但不会降低它的支承能力。
还有，本发明的一个目的是提供一种循环的流化床反应器，它有重量轻的耐用并可靠的气体密封装置。
提供一种循环的流化床反应器也是本发明的一个目的，在这种反应器中，已经改进了由气体密封装置循环的床材料在容纳空间的壁的方向上的分布。
为了实现这些目的，提供了一种循环的流化床反应器，在独立权利要求书的特征部分中公开了它的特点。
按照本发明的循环的流化床反应器的特征在于，把气体密封装置设置成与形成所述容纳空间的所述水管壁相连接，其方式使得返回管道的下部在第一壁的方向上测量的水平截面的宽度比与所述宽度垂直的深度大，并且，气体密封装置有一个密封结构，此结构包括彼此连接起来的水管，由形成所述容纳空间的水管壁弯曲的水管形成这些水管。
在一种简单的情况下，分离器的返回管道的下部直接与炉子相连接，从而按照本发明，可以把气体密封装置布置成与炉壁相连接。然而，在某些情况下，返回管道通过一个分开的热交换腔室连接到炉子上，其方式使得热交换腔室与炉子是气流连通的，并且把气体密封装置布置在热交换器的上游。在这种情况下，可以与热交换腔室的壁相连接地形成按照本发明的气体密封装置，而热交换腔室与炉子是气流连通的。
熟悉本技术的人们很清楚也可以把按照本发明的气体密封装置布置成与形成一个空间的其它类似的冷却壁相连接，该空间与炉子的下部是气流连通的。下面以与炉壁相连接的方式更详细地描述本发明，但是应该理解到，上面的描述也包括与其它空间的壁相连接的气体密封装置，这些空间与循环的流化床锅炉的炉子是气流连通的。
按照本发明的气体密封装置最好包括布置在返回管道的下端的至少一个密封通道，一个前壁和一个密封结构形成所述通道，该密封结构把一个特定部分与在返回管道的下部形成的循环材料的床分开。该密封通道最好只在密封结构的下部与返回管道是气流连通的，并且只在前壁的上部与在形成炉子的水管壁中形成的返回装置是气流连通的。
当把密封通道连接到炉子上的装置，即返回装置的下边缘位于比把密封通道连接到返回管道的装置的上边缘还高时，密封通道包括一个中心部分，此部分在水平方向上完全被壁包围，且在密封通道中形成一个循环材料的床。床表面基本上与返回装置的下边缘齐平。这样，在密封通道中的床材料可以防止气体由炉子流到返回管道。
为了使床材料由返回管道通过密封通道流到炉子中，最好借助于流态化气体把密封通道中的床材料流态化，通过布置在密封通道的下部的流态化气体喷嘴供给这样的流态化气体。由于流态化，在密封通道中床表面典型地比在返回管道的下部的密封通道的外面要高一些。在另一方面，由床材料流动所引起的摩擦和炉子与返回管道之间的压力差会在返回通道的下部在稳定状态条件下于密封通道的外面使床的表面升高。
在不需要密封通道的流态化或流态化非常慢的情况下，在密封通道中的床表面可能稍微朝向前壁倾斜，从而使得对气体的阻塞是严密的，即使返回装置的下边缘大约与连接到返回管道的装置的上边缘齐平或者甚至比该上边缘还稍微低时依然如此。
密封结构最好包括与前壁相连接的一个侧壁，借助于由形成炉子的壁弯曲的水管冷却所述侧壁。而水管可以形成一个用于侧壁支承结构，同时支承着炉壁，并且防止在壁上形成的返回装置使壁结构的强度减弱。
密封结构最好包括两个侧壁、一个后壁和一个顶部分。可以在后壁和/或至少一个侧壁的下部形成由返回管道伸展到密封通道的流动装置。除了侧壁之外，甚至密封结构的后壁和/或顶部分可以被由形成炉子的水管壁弯曲的水管冷却。
通过借助于耐火材料或窄的金属板即翅片把相邻的水管彼此连接起来可以提高包括水管的密封结构壁的耐用性。最好用耐火材料对壁的水管以及水管之间的冷却片加衬里，以提高它们的耐磨能力。
可以使形成炉子的水管壁的水管弯曲，以由前壁伸展到侧壁，然后通过后壁到达顶部分，或者直接到达顶部分，最后返回到形成炉子的水管壁。在这样的连接中，由水管壁弯曲的水管也被称为管道，这些管道对于水流来说是连续的，但是把它们分开地弯曲成所要求的形式，然后通过焊接连接到炉壁中的水管上，并连接到它们的水循环装置上。
