一種用于流化床的燃燒裝置及配有該燃燒裝置的流化床的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種用于流化床的燃燒裝置，所述燃燒裝置布置于流化床下部并包括至少兩個(gè)燒嘴，燃燒裝置包括錐形爐壁，錐形爐壁的圓錐體母線或其延長線匯聚于燃燒裝置的底部并且至少兩個(gè)燒嘴在爐壁上的噴氣口是按照各個(gè)燒嘴中心軸線的延長線與另一燒嘴的噴氣口不直接相遇的方式開設(shè)于錐形爐壁上的，其中至少兩個(gè)燒嘴的噴氣口是按照下述方式形成的：在燃燒時(shí)經(jīng)至少兩個(gè)燒嘴噴射出的高溫氣體近似沿切向與所述錐形爐壁相遇，使得經(jīng)錐形爐壁反推形成沿周向的分流和沿軸向向上的分流，從而在流化床內(nèi)形成圍繞中心的旋流反應(yīng)環(huán)境。本發(fā)明的燃燒裝置在連續(xù)工作時(shí)安裝在高溫反應(yīng)爐內(nèi)的燒嘴不易被燒壞，增長了設(shè)備的使用壽命，起到節(jié)約能源環(huán)保的效果。
【專利說明】
一種用于流化床的燃燒裝置及配有該燃燒裝置的流化床
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及用于流化床的進(jìn)氣裝置，尤其涉及一種用于流化床的燃燒裝置及配有該燃燒裝置的流化床。
【背景技術(shù)】
[0002]磷酸在國民經(jīng)濟(jì)中占有重要地位，是生產(chǎn)磷肥和磷酸鹽的中間原料。磷酸及其下游產(chǎn)品廣泛應(yīng)用于化工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品、電子等領(lǐng)域。
[0003]目前，國內(nèi)外磷酸工業(yè)生產(chǎn)方法分為濕法和熱法兩種工藝路線。濕法磷酸是通過無機(jī)酸(主要是硫酸、鹽酸)分解磷礦制得磷酸。濕法磷酸不僅要求磷礦石的品位高、質(zhì)量好，而且該法制得的磷酸雜質(zhì)含量較高，磷酸濃度低。當(dāng)前世界范圍內(nèi)的磷礦資源正在逐步貧化，同時(shí)硫酸資源也日益緊缺，磷礦與硫酸的價(jià)格攀升，加之該法酸解后要排除大量磷石膏，因此，采用濕法生產(chǎn)磷酸的許多工廠也日益艱難。熱法磷酸是以電熱法生產(chǎn)的黃磷為原料，經(jīng)燃燒制得五氧化二磷，五氧化二磷經(jīng)水合后制得磷酸。熱法磷酸純度高，但是由于電熱法生廣黃憐能耗極尚，因此廣品的成本$父尚。
[0004]利用流態(tài)化技術(shù)的流化床生產(chǎn)五氧化二磷具有傳熱和傳質(zhì)效率高，床層溫度趨于均勻，能夠防止局部過熱，操作較穩(wěn)定等特點(diǎn)，目前已經(jīng)作為一門基礎(chǔ)技術(shù)，廣泛用于化工、冶金、能源、環(huán)保等各個(gè)領(lǐng)域。
[0005]中國專利CN103506056B公開了一種無篩板的流化床及三氯化硼的制備方法，具體包括:床體;載體氣體源，從床體的下部朝床體的上部向床體提供載體氣體;反應(yīng)氣體提供裝置，向床體提供反應(yīng)氣體;原料供給裝置，向床體提供粉體原料;加熱裝置，對(duì)床體進(jìn)行加熱;排渣口，將床體內(nèi)的反應(yīng)生成的反應(yīng)渣排出；分離裝置，連接于床體將床體反應(yīng)后的物質(zhì)進(jìn)行分離，以獲得最終產(chǎn)品；其中，所述分離裝置包括:氣固分離裝置，用于使床體反應(yīng)后的物質(zhì)中的氣態(tài)物質(zhì)和固態(tài)物質(zhì)分離;氣氣分離裝置，用于使床體反應(yīng)后的物質(zhì)中的多種氣態(tài)物質(zhì)分離；以及冷凝裝置，通過冷凝獲得所述最終產(chǎn)品。