[发明专利]使用B类颗粒的高密度循环流化床圆弧形U阀返料器

说明书

技术领域

本发明涉及循环流化床技术领域，是一种使用B类颗粒的高密度循环流化床圆弧形U阀返料器。

背景技术

高密度循环流化床是近年来在国际上发展起来的新一代高效、低污染的清洁能源技术，可以在较高的操作气速和固体通量下运行，具有床内颗粒密度高、气固混合强、处理量大、应用范围广的特点。物料在高密度循环流化床中正常循环是其安全运行的前提。在高密度循环流化床系统中，将分离下来的固体颗粒回送到提升管进行循环的部分称为返料装置，包括下料料腿和返料器。其中，返料器是关系到反应效率和运行调节的一个重要部件，若出现返料器运行不畅、返料中止甚至结焦等现象，将严重影响高密度循环流化床系统的正常运行。

发明内容

本发明的目的是公开一种使用B类颗粒的高密度循环流化床圆弧形U阀返料器，其底部为圆弧形，有三条风路，带有圆弧形U阀返料器的冷态高密度循环流化床，较好的解决了U阀返料器具有局部流动死角，流化不畅的问题，并使气化炉可用B类颗粒运行。

为达到上述目的，本发明的技术解决方案是：

一种使用B类颗粒的高密度循环流化床圆弧形U阀返料器，其底部为半球状，剖面成圆弧形；在底部设有三条风路，二路风管位于底部底端，一路向上对着反料风室，另一路向上对着松动风室，第三路风管位于松动风室侧壁，为松动风室调节风管；三条风路可调节的相互配合作用于返料器内腔，解决了U阀返料器的局部流动死角，流化不畅，调节性差的问题，降低了在U阀返料器内出现结焦的风险，提高了高密度循环流化床运行的稳定性。

所述的圆弧形U阀返料器，包括返料料管、舌板、回料料管、松动风室的调节风管、松动风室、松动风管、返料风管、返料风室；其中，返料料管位于壳体左侧，由下向上与壳体固接、相通连，两者之间有一小于90度夹角；回料料管垂直设置，下端与壳体顶面右部固接、相通连；舌板垂直设置，位于壳体内腔，舌板上端固接于壳体顶面内侧面，舌板板身顺回料料管内侧壁向下延伸，舌板下端悬空，将壳体内腔分为两部分，左边为返料风室，右边为松动风室；其底部为半球状，底部底端垂直向下设有二条风管，二条风管上端分别与壳体内腔固接相通连：一条返料风管，正对返料风室，另一条松动风管，正对松动风室；在松动风室右侧壁，约水平设有第三条松动风室调节风管，调节风管内端与壳体内腔固接相通连；

三条风管的外端分别经管道与供气系统相通连，各管道中设有手动阀门，或自动阀门。

所述的圆弧形U阀返料器，其所述为自动阀门时，自动阀门与自动控制系统电连接。

所述的圆弧形U阀返料器，其所述壳体，采用有机玻璃材料制作。

所述的圆弧形U阀返料器，其所述半球状底部的直径为Φc、松动风管的直径为Φs、返料风管的直径为Φf、回料料管的直径为Φb，它们的关系为：2Φb＜Φc＜3.5Φb，0.1Φb＜Φs，Φf＜0.3Φb。

所述的圆弧形U阀返料器，其所述返料料管与垂直方向的夹角α为：30°＜α＜45°，松动风室的调节风管与垂直方向的夹角β角为：85°＜β＜95°。

所述的圆弧形U阀返料器，其工作流程为：

a)首先，在下料料管和返料器内腔中加入固体床料，直到床料将下料料管和返料器充满为止；

b)打开第一空压机、阀门，将压缩空气通过进气管道和布风板鼓入提升管内；再打开三条风管供气系统的第二空压机、及三路阀门，待空载运行时间大于30s后，分别调节松动风路、返料风路和松动风室调节风路前的阀门；

c)然后，固体床料经下料料管进入到圆弧形U阀返料器内腔中，开始系统的返料过程；

d)在返料过程中，通过各个压力测量点的压力，由公式ΔP＝ε_sρ_pgΔh确定提升管内的颗粒浓度分布，其中，ΔP是压降、ε_s是固体颗粒在床内的平均体积分率、ρ_p是颗粒密度、g是重力加速度、Δh是高度；

e)通过调节松动风路、返料风路和松动风室调节风路前的阀门，控制装置的返料量，监测压力测点的值，当提升管内颗粒浓度为ε_s＝10％时，提升管内的气固流动达到高密度循环流化床的要求，适用B类颗粒的处理，为所需的工况，维持运行；

f)监测料路压力、运行情况，参数变化时，重复d)、e)步骤。