密封通道的水平截面最好基本上是长方形的，在与形成炉子的第一壁平行的方向上它的宽度至少大约为与所述宽度垂直的深度的1.5倍。密封通道的宽度可以例如为它的深度的2到3倍，或者甚至更高。气体密封装置也可以包括至少两个相邻的密封通道，它们与第一壁平行，并且与一个共同的返回管道相连接。而这些密封通道的总宽度最好至少大约为它们的深度的三倍。如果必要，密封通道的总宽度可以甚至等于第一壁的宽度，从而使得由颗粒分离器循环的床材料可以相当均匀地分布在炉子的整个宽度上。
借助于侧壁把按照本发明的床材料的返回系统即使是非常宽的返回系统分成分开的部段不是必须的。密封通道最好也可以形成一个连续的空间，从而可以在返回装置上使用由炉壁弯曲的水管例如用来形成返回单元的后壁或者形成用于密封通道的分开的支承结构。特别是，这种宽的密封通道最好设有多个返回装置。在某些情况下，下面的方式可能是最可取的使用壁的每隔一个管道，以冷却并支承气体密封装置的密封结构，并保持其余的管道不弯曲，或者只在紧靠炉壁的部位使管道变弯，从而形成大多数的返回装置。
按照本发明的返回管道的下部包括气体密封装置的一个密封通道和一个向下腿，把来自返回管道的床材料向下输送到密封通道。当由炉子的方向看时，可以把这些通道设置成一个在另一个之后，或者一个挨着另一个。在某些情况下，并排地布置向下的腿和密封通道是优选的，因此，可以保持返回管道的下部离开炉壁的距离较小，并且容易支承返回管道。
当在炉壁的整个宽度上均匀地分布循环的床材料特别重要时，使用当由炉子的方向看时并排地布置的几个密封通道是有利的。所述密封通道可以覆盖第一炉壁的几乎所有区域。在气体密封装置中设置一个向下的腿是有利的，该向下的腿对于所有密封通道来说可以是共同的，并且当由炉子的方向看时位于密封通道的后面。
在具有多个颗粒分离器的大型循环流化床锅炉中，也自然有多个设有气体密封装置的返回管道。也可以把来自两个分离器的循环材料收集在一个返回管道中，或者把一个分离器中分离的材料分开，流进两个返回管道中，这两个返回管道例如只有一个通到一个分开的热交换腔室。可以把本发明应用到所有这些情况，因此使循环到炉子的材料均匀地分布，并保持炉壁的支承能力不变。
返回管道最好由平面的水管板制成。这样，形成返回管道的水管壁中的一个水管壁最好是形成炉子的水管壁的一部段。当使用按照本发明的气体密封结构时，整个返回管道可以形成与炉壁成为一体的单元。返回管道壁在炉子那一侧上的延长部分也可以形成密封通道的后壁，从而密封通道可以至少部分地设置在返回管道在炉子那一侧上的延长部分与形成炉子的第一壁之间。
密封通道的下部的水平截面最好是长方形的，具在第一壁的方向上它的宽度至少大约为与所述宽度垂直的深度的两倍。截面的宽度最好可以例如为它的深度的2到3倍，或者甚至更高。
气体密封装置中的密封通道的前壁最好与炉子共用。该前壁可以是设有耐火衬里的水管壁、用耐火材料做衬里的不冷却的金属结构，或者是耐火材料的简单结构。按照本发明，密封通道的至少一个壁最好是设有耐火衬里的水管结构。密封通道的其它壁可以为设有耐火材料的水管壁结构、类似的金属结构或者耐火材料的简单结构。
按照本发明的气体密封装置最好包括至少两个与一个共同的返回管道连通的相邻的密封通道。相邻的密封通道可以是完全独立的，或者它们可以共享共同的分隔壁，或形成一个空间，在它的上端和/或下端该空间没有被分开。密封通道可以有它自己的侧壁，或者返回管道的下部的侧壁也可以部分地用作密封通道的侧壁。
通过应用本发明，可以提供一个与炉壁相连接的气体密封装置，其方式使壁有效地保持冷却并保持其耐用，并且因此也可以用作炉子的支承结构。
当与没有厚耐火衬里的被冷却的炉壁相连接地形成流化床反应器的气体密封装置时，气体密封装置的外部尺寸将减到最小，且气体密封装置的重量保持为适当大小。因此，可以经济地支承该气体密封装置，而不用笨重的和昂贵的支承结构。按照本发明的冷却的气体密封装置也是耐用的，例如在启动和停止的过程中可以相当快地改变它的温度，而对它的结构没有任何破坏。