還包括載體氣體引導(dǎo)件，用于對(duì)載體氣體源供給到床體的載體氣體進(jìn)行引導(dǎo)，并且載體氣體引導(dǎo)件帶有向床體漸縮的斜部。載體氣體源的載體氣體進(jìn)入到載體氣體引導(dǎo)件的載體氣體入口的方向相對(duì)載體氣體引導(dǎo)件的連接載體氣體入口的位置處的內(nèi)壁傾斜。上述專利公開了采用與內(nèi)壁傾斜設(shè)置的載體氣體引導(dǎo)件用于將氣體引入反應(yīng)爐，但是上述專利的載體氣體引導(dǎo)件是伸入爐內(nèi)設(shè)置的。在用于生產(chǎn)五氧化二磷過程的高溫條件下(1350?1400°C)，伸入爐內(nèi)的燒嘴極易將對(duì)面燒嘴燒壞，從而減小了設(shè)備的使用壽命。并且，伸入爐內(nèi)的燒嘴會(huì)使得氣化物料的反應(yīng)區(qū)域變小，熔融物料容易黏在爐壁上，增加了設(shè)備的清洗次數(shù)，不利于節(jié)能。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)之不足，本發(fā)明提供了一種用于流化床的燃燒裝置及配有該燃燒裝置的流化床，采用在流化床的反應(yīng)爐設(shè)置至少兩個(gè)燒嘴，并且將燒嘴噴氣口的一側(cè)邊緣與錐形爐壁的方式設(shè)置，燃燒裝置的噴氣口與錐形爐壁齊平，從而在反應(yīng)爐內(nèi)形成漩渦式氣流，將物料托起。
[0007]本發(fā)明提供了一種用于流化床的燃燒裝置，所述燃燒裝置布置于流化床下部并包括至少兩個(gè)燒嘴，所述燃燒裝置包括錐形爐壁，所述錐形爐壁的圓錐體母線或其延長線匯聚于所述燃燒裝置的底部，并且所述至少兩個(gè)燒嘴在爐壁上的噴氣口是按照各個(gè)燒嘴中心軸線的延長線與另一燒嘴的噴氣口不直接相遇的方式開設(shè)于錐形爐壁上的，其中，所述至少兩個(gè)燒嘴的噴氣口是按照下述方式形成的:在燃燒時(shí)經(jīng)所述至少兩個(gè)燒嘴噴射出的高溫氣體近似沿切向與所述錐形爐壁相遇，使得經(jīng)所述錐形爐壁反推形成沿周向的分流和沿軸向向上的分流，從而在所述流化床內(nèi)形成圍繞中心的旋流反應(yīng)環(huán)境。
[0008]根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述至少兩個(gè)燒嘴兩兩之間的中心軸線呈相同角度錯(cuò)開布置。
[0009]根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述燃燒裝置包括三個(gè)燒嘴，所述三個(gè)燒嘴的中心軸線在同一平面上呈120°角錯(cuò)開布置。
[0010]根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述至少兩個(gè)燒嘴沿所述錐形爐壁呈螺旋線布置。
[0011]根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述燒嘴在工作時(shí)采取恒定流速和恒定背壓的方式噴射高溫氣體。
[0012]根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述燒嘴在工作時(shí)采取分時(shí)分區(qū)燃燒控制。
[0013]根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述燒嘴至少包括燃燒室和噴氣口，其中，所述噴氣口的內(nèi)徑小于所述燃燒室的內(nèi)徑，所述噴氣口的出口邊緣至少與錐形爐壁齊平，所述噴氣口的至少一側(cè)外壁與所述錐形爐壁相切設(shè)置，所述噴氣口的出口邊緣為弧形結(jié)構(gòu)，其弧度與所述錐形爐壁部分弧度相一致。
