本发明涉及反应器领域。更具体地，涉及一种双流化床反应系统。
背景技术：
气化技术能够实现煤和生物质等固体燃料清洁高效利用，其中水蒸气流化床气化因可在常压下高效运行而受到业界广泛关注和研究。由于水蒸气气化过程吸热，因而需要额外的热量维持气化过程连续进行，在工业上一般是通过燃烧部分燃料来实现这部分热量的供给。对于单气化炉，如果采用空气燃烧供热，空气中大量的n2会稀释燃气中可燃组分浓度，降低燃气的品质。如果采用富氧燃烧气化，制备额外的氧气需要消耗额外的能量，从而降低气化炉的效率。
现有技术中，一般会采用双流化床气化技术解决上述问题，但当前的气化技术成本相对较高，尤其使应用于如生物质等低品质能源中，现有的双流化床气化技术的成本反而较高。同时，生物质能源等大多需要水蒸气作为气化剂，而产生蒸汽需要消耗能量，若利用双流化床气化炉的热量来实现蒸汽供给可以降低气化炉额外能耗。
因此，有必要对当前的双流化床气化技术进行适当改造，提供一种双流化床反应系统。
技术实现要素：
本发明的一个目的在于提供一种双流化床反应系统，以解决当前双流化床气化技术的成本过高，并且在实现水蒸气自供给时难以控制产汽量的问题。
为达到上述目的，本发明采用下述技术方案：
一种双流化床反应系统，包括气化炉、燃烧炉及连通所述气化炉的第一管路和第二管路，所述气化炉和燃烧炉内装有床料，所述第一管路将床料由燃烧炉输送至气化炉，所述第二管路将床料由气化炉输送至燃烧炉；所述第一管路包括第一歧路和第二歧路，所述第一歧路和第二歧路的其中之一被设置为装有蒸汽发生器的蒸发管路，所述蒸汽发生器用于将增加至蒸发管路中的水加热为蒸汽并通过蒸气管路输送至所述气化炉。
优选地，所述蒸汽发生器为螺旋管换热器，所述螺旋管换热器盘设在所述蒸发管路外侧壁上。
优选地，所述蒸发管路的上游位置设置辅助蒸发器，所述辅助蒸发器用于加速床料中水的蒸发。
优选地，所述第一支管和第二支管的交界处设置有分流板，所述分流板控制蒸发管路的床料流量。
优选地，所述气化炉为鼓泡床气化炉。
优选地，所述燃烧炉为提升管燃烧炉。
优选地，所述气化炉和燃烧炉的床料为石英砂。
本发明的有益效果如下：
本发明提供一种双流化床反应系统，该反应系统能够实现双流化床气化炉水蒸气自供给，而且可以通过改变进入蒸发管路的床料量来改变蒸发器的出力，从而灵活控制产汽量。该发明能够减少甚至避免使用外部蒸汽发生系统，从而使气化炉整体更加紧凑，能提高气化炉运行的经济性，降低气化炉的运行成本。
附图说明
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明。
图1示出本发明提供的一种双流化床反应系统流程示意图。
具体实施方式
为了更清楚地说明本发明，下面结合优选实施例和附图对本发明做进一步的说明。附图中相似的部件以相同的附图标记进行表示。本领域技术人员应当理解，下面所具体描述的内容是说明性的而非限制性的，不应以此限制本发明的保护范围。
如图1示出本发明提供的一种双流化床反应系统流程示意图，在本发明提供的一个具体实施方式中，该双流化床反应系统包括气化炉1、燃烧炉2及连通所述气化炉1的第一管路和第二管路32，所述气化炉1和燃烧炉2内装有床料，所述第一管路将床料由燃烧炉2输送至气化炉1，所述第二管路32将床料由气化炉1输送至燃烧炉2；所述第一管路包括第一歧路和第二歧路，所述第一歧路和第二歧路的其中之一被设置为装有蒸汽发生器的蒸发管路31，所述蒸汽发生器用于将增加至蒸发管路31中的水加热为蒸汽并通过蒸气管路输送至所述气化炉1。该床料中的水为由蒸发管路31下游位置逆流加入床料中，经蒸发管路31由床料带入气化炉1。可选的，所述气化炉1为鼓泡床气化炉1，所述燃烧炉2为提升管燃烧炉2。
本发明提供一种双流化床反应系统，该反应系统能够实现双流化床气化炉1水蒸气自供给，而且可以通过改变进入蒸发管路31的床料量来改变蒸发器的出力，从而灵活控制产汽量。该发明能够减少甚至避免使用外部蒸汽发生系统，从而使气化炉1整体更加紧凑，能提高气化炉1运行的经济性，降低气化炉1的运行成本。
可选的，所述气化炉1和燃烧炉2的床料为石英砂。
石英砂耐热性好，反应稳定，吸热迅速能够作为理想的床料。
作为一种优选的技术方案，所述蒸汽发生器为螺旋管换热器，所述螺旋管换热器盘设在所述蒸发管路31外侧壁上。
相较于其他类型换热器，螺旋管换热器具有加热速度快，换热效率高的优点，并且能够与管路密切贴合，减少了换热损失，提高了传热效率。
当然，为了避免单一换热器供热不足或者反应过程中产生故障，不能提供足够的热量，因此在蒸发管路31的上游位置设置辅助蒸发器，所述辅助蒸发器用于加速床料中水的蒸发。
当换热器供热不足时，辅助蒸发器启动并为床料提供热量，需要说明的是，所述辅助蒸发器的功率一般设置为比螺旋管换热器小，但并非必然，本发明不做限定，此外，辅助蒸发器的个数可以为1个或者2个或者多个，本领域技术人员明了，上述设置可以根据实际情况适应性调整，本发明不限于此。
优选的，所述第一支管和第二支管的交界处设置有分流板33，所述分流板33控制蒸发管路31的床料流量。
在该优选实施方式中，分流板33能够通过转动增大或减小第一歧路和第二歧路的床料入口面积，从而控制第一歧路和第二歧路的床料流量，在本发明上述实施方式中，蒸发管路31能够提供热量使床料中的水蒸发为水蒸气，因此。通过简单的分流板33即可控制蒸发为水蒸气的水的含量，从而灵活控制产汽量。
本发明以一次具体的实验为例，其床料可以为石英砂，在某次具体的实验中，鼓泡床气化炉1内床层重55kg，鼓泡床直径约0.3m，床层高约1m，整个鼓泡床气化炉1高约2.5m。提升管直径约0.9m，高约3m。提升管的循环通量为50kg/m2/s。10kg/h的烟煤通过螺旋给料机送入双流化床的鼓泡床气化炉1内历经水分蒸发、热解和焦炭气化，水煤质量比为1：1，初始床层预热温度为800。10kg/h的冷水由螺旋管加热器下端流入，经过与蒸发管路31中的循环床料逆向换热变为蒸汽，再进入到鼓泡床气化炉1的风室，作为流化床气化炉1的流化风和气化剂。经过计算发现，10kg/h流量下25℃的冷水经过蒸发器蒸发并与循环床料混合后的混合温度可达到900度左右，能够完全满足鼓泡床气化炉1的吸热需求以及气化剂的供给。
显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定，对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动，这里无法对所有的实施方式予以穷举，凡是属于本发明的技术方案所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。