与前壁平行的密封通道截面的内部尺寸即宽度比与此宽度垂直的内部尺寸即密封通道的深度要大，最可取地，至少比深度大1.5倍。当在密封通道中使用不冷却的前壁和/或后壁时，在炉壁方向上测量的宽度相当小，最好小于大约1000毫米，最可取地为300-500毫米。当使用冷却的前壁和后壁时，密封通道的宽度甚至可以更大。也可以通过例如在不冷却的壁的中心区域采取局部冷却来增加通道的最大宽度。密封通道的宽度需要保持有效地冷却炉壁和密封通道壁，并保持在每个位置是耐用的。
本发明的核心思想是借助在整个炉子上与炉壁成为一体的返回管道使来自颗粒分离器的循环流均匀地分布。当返回管道的下部和布置在其中的气体密封装置在炉壁的方向上较宽并且尽可能少地由炉子向外伸展时，把返回管道集成在炉壁中对于空间的利用和结构强度来说是最佳的。由此气体密封装置实现的方式最好使得它的支承结构集成在炉壁的支承结构中。
对于结构的耐用性来说，把按照本发明的气体密封装置至少在气体密封装置与炉子之间的开口区域用特定的侧壁分成腔室是有利的，用由开口的区域弯曲的炉壁的水管冷却这些侧壁。
有几种方法制造按照本发明的气体密封装置。对于这些方法中的每种方法共同的是弯曲炉壁中的管道，其方式使得在壁中形成用来使循环材料循环的开口，且在气体密封装置壁的结构中利用由炉壁弯曲的这些管道。
按照本发明的第一优选实施例，主要使用由炉壁弯曲的管道形成气体密封装置中密封通道的侧壁。这样，在气体密封装置上方和下方与炉壁相邻的管道处于气体密封装置的基本上在前壁与后壁之间的空间的高度，使得它们形成的平面至少大约与炉壁垂直。
这类结构制作起来较简单，且实现该结构的方式使得在密封通道中的床材料流有好的流动性，基本上不降低炉壁的支承能力。当使用这种结构时，密封通道的后壁最好是设有耐火衬里的不冷却的结构。
按照另一个优选实施例，用由炉子的水管壁弯曲的水管冷却前壁、侧壁和顶部分。通过留下密封通道的侧壁的下部不被冷却或者打开，可以在它的整个面积基本上有效地冷却密封通道的前壁。
按照第三优选实施例，使用炉壁的管道形成密封通道的前壁、侧壁、后壁以及顶部分。当保留侧壁的下部打开时，可以用炉壁的水管有效地冷却所有密封通道的壁。
下面以示例的方式参考着附图更详细地讨论本发明，在附图中

图1示意性地示出了设有按照本发明的气体密封装置的循环的流化床反应器的竖直剖面；图2示意性地示出了设有按照本发明的气体密封装置的第二种循环的流化床反应器的竖直剖面；图3示意性地示出了设有按照本发明的气体密封装置的第三种循环的流化床反应器的竖直剖面；图4示意性地示出了在按照本发明的第一优选实施例的气体密封装置中的密封通道的立体投影后视图；图5示意性地示出了按照本发明的气体密封装置的水平剖面；图6a示意性地示出了按照本发明第一优选实施例的气体密封装置的替代方案的剖面；图6b示意性地示出了按照本发明第一优选实施例的气体密封装置的第二替代方案的剖面；图7示意性地示出了在按照本发明的第二优选实施例的气体密封装置中的密封通道的立体投影前视图；以及图8示意性地示出了在按照本发明的第三优选实施例的气体密封装置中的密封通道的立体投影后视图。
图1示意性地示出了一个循环的流化床反应器10的竖直剖面，它有按照本发明的气体密封装置50。所述循环的流化床反应器包括由水管壁12、14形成的炉子20，在该炉子中，通过格栅22供给的流态化气体24使炉床材料流态化。在该炉子中向上流动的流态化气体和在反应器中形成的管道气体夹带着床材料通过布置在炉子的上部28中的管道32流到颗粒分离器30。气体通过一根出口管34由该颗粒分离器流到一个对流部分36，而被分离的颗粒通过一根返回管道40流到气体密封装置50。