[0014]根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述燒嘴的中心軸線與所述流化反應(yīng)爐的中心軸線相垂直設(shè)置，或者
[0015]所述燒嘴的中心軸線與所述流化反應(yīng)爐的中心軸線呈銳角設(shè)置。
[0016]根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述燃燒室采用耐火材料制備而成，其中所述燃燒室的中間部分引入天然氣，外側(cè)引入空氣的方式使天然氣與空氣混合燃燒生成均勻高溫氣流。
[0017]本發(fā)明還提供了一種流化床，所述流化床的氣體流是由前述的燃燒裝置形成的旋渦式氣體流，其中所述燃燒裝置布置于流化床下部并包括至少兩個(gè)燒嘴，所述燃燒裝置包括錐形爐壁，所述錐形爐壁的圓錐體母線或其延長線匯聚于所述燃燒裝置的底部，并且所述至少兩個(gè)燒嘴在爐壁上的噴氣口是按照各個(gè)燒嘴中心軸線的延長線與另一燒嘴的噴氣口不直接相遇的方式開設(shè)于錐形爐壁上的，其中，所述至少兩個(gè)燒嘴的噴氣口是按照下述方式形成的:在燃燒時(shí)經(jīng)所述至少兩個(gè)燒嘴噴射出的高溫氣體近似沿切向與所述錐形爐壁相遇，使得經(jīng)所述錐形爐壁反推形成沿周向的分流和沿軸向向上的分流。
[0018]本發(fā)明的有益技術(shù)效果主要存在于以下幾個(gè)方面:
[0019]1、本發(fā)明用于流化床的燃燒裝置通過以噴氣口的一側(cè)外壁與錐形爐壁相切的方式設(shè)置至少兩個(gè)，從而能夠在反應(yīng)爐底部經(jīng)錐形爐壁反推形成沿爐壁周向和軸向向上的旋渦式氣體流，更容易將物料托起。并且旋渦式氣流由于周圍流速大于中心流速，在本發(fā)明高溫下極易熔融的物料不易粘在爐壁上。
[0020]2、本發(fā)明的燃燒裝置其噴氣口邊緣采取與錐形爐壁齊平，在反應(yīng)爐底部設(shè)置多個(gè)燒嘴。在爐壁上的噴氣口按照各個(gè)燒嘴的中心軸的延長線與另一燒嘴不直接相遇的方式開設(shè)于錐形爐壁上。在本發(fā)明的高溫條件下，燒嘴噴出的高溫氣體流不會(huì)將其他燒嘴燒壞，從而起到延長設(shè)備使用壽命的作用。
[0021]3、本發(fā)明還提供了一種配有本發(fā)明燃燒裝置的流化床，本發(fā)明的流化床內(nèi)的氣體流是旋渦式氣體流，其中間流速小于周圍流速，有利于物流的排出。同時(shí)通過流化床反應(yīng)爐底部的錐形爐壁結(jié)構(gòu)進(jìn)一步使旋渦式氣流向上托起物料。
【附圖說明】
[0022]圖1是本發(fā)明用于流化床的燃燒裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式的俯視圖；
[0023]圖2是本發(fā)明用于流化床的燃燒裝置的一種優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖；和
[0024]圖3是本發(fā)明的流化床反應(yīng)爐底部一種優(yōu)選實(shí)施方式的示意圖。
[0025]附圖標(biāo)記列表
[0026]100:燒嘴101:燒嘴1la:噴氣口
[0027]102:燒嘴103:反應(yīng)腔 104:反應(yīng)爐
[0028]201:排渣口202:錐形爐壁 301:第一錐體
[0029]302:第二錐體
