[发明专利]具有返料热交换器的循环流化床锅炉

说明书

一种循环流化床锅炉(1)，包括熔炉(50)、返料装置(5)和设置在返料装置(5)中的返料热交换器(10)。返料热交换器(10)至少包括入口室(100)、旁通室(200)和第一热交换室(310)，布置在第一热交换室(310)中的热交换器管(810)，和用于使从床料第一热交换室(310)排出的主颗粒出口(610)。主颗粒出口(610)至少具有第一部分(611)和第二部分(612)，第一部分和第二部分通过屏障元件(401)彼此分开，使得：主颗粒出口(610)的第一部分(611)具有第一高度(h1)和第一宽度(w1)，其中第一高度(h1)与第一宽度(w1)的比率(h1/w1)小于0.5或大于2。循环流化床锅炉(1)的应用，使得流化气体和床料经由主颗粒出口(610)从第一热交换室(310)排出。

技术领域

本发明涉及循环流化床锅炉。本发明涉及返料热交换器(loopseal heatexchangers)。本发明涉及颗粒冷却器。

背景技术

从US5,184,671中已知一种流化床热交换器。这种流化床热交换器设计为从流化床的热颗粒材料中回收热量。在过去，已经认识到流化床热交换器可以用在循环流化床锅炉的返料装置中。当流化床热交换器被布置为与蒸汽发生器连接以从流化床的床料中回收热量时，通常蒸汽变得过热，因此这种流化床热交换器可称为流化床过热器。这种热交换器可以称为返料热交换器或返料过热器。

返料热交换器的一个问题是熔炉的流化空气被设计成沿一定方向流动：从熔炉50(furnace，炉膛)通过烟气通道20到旋流器40，再从那里到过热器26，如图1所示。分离的床料从旋流器继续到达返料装置(loopseal)5。然而，返料热交换器包括用于颗粒材料的入口和出口，并且在某些情况下，流化空气可能倾向于沿相反的方向流动，即通过返料装置5从熔炉50到旋流器40。为了防止这种情况发生，返料热交换器可以设置有形成额外返料装置的附加室。然而，附加室使得热交换器的结构更加复杂，由此热交换器更难以制造并因此更昂贵。

而且，流化床锅炉的床料包括惰性颗粒材料和灰分。在已知的解决方案中，所有床料(即，还有灰分)都从返料热交换器输送到流化床锅炉的熔炉中，灰分可从该熔炉收集作为底部灰分。然而，一些灰分可能形成阻碍流化床反应器操作的附聚物(agglomerate，团块)。灰分或附聚物可以例如限制来自熔炉的炉排(grate)的空气流，这导致熔炉中的空气流动不均匀。除了影响熔炉的运行之外，由于灰分，通道需要设计得足够大以便也能输送灰分。这可能会限制锅炉的容量。

发明内容

已经注意到，通过将颗粒出口分成具有屏障元件的第一部分和第二部分，可以避免空气沿错误方向流动的问题。相应地，如说明书中所详述的，颗粒出口的部分具有相当高的纵横比。此外，已经发现，当返料热交换器没有单独的气体锁定室时，返料热交换器可以配备有第一灰分去除通道，用于从返料热交换器排出灰分。这种结构增加了容量并且易于制造。易于制造的返料热交换器还可降低锅炉的成本。

附图说明

图1以侧视图示出了循环流化床锅炉，

图2以俯视图示出了根据第一实施例的返料热交换器的不同室，

图3示出了沿图2中的剖面线III-III截取的图2的返料热交换器的剖面图III-III，

图4a示出了沿图2中的剖面线IV-IV截取的图2的返料热交换器的剖面图IV-IV，

图4b详细示出了图2的返料热交换器的第一热交换室的流化喷嘴，

图5a以透视图示出了图2的返料热交换器的内部部件，

图5b以透视图示出了图2的返料热交换器，其具有用于接收热交换器管(pipe)的开口，

图6示出了沿图2中的剖面线VI-VI截取的图2的返料热交换器的剖面图VI-VI，

图7详细示出了环形过热器的主颗粒出口，