气体密封装置50包括一个密封结构，在图1中示出了它的后壁62和顶部分66，密封通道60与返回管道40的下部分开，一个向下的腿42向下输送床材料。密封通道的下部通过与向下的腿42连通的一个开口52，它的上部通过与炉子20的下部26连通的一个返回开口54。返回开口54的最低点的位置通常比开口52的最高点的位置要高，使得当把床材料通过气体密封装置50循环到向下的腿42和密封通道60时，可以形成一个床材料柱。所述材料柱防止气体由炉子的下部26直接流到返回管道40。
后壁62、与炉子的共用前壁64以及顶部分66确定了密封通道60。该密封通道也由侧壁确定，在图1中未示出这些侧壁。如果返回管道的下部较窄，它的在图1中未示出的侧壁可以同时用作密封通道的侧壁。通过使后壁62的下边缘比返回管道的底部高度44还高形成开口52。
为了保持壁12的支承能力，返回开口54最好相对较窄。一个返回管道的气体密封装置最好设有多于一个的密封通道，这些密封通道的至少一个侧壁不是返回管道的侧壁。这种类型的不成为返回管道的侧壁的密封通道的侧壁可以达到返回管道的底部高度44，或者它的下边缘可以位于比后壁62的下边缘高一些，最好大约与后壁62的下边缘齐平。
按照本发明，至少在气体密封装置中的密封通道的侧壁包括由炉子的水管壁12弯曲的水管。按照本发明的该布置的优点基于以下事实在水管由壁12弯曲形成返回开口54的同时，在气体密封装置中的密封通道的侧壁被冷却，并且被增强。可以使水管几乎均匀地分布在密封通道的侧壁中，或者可以使它们以一种特殊的方式集中，例如靠近前壁64。在每种应用的几何形状的基础上，可以确定是否除了在侧壁中以外甚至在后壁62中和在顶部分66中最好也使用由壁12弯曲的水管。
为了使床材料在密封通道中流动，最好通过它的下部把流态化空气72供给到该密封通道。最好，如在图1中所示出的那样，气体密封装置的密封通道或向下的腿42也可以设有热交换器表面74。也可以把流态化空气76供应到向下的腿。
图2示意性地示出了第二种循环的流化床反应器10’的竖直剖面，其中返回管道40的下部设有一个按照本发明的气体密封装置50’。在图2中示出的循环的流化床反应器10’与在图1中示出的循环的流化床反应器10的区别在于该反应器10’设有一个热交换腔室80，此腔室通过开口82与炉子20的下部26气体连通。在连接到颗粒分离器30的返回管道40与热交换腔室80之间形成气体密封装置50’的方式使得气体密封装置的密封通道侧壁包括由热交换腔室的壁16弯曲的水管。
在图2中示出的气体密封装置50’与图1的气体密封装置50的区别在于循环的材料并不落在密封通道的顶部分的顶上，而是直接落在向下的腿42上。在此布置中，壁16的直线延长部分形成密封通道的后壁62’，由壁16朝向炉壁12弯曲的管道在密封通道中向上伸展，形成它的前壁64’和侧壁，这些在图2中未示出。
与图1的壁12类似，图2中的壁16最好是大约由格栅22的高度伸展到炉顶的支承壁。初始，壁16形成热交换腔室的壁，然后，在气体密封装置50’的上方形成返回管道的壁，最后，形成颗粒分离器的壁。实现按照本发明的气体密封装置的布置方式最好使得当在壁12或16中设置对于颗粒循环足够大的开口时，支承壁12或16基本上保持它的支承能力。同时，由壁12或16弯曲的管道冷却气体密封装置50或50’的密封结构，并增强该密封结构。
图3示意性地示出了第三种循环的流化床反应器10”的竖直剖面，其中返回管道40的下部设有一个按照本发明的气体密封装置50”。在图3中示出的循环的流化床反应器10”与在图1中示出的循环的流化床反应器10的区别在于炉子20的颗粒分离器30”那一侧的壁有一种双重结构12、16”，且在其中间的空间中形成气体密封装置的密封通道60”。因为在按照图3的布置中颗粒分离器和返回管道的壁16”的下部形成密封结构的后壁62”，所以，最好利用由该炉子的炉壁12弯曲的管道形成密封通道60”的侧壁。