【具體實(shí)施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖進(jìn)行詳細(xì)說明。
[0031]本發(fā)明提供了一種用于流化床的燃燒裝置，所述燃燒裝置布置在流化床下部并且包括至少兩個(gè)燒嘴。根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，參考圖1，燃燒裝置包括三個(gè)燒嘴100，101，102。所述燒嘴至少包括燃燒室和噴氣口 101a。其中，所述燃燒室中通入天然氣與空氣進(jìn)行燃燒反應(yīng)。所述燃燒室連接噴氣口 101a，其中噴氣口 1la的內(nèi)徑小于燃燒室的內(nèi)徑。所述噴氣口 1la內(nèi)部呈圓筒狀連接所述燃燒室，且噴氣口 1la為非金屬耐火材料。通過燃燒室的中間部分引入天然氣，外側(cè)引入空氣的方式使天然氣與空氣混合燃燒生成均勻高溫氣流。
[0032]本發(fā)明的燃燒裝置還包括錐形爐壁，所述錐形爐壁的圓錐體母線或其延長線匯聚于燃燒裝置的底部。噴氣口 1la的出口邊緣至少與錐形爐壁齊平，噴氣口 1la的一側(cè)外壁與錐形爐壁的部分弧形相切。噴氣口 1la的出口為與錐形爐壁連接處一致的弧形結(jié)構(gòu)。所述噴氣口 1la的出口邊緣為弧形結(jié)構(gòu)，其弧度與所述錐形爐壁部分弧度相一致。
[0033]本發(fā)明的至少兩個(gè)燒嘴的噴氣口是按照如下方式形成的:在燃燒時(shí)經(jīng)噴嘴噴射出的高溫氣體近似沿切向與錐形爐壁相遇，使得經(jīng)所述錐形爐壁反推形成沿周向的分流和沿軸向向上的分流，從而在流化床內(nèi)形成圍繞中心的旋流反應(yīng)環(huán)境。
[0034]本發(fā)明的高溫條件是指磷礦還原反應(yīng)進(jìn)行的溫度，S卩1150?1400°C。在該溫度下，磷礦容易軟化恪融。
[0035]本發(fā)明的燃燒裝置噴氣口噴出的高溫氣體溫度為1150?1400°C。
[0036]本發(fā)明的至少兩個(gè)燒嘴在爐壁上的噴氣口是按照各個(gè)燒嘴中心軸線的延長線與另一燒嘴的噴氣口不直接相遇的方式開設(shè)于錐形爐壁上。根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述燒嘴100，101，102的中心軸呈120°角錯(cuò)開布置。即，在豎直方向，所述燒嘴100，101，102的中心軸線與所述流化反應(yīng)爐104的中心軸線相垂直設(shè)置;在水平方面，所述燒嘴100，101，102的中心軸線在同一平面上，并且兩兩之間呈120°角錯(cuò)開布置，并且任一燒嘴的中心軸線的延長線與另一燒嘴的噴氣口不直接相遇。
[0037]根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，所述燒嘴100，101，102的中心軸線與所述流化反應(yīng)爐104的中心軸線呈銳角設(shè)置。即所述燒嘴的噴氣口 1la采用斜向上和/或斜向下方向設(shè)置。
[0038]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的燃燒裝置包括大于三個(gè)燒嘴，并且燒嘴之間的排列方式按照兩兩之間的中心軸線呈相同角度錯(cuò)開布置，并且任一燒嘴的中心軸線的延長線與另一燒嘴的噴氣口不直接相遇。
[0039]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的燃燒裝置的燒嘴沿錐形爐壁202呈螺旋線布置。即本發(fā)明的多個(gè)燒嘴的中心軸線在豎直方向具有高度差，在水平方向，兩兩之間具有相同的夾角排列。因此任一燒嘴的中心軸線的延長線與另一燒嘴的噴氣口不直接相遇。
[0040]本發(fā)明的燃燒室采用耐火材料制備而成，且通過中間部分引入天然氣，外側(cè)引入空氣的方式使天然氣與空氣混合燃燒形成均勻氣流。該均勻氣流進(jìn)入噴氣口 1I a，由于噴氣口 1la的內(nèi)徑變小，均勻氣流流速變大，在噴氣口 1la噴入反應(yīng)爐104的氣流初速為50?150米/秒。
[0041]圖2示出了本發(fā)明一種優(yōu)選實(shí)施方式的配有本發(fā)明燃燒裝置的流化床反應(yīng)爐的示意圖。其中，所述反應(yīng)爐104的底部為錐形爐壁202，其圓錐體母線或其延長線匯聚于燃燒裝置的底部。至少兩個(gè)燒嘴100，101，102在爐壁上的噴氣口是按照各個(gè)燒嘴中心軸線的延長線與另一個(gè)燒嘴的噴氣口不直接相遇的方式開設(shè)于錐形爐壁上的。所述錐形爐壁202連接至少3個(gè)排渣口 201。根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，三個(gè)排渣口的中心軸線或其延長線相交，三條中心軸線或其中心軸線形成三棱錐體，該錐體的側(cè)面為頂角為30°的等腰三角形。
[0042]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，配有該燃燒裝置的流化床反應(yīng)爐底部是具有角度不同的兩部分圓錐體結(jié)構(gòu)。反應(yīng)腔的圓錐體如圖3所示，其中第一錐體301的傾斜面與水平面的夾角為Θ，第二錐體302的傾斜面與水平平面的夾角為α，其中α>θ，α優(yōu)選67°。如此設(shè)置，更容易使得粘在反應(yīng)爐壁上的熔融物料沿錐形爐壁流下通過排渣口排出。所述燒嘴的噴氣口設(shè)置在第一錐體301上，在第二錐體302的下部設(shè)置3個(gè)中心軸線或其延長線相交形成三棱錐的排渣口。三棱錐的每個(gè)側(cè)面優(yōu)選頂角為30°的等腰三角形。
[0043]根據(jù)本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的燒嘴在通入燃燒氣體工作時(shí)，燃料氣具有恒定的背壓，經(jīng)燃燒后向反應(yīng)腔噴射高溫氣體。優(yōu)選的，本發(fā)明高溫氣體燃料氣的恒定背壓為50kPa，燃燒后恒定流速為60米/秒。
[0044]根據(jù)本發(fā)明的另一種優(yōu)選實(shí)施方式，本發(fā)明的至少2個(gè)燒嘴在通入天然氣及空氣進(jìn)行燃燒產(chǎn)生高溫氣流向反應(yīng)腔內(nèi)噴射時(shí)，采用分時(shí)分區(qū)燃燒控制。多個(gè)燒嘴可采取間歇式工作方式；即每個(gè)燒嘴通過連接計(jì)算機(jī)控制器，控制器可設(shè)定每個(gè)燒嘴內(nèi)高溫氣體的噴射時(shí)間及停歇時(shí)間，在一個(gè)或者幾個(gè)燒嘴工作達(dá)到所設(shè)定的時(shí)間段后，停止噴射高溫氣體進(jìn)入停歇狀態(tài)，然后控制由另一個(gè)或幾個(gè)處于停歇狀態(tài)的燒嘴進(jìn)行工作產(chǎn)生高溫氣體流。從而使得每個(gè)燒嘴能夠依次進(jìn)行工作產(chǎn)生旋流氣體，更易形成圍繞流化床中心的旋流反應(yīng)環(huán)境，并且可節(jié)約燃?xì)獾娜紵娱L設(shè)備的使用壽命，起到節(jié)能環(huán)保效果。