图4示意性地示出了由按照本发明的第一实施例的气体密封通道60的炉壁12弯曲的水管布置的立体投影后视图。在图4中，以及在图7和8中，粗线示出了水管如何与密封通道连接起来伸展，细线示出了设有耐火衬里的结构的外形。
图4示意性地示出了密封通道的顶部分66、后壁62、侧壁68之一，并且部分地示出了下部78。该图示出了当由顶部向底部看时水管如何首先与顶部分66平行地弯曲，随后与顶部分齐平地朝向侧壁，在那些侧壁中仅只示出了一个侧壁58。虽然为了清楚在图4中没有示出，但是，对于熟悉技术的任何人来说都会清楚如何在下部78中再次使水管邻近壁12弯曲。
水管最好在整个密封通道上都设有耐火衬里。因为在按照图1的实施例中由返回管道40落下的床材料碰撞密封通道的顶部分的上表面，所以，顶部分需要足够地耐用。通常把此顶部分制作成倾斜的，为的是避免形成沉积物。而水管可以由侧壁68向上弯曲到达壁12，沿着顶部分66，依然保持继续向上升高，如无干扰的水蒸发所要求的那样。
因为通常把下部78的上表面制作成大致水平的，所以，此下部的耐火地板最好足够厚，使得可以使在下部的耐火地板内的水管可以弯曲，连续地由壁12的下部的高度升高到侧壁的高度。
把所有由炉壁12弯曲的管道设置成使得沿着密封通道的侧壁伸展，因此在图中示出的密封通道的后壁62和未示出的密封通道的前壁是设有耐火衬里的不冷却的金属结构，或者是简单的耐火结构。当耐火结构的宽度足够小并且把它支承在被冷却的结构上时，不冷却的结构是耐用的。图4没有示出形成返回通道的下部的其它壁，也没有示出喷嘴，借助于这些喷嘴把空气供应到密封通道60的下部。
图5示意性地示出了按照本发明第一优选实施例的气体密封装置50的水平剖面，该剖面是在密封通道开口52与54之间取的。图5示出了两个类似的密封通道60，它们有耐火材料的前壁64和后壁62。由炉壁12弯曲的水管使这些密封通道的侧壁68增强。进而，示出了形成返回管道的下部和向下的腿42的侧壁48和后壁46围绕着该密封通道。在壁46和48中的水管最好不是壁12的水管弯曲，而是构成锅炉的蒸汽产生系统的一个分开的部段。
自然，在按照图5的实施例中密封通道的数目也可以是一个，或者是甚至多于两个。因为弯曲到侧壁68的管道均匀地支承着壁12，在密封通道之间不必要留下由未弯曲的水管构成的特殊壁部段，但是，如果必要，可以在壁12的几乎整个宽度上设置密封通道。这样，在炉壁的整个宽度上可以尽可能均匀地散布循环的材料。
图6a示意性地示出了按照图5的实施例的一个替代方案，其中向下的腿42位于与壁12平行地并排布置的两个密封通道60之间。因为壁12的管道在通道42不弯曲且向上伸展，在图6a的实施例中壁12的支撑能力甚至比在图5的实施例中的支撑能力还好。
图6b示意性地示出了按照图5的实施例的一个替代方案，其中把返回管道的下部分成两个向下的腿42，把它们在壁12的方向上并排地布置在三个密封通道之间。在按照图6b的装置中床材料在密封通道的前壁64上返回炉子会比在图6a的装置中的更均匀。
图6a和6b没有示出由壁12弯曲的水管，因为它们可以以多种不同的方式通过气体密封装置的壁。一种优选的方法是使用壁12的管道来冷却气体密封装置的所有内壁，即，冷却在密封通道的向下的腿的侧面的所有侧壁68’。气体密封装置的外壁的冷却管可以继续作为返回管道的冷却管。自然，本发明也包括类似的实施例，在这些实施例中，密封通道和向下的腿的数目与在上述示例中给出的不同。
图7示意性地示出了按照本发明的第二优选实施例由炉壁12弯曲的水管形成气体密封通道60的布置的立体投影前视图。来自返回管道40的循环的床材料84的物料流由后壁62和侧壁68的下方进入密封通道的下部。来自密封通道的上部的床材料流86越过壁64进入到炉子20。
在按照图7的设置中，包含由炉壁12弯过来的水管的侧壁68的下部只伸展到后壁62的下边缘的高度。在按照图7的设置中，当由底部到顶部看时，由炉壁12弯曲的水管由构成前壁64的那段壁12伸展到侧壁68，并继续由那里通过顶部分66回到炉壁12。按照图7的设置与按照图4的设置的区别在于前壁64被有效地冷却。