[0045]本發(fā)明的燒嘴通過密封件套結(jié)于反應(yīng)爐104主體內(nèi)，能夠?qū)Ψ磻?yīng)爐起到密封作用，防止內(nèi)部熱量的損失導(dǎo)致爐內(nèi)部反應(yīng)溫度的下降。所述密封件部分存在于反應(yīng)爐內(nèi)，另一部分露出反應(yīng)爐延伸至外界。
[0046]實(shí)施例1
[0047]本發(fā)明用于流化床的燃燒裝置及配有該燃燒裝置的流化床按如下方式設(shè)置:
[0048]本實(shí)施例用于流化床的燃燒裝置包括兩個(gè)燒嘴。其中第一燒嘴和第二燒嘴的中心軸線相互平行但不直接相交成一條直線，并且位于同一平面上。所述第一燒嘴和第二燒嘴的噴氣口噴出的高溫氣體具有至少沿錐形爐壁切向的矢量。第一燒嘴和第二燒嘴的燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的高溫氣體同時(shí)且連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)腔內(nèi)。來自第一燒嘴和第二燒嘴的兩股高溫氣流沿錐形爐壁噴出的氣體方向相反，經(jīng)相互碰撞形成高速旋渦氣體流，并經(jīng)錐形爐壁的反推形成沿錐形爐壁周向的分流和沿軸向向上的分流，從而形成向上的高速旋風(fēng)氣體流將物料托起形成流化床。
[0049]實(shí)施例2
[0050]本實(shí)施例用于流化床的燃燒裝置及配有該燃燒裝置的流化床按如下方式配置:
[0051]本實(shí)施例用于流化床的燃燒裝置包括三個(gè)安裝于錐形爐壁的燒嘴。其中第一燒嘴、第二燒嘴和第三燒嘴的中心軸線在同一平面上，相互呈120°夾角方式排列。所述第一燒嘴、第二燒嘴和第三燒嘴的噴氣口噴出的高溫氣體具有至少沿錐形爐壁切向的矢量。三個(gè)燒嘴燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的高溫氣體同時(shí)且連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)腔內(nèi)。來自三個(gè)燃燒裝置的三股高溫氣流沿錐形爐壁噴出，經(jīng)相互碰撞、沖擊、旋流形成高速旋渦氣體流，并經(jīng)錐形爐壁的反推形成沿錐形爐壁軸向的分流和沿軸向向上的分流，從而形成向上的高速旋風(fēng)氣體流將物料托起形成流化床。
[0052]實(shí)施例3
[0053]本實(shí)施例中配有本發(fā)明燃燒裝置的流化床按如下方式設(shè)置:
[0054]本實(shí)施例中采用三個(gè)燒嘴安裝于流化床反應(yīng)爐104內(nèi)，其中第一燒嘴、第二燒嘴和第三燒嘴的中心軸線與反應(yīng)爐104的中心軸線呈銳角夾角設(shè)置。優(yōu)選的，所述第一燒嘴、第二燒嘴和第三燒嘴的噴氣口噴出的高溫氣體流朝向錐形爐壁的斜上方。所述第一燒嘴、第二燒嘴和第三燒嘴的噴氣口噴出的高溫氣體具有至少沿錐形爐壁斜上方切向的矢量。三個(gè)燒嘴燃燒室內(nèi)產(chǎn)生的高溫氣體同時(shí)且連續(xù)進(jìn)入反應(yīng)腔內(nèi)。來自三股高溫氣流沿錐形爐壁斜向上噴出，經(jīng)相互碰撞形成高速旋渦氣體流。從而形成向上的高速旋風(fēng)氣體流將物料托起形成流化床。
[0055]實(shí)施例4
[0056]本實(shí)施例配有本發(fā)明燃燒裝置的流化床按如下方式設(shè)置:
[0057]本實(shí)施例中采用四個(gè)燒嘴安裝于流化床反應(yīng)爐104內(nèi)，其中第一燒嘴、第二燒嘴、第三燒嘴和第四燒嘴的中心軸線與反應(yīng)爐的中心軸線呈銳角夾角設(shè)置。優(yōu)選的，所述第一燒嘴、第二燒嘴的噴氣口噴出的高溫氣體流朝向錐形爐壁的斜上方切向，第三燒嘴和第四燒嘴的噴氣口噴出的高溫氣體流朝向錐形爐壁的斜下方切向。因此在反應(yīng)腔內(nèi)形成兩股高溫氣體具有至少沿錐形爐壁斜上方切向的矢量，同時(shí)在反應(yīng)腔內(nèi)形成兩股具有沿錐形爐壁斜下方切向的矢量。如此設(shè)置四個(gè)燒嘴，斜向上方的高溫氣流沿錐形爐壁斜向上噴出，經(jīng)相互碰撞、沖擊、旋流形成高速旋渦氣體流，從而形成向上的高速旋風(fēng)氣體流將物料托起形成流化床。斜向下方的高溫氣流沿錐形爐壁斜向下噴出，能夠?qū)Ψ磻?yīng)腔內(nèi)壁粘黏的熔融物起到加速其流向排渣口的作用。
[0058]實(shí)施例5
[0059]本實(shí)施配有本發(fā)明燃燒裝置的流化床按如下方式設(shè)置:
[0060]本實(shí)施例中采用四個(gè)燒嘴安裝于流化床反應(yīng)爐104內(nèi)，其中第一燒嘴、第二燒嘴、第三燒嘴和第四燒嘴的中心軸線與反應(yīng)爐的軸線垂直設(shè)置，即，所述燃燒裝置的噴氣口噴出的高溫氣體流朝向水平方向。在本實(shí)施例中第一燒嘴、第二燒嘴、第三燒嘴和第四燒嘴的中心軸線不在同一平面上;所述燒嘴采用螺旋線布置于反應(yīng)爐錐形爐壁。根據(jù)一種優(yōu)選實(shí)施方式，第一燒嘴的噴氣口高于第二燒嘴，第二燒嘴的噴氣口高于第三燒嘴，第三燒嘴的噴氣口高于第四燒嘴。第一燒嘴與第三燒嘴的中心軸線平行，第二燒嘴與第四燒嘴的中心軸線平行，第一燒嘴與第二燒嘴的中心軸線間的夾角為直角。如此設(shè)置四個(gè)燒嘴，能夠在反應(yīng)爐的反應(yīng)腔連續(xù)形成旋渦式氣體流。有利于流化床物料的上升，減少不完全反應(yīng)物料的下降排出，從而增強(qiáng)物料的利用率。經(jīng)相互碰撞形成高速旋渦氣體流，從而形成向上的高速旋風(fēng)氣體流將物料托起形成流化床。
[0061]本發(fā)明的用于流化床的燃燒裝置及配有該燃燒裝置的流化床，通過設(shè)置至少兩個(gè)燒嘴，將燒嘴的噴氣口與反應(yīng)爐的錐形爐壁齊平并且噴氣口一側(cè)外壁與錐形爐壁相切的方式，使得安裝在高溫反應(yīng)爐內(nèi)的燒嘴不易被燒壞，增長了設(shè)備的使用壽命。并且噴氣口噴出的氣體流一方面能夠近似沿切向與錐形爐壁相遇，另一方面氣體流經(jīng)錐形爐壁的反推形成沿周向的分流和沿軸向向上的分流，至少兩股氣體流形成旋渦式氣流將物料托起。旋渦式氣流中間流速小于周圍流速，在本發(fā)明的物料反應(yīng)上升過程中，高溫條件下物料容易發(fā)生熔融，熔融物料由于中間較小的流速可以實(shí)現(xiàn)較少的粘在反應(yīng)爐壁上。從而減少了對(duì)反應(yīng)腔爐的清洗，起到節(jié)約能源，環(huán)保的效果。
[0062]需要注意的是，上述具體實(shí)施例是示例性的，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以在本發(fā)明公開內(nèi)容的啟發(fā)下想出各種解決方案，而這些解決方案也都屬于本發(fā)明的公開范圍并落入本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，本發(fā)明說明書及其附圖均為說明性而并非構(gòu)成對(duì)權(quán)利要求的限制。