图8示意性地示出了按照本发明的第三优选实施例由炉壁12弯曲的水管形成气体密封通道60的设置的立体投影前视图。按照图8的设置与按照图7的设置的区别在于由前壁64弯曲到侧壁68的管道的某些管道继续伸展到后壁62，而其它的管道沿着侧壁68升高到顶部分66。在按照图8的设置中，由炉壁12弯过来的水管冷却每个密封通道壁，并且使这些密封通道壁增强。
上面与当前被认为是最优选的几个实施例联系起来描述了本发明，但是，应该理解到，本发明不限于这些实施例，本发明也包括在下面的专利权利要求书范围以内的大量的其它实施例。
权利要求书(按照条约第19条的修改)1.一种循环的流化床反应器，其包括一个炉子(20)，该炉子的下部设有流态化气体喷嘴，用来使送到炉子的床材料流态化，基本上竖直的第一平面壁(12)形成所述炉子；一个颗粒分离器(30)，用来使床材料与由反应器排放出的气体分开；一个用于在颗粒分离器中被分开的床材料的返回管道(40)，其设置成与所述第一壁(12)连接，且有一个下部；一个设置在返回管道的下部的气体密封装置(50)，防止气体由炉子流到返回管道；以及一个由平面的水管壁形成的容纳空间，该容纳空间可以是所述炉子(20)，从而水管壁是第一壁(12)，或者该容纳空间是与炉子气体连通的一个空间(80)；其特征在于，把气体密封装置(50)设置成与形成所述容纳空间的所述水管壁(12、16)相连接，其方式使得在第一壁的方向上测量的返回管道的下部的水平截面的宽度比与所述宽度垂直的深度大；并且，气体密封装置(50)有一个密封结构(62、66、68)，此结构包括彼此连接起来的水管，由形成所述容纳空间的水管壁弯曲的水管构成这些水管。
2.按照权利要求1所述的循环的流化床反应器，其特征在于，气体密封装置的所述密封结构把一个特定部分与在返回管道的下部形成的循环材料的床分开，并且形成一个由该密封结构形成的密封通道(60)，此密封通道的下部设有与返回管道连接的流动装置(52)和基本上竖直的前壁(64)，密封通道的上部与返回装置(54)是流体连通的，该返回装置由形成容纳空间的水管壁(12、16)构成。
3.按照权利要求2所述的循环的流化床反应器，其特征在于，密封结构包括一个连接到所述前壁上的侧壁(68)，并且，使形成所述容纳空间的水管壁(12、16)中的水管弯曲，以冷却侧壁，并形成用于侧壁的支承结构。
4.按照权利要求1所述的循环的流化床反应器，其特征在于，密
权利要求
1.一种循环的流化床反应器，其包括一个炉子(20)，该炉子的下部设有流态化气体喷嘴，用来使送到炉子的床材料流态化，基本上竖直的第一平面壁(12)确定所述炉子；一个颗粒分离器(30)，用来使床材料与由反应器排放出的气体分开；一个用于在颗粒分离器中被分开的床材料的返回管道(40)，其设置成与所述第一壁(12)连接，并具有一个下部；一个设置在返回管道的下部的气体密封装置(50)，防止气体由炉子流到返回管道；以及一个由平面的水管壁形成的容纳空间，该容纳空间可以是所述炉子(20)，从而水管壁是第一壁(12)，或者该容纳空间是一个与炉子气体连通的空间(80)；其特征在于，一个气体密封装置设置成与形成所述容纳空间的所述水管壁(12、16)相连接，其方式使得在第一壁的方向上测量的返回管道的下部的水平方向上截面的宽度比与所述宽度垂直的深度大；并且，该气体密封装置有一个密封结构(62、66、68)，此结构包括彼此连接起来的水管，由形成所述容纳空间的水管壁弯曲的水管构成这些水管。
2.按照权利要求1所述的循环的流化床反应器，其特征在于，气体密封装置的所述密封结构把一个特定部分与在返回管道的下部形成的循环材料的床分开，并且形成一个由该密封结构形成的密封通道(60)，此密封通道的下部设有与返回管道连接的流动装置(52)和基本上竖直的前壁(64)，密封通道的上部与返回装置(54)是流体连通的，该返回装置由形成容纳空间的水管壁(12、16)构成。