本發(fā)明的保護(hù)范圍由權(quán)利要求及其等同物限定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種用于流化床的燃燒裝置，所述燃燒裝置布置于流化床下部并包括至少兩個(gè)燒嘴，其特征在于，所述燃燒裝置包括錐形爐壁(202)，所述錐形爐壁(202)的圓錐體母線或其延長線匯聚于所述燃燒裝置的底部，并且所述至少兩個(gè)燒嘴在爐壁上的噴氣口是按照各個(gè)燒嘴中心軸線的延長線與另一燒嘴的噴氣口不直接相遇的方式開設(shè)于錐形爐壁(202)上的，其中，所述至少兩個(gè)燒嘴的噴氣口是按照下述方式形成的:在燃燒時(shí)經(jīng)所述至少兩個(gè)燒嘴噴射出的高溫氣體近似沿切向與所述錐形爐壁(202)相遇，使得經(jīng)所述錐形爐壁(202)反推形成沿周向的分流和沿軸向向上的分流，從而在所述流化床內(nèi)形成圍繞中心的旋流反應(yīng)環(huán)境。2.如權(quán)利要求1所述的燃燒裝置，其特征在于，所述至少兩個(gè)燒嘴兩兩之間的中心軸線呈相同角度錯(cuò)開布置。3.如權(quán)利要求1或2所述的燃燒裝置，其特征在于，所述燃燒裝置包括三個(gè)燒嘴(100，101，102)，所述三個(gè)燒嘴(100，101，102)的中心軸線在同一平面上呈120°角錯(cuò)開布置。4.如權(quán)利要求1或2所述的燃燒裝置，其特征在于，所述至少兩個(gè)燒嘴沿所述錐形爐壁(202)呈螺旋線布置。5.如權(quán)利要求1或2所述的燃燒裝置，其特征在于，所述至少兩個(gè)燒嘴在工作時(shí)采取恒定流速和恒定背壓的方式噴射高溫氣體。6.如權(quán)利要求1或2所述的燃燒裝置，其特征在于，所述至少兩個(gè)燒嘴在工作時(shí)采取分時(shí)分區(qū)燃燒控制。7.如權(quán)利要求1或2所述的燃燒裝置，其特征在于，所述燒嘴(100,101,102)至少包括燃燒室和噴氣口(1la)，其中，所述噴氣口(1la)的內(nèi)徑小于所述燃燒室的內(nèi)徑，所述噴氣口(1la)的出口邊緣至少與錐形爐壁(202)齊平，所述噴氣口(1la)的至少一側(cè)外壁與所述錐形爐壁(202)相切設(shè)置，所述噴氣口(1la)的出口邊緣為弧形結(jié)構(gòu)，其弧度與所述錐形爐壁(202)部分弧度相一致。8.如權(quán)利要求7所述的燃燒裝置，其特征在于，所述燒嘴(100，101，102)的中心軸線與流化反應(yīng)爐(104)的中心軸線相垂直設(shè)置，或者 所述燒嘴(100，1I，102)的中心軸線與流化反應(yīng)爐(104)的中心軸線呈銳角設(shè)置。9.如權(quán)利要求7所述的燃燒裝置，其特征在于，所述燃燒室采用耐火材料制備而成，其中所述燃燒室的中間部分引入天然氣，外側(cè)引入空氣的方式使天然氣與空氣混合燃燒生成均勻高溫氣流。10.—種流化床，其特征在于，所述流化床的氣體流是由權(quán)利要求1至9所述的燃燒裝置形成的旋渦式氣體流，其中所述燃燒裝置布置于流化床下部并包括至少兩個(gè)燒嘴，所述燃燒裝置包括錐形爐壁(202)，所述錐形爐壁(202)的圓錐體母線或其延長線匯聚于所述燃燒裝置的底部，并且所述至少兩個(gè)燒嘴在爐壁上的噴氣口是按照各個(gè)燒嘴中心軸線的延長線與另一燒嘴的噴氣口不直接相遇的方式開設(shè)于錐形爐壁上的，其中，所述至少兩個(gè)燒嘴的噴氣口是按照下述方式形成的:在燃燒時(shí)經(jīng)所述至少兩個(gè)燒嘴噴射出的高溫氣體近似沿切向與所述錐形爐壁(202)相遇，使得經(jīng)所述錐形爐壁(202)反推形成沿周向的分流和沿軸向向上的分流。
【文檔編號(hào)】B01J8/24GK105921081SQ201610242301
【公開日】2016年9月7日
【申請(qǐng)日】2016年4月15日
【發(fā)明人】王濤, 盧成章, 劉鴻生, 陳文俊, 李聯(lián)
【申請(qǐng)人】四川省明信投資有限公司