3.按照权利要求2所述的循环的流化床反应器，其特征在于，密封结构包括一个连接到所述前壁上的侧壁(68)，并且，使形成所述容纳空间的水管壁(12、16)中的水管弯曲，以冷却侧壁，并形成用于侧壁的支承结构。
4.按照权利要求1所述的循环的流化床反应器，其特征在于，密封结构(62、66、68)包括彼此连接起来的由形成所述容纳空间的水管壁(12、16)的水管弯曲的水管，支承着水管壁(12、16)，并防止返回装置(54)使水管壁(12、16)的强度减弱。
5.按照权利要求2所述的循环的流化床反应器，其特征在于，密封结构包括两个侧壁(68)、一个后壁(62)和一个顶部分(66)。
6.按照权利要求5所述的循环的流化床反应器，其特征在于，后壁(62)的下部与返回管道是流体连通的。
7.按照权利要求5所述的循环的流化床反应器，其特征在于，使形成容纳空间的水管壁(12、16)的一部分水管弯曲，以由前壁(64)伸展到侧壁(68)，且由此通过顶部分(66)返回到形成容纳空间的水管壁。
8.按照权利要求5所述的循环的流化床反应器，其特征在于，使水管壁中的一部分水管弯曲，以由前壁(64)伸展到侧壁(68)，且由此通过后壁(62)和顶部分(66)返回到形成容纳空间的水管壁。
9.按照权利要求2所述的循环的流化床反应器，其特征在于，密封通道的水平截面基本上是长方形的，且在第一壁(12)方向上测量的宽度至少为与所述宽度垂直的深度的1.5倍。
10.按照权利要求2所述的循环的流化床反应器，其特征在于，气体密封装置包括至少两个相邻设置的密封通道(60)，它们与第一壁(12)平行，并且与一个共同的返回管道(40)连通。
11.按照权利要求10所述的循环的流化床反应器，其特征在于，相邻的密封通道(60)的总宽度至少大约为它们的深度的三倍。
12.按照权利要求2所述的循环的流化床反应器，其特征在于，返回管道(40)的下部在形成炉子的第一壁(12)的方向上设有与向下的腿(42)并排的气体密封装置的密封通道(60)，把床材料由颗粒分离器输送到该密封通道。
13.按照权利要求1所述的循环的流化床反应器，其特征在于，返回管道(40)由平面的水管板形成。
14.按照权利要求1所述的循环的流化床反应器，其特征在于，返回管道(40)的下部的水平截面是长方形的，它在第一壁(12)的方向上测量的宽度至少为与该宽度垂直的深度的大约两倍。
15.按照权利要求13所述的循环的流化床反应器，其特征在于，在返回管道(40)的炉子那一侧上，壁(16”)的延长部分形成密封通道的后壁(62)。
16.按照权利要求13所述的循环的流化床反应器，其特征在于，密封通道(60)至少部分地设置在返回管道(40)的炉子那一侧上的壁(16”)的延长部分与形成炉子的第一壁(12)之间。
17.按照权利要求13所述的循环的流化床反应器，其特征在于，形成返回管道的水管壁中之一是形成炉子的第一壁(12)的一部段。
全文摘要
一种循环的流化床反应器,其包括一个炉子(20),该炉子由基本上竖直的第一平面壁(12)形成,以及一个颗粒分离器,它有一个邻近该第一壁的返回管道(40)。在返回管道的下部设有一个邻近平面的管壁的气体密封装置,该壁是平面壁(12),或者是形成与炉子在气体流动上是连通的空间的一个壁(16)。返回管道的下部在第一壁的方向上测量的水平截面的宽度比它的与该宽度垂直方向上测量的深度大。气体密封装置包括一个密封结构,此结构包括由管道壁(12、16)弯曲的水管。
文档编号B01J8/24GK1423739SQ00818321
公开日2003年6月11日 申请日期2000年11月9日 优先权日1999年11月10日
发明者T·许佩宁, K·考皮宁 申请人:福斯特韦勒能源股份公司