專利名稱：在高溫高壓下冷卻固體微粒的方法及裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種用于冷卻固體微粒的裝置，尤指一種冷卻從流化床反應器釋放的 熾熱灰微粒的裝置。
背景技術：
許多化學操作涉及在高溫和/或高壓下對固體顆粒進行處理。例如在化學反應完 成時固體顆粒經常需要冷卻以進行下一步的處理或需要熱能回收。冷卻及處理流化床煤燃 燒器及氣化器釋放的灰就是這一實例。灰冷卻的常用裝置是螺旋冷卻器，其中熱灰從螺桿的一端進入并由螺桿推進至螺 桿的另一端。在這過程中，冷卻器中灰與冷卻器表面接觸并進行熱交換，該冷卻器表面包括 外殼及使灰冷卻的螺桿。然而，該螺旋冷卻器存在至少兩個問題。其一是由于螺桿在高壓及高溫下運作，氣 體-固體顆粒會通過螺桿軸泄漏。雖然人們作出了大量努力來防止螺桿的泄漏，但幾乎每 個螺旋冷卻器都會在運作中產生泄漏。泄漏的氣體-固體顆粒混合物會對環境及操作人員 造成危害。其二是造成螺桿的堵塞，由于不能將灰從氣化器中排出會導致整個運作的停車。還使用另一種固體顆粒冷卻器。其包括流化及移動床冷卻器。例如，第4，509，589 號美國專利揭示了一種用于冷卻固體顆粒的循環流化床冷卻器的使用。第5，954，000號美 國專利揭示了一種通過流化床冷卻灰的方法。此外，第5，176，089號及第5，787，334號美 國專利揭示了一種采用漏斗型灰排放系統的方法，其通過膜式壁及循環氣體來實現冷卻。這些現有的系統都自身存在問題。流化床冷卻器需要大量的氣體以流化固體顆粒 床。因此，由于氣體很難回收至高溫及高壓的氣化器中，流化床冷卻器不適用于諸如煤氣化 反應的應用。同樣地，移動床冷卻器通常存在將固體顆粒排放出冷卻器的問題。例如，移動床冷 卻器采用冷卻管，其需要某種支撐件，最傳統的支撐件是管板。管板是一種鋼板，其具有許 多圓孔從而可將管板與冷卻管焊接以支撐該冷卻管，冷卻水或其他冷卻介質在冷卻管中流 動。參見第5，209，287號美國專利，當管板用于固體顆粒冷卻器時，冷卻器的空間基本被管 板所占據。由于在高溫及高壓下工作，對于在煤氣化處理中使用的固體顆粒冷卻器的要求十 分苛刻。一般而言，不適用管殼式換熱器。固體顆粒從煤氣化器進入冷卻器時的進口溫度 可超過1000°c，然而管板僅能在相對較低的溫度下使用(如大多數的碳鋼管板通常僅能在 不超過330°C的溫度下使用)。由于管板還在固體顆粒流動的通道上，因此很難保護管板。 盡管人們作出了一定努力以解決上述問題，例如在管板及固體顆粒間留有空間，但由于管 板及冷卻管之間存在不能被利用的空間，這些設計不可避免地增加了固體顆粒冷卻器的成 本。此外，從煤氣化器釋放的固體顆粒通常含有大塊的異物，其可對用于煤氣化的固 體顆粒冷卻器帶來問題，如阻擋了冷卻管間流動通道及固體顆粒傳送路線。異物包括渣塊及耐火材料，其由壁層產生并混合于固體顆粒流中。因此，本發明的目的在于提供一種解決上述關于固體顆粒冷卻問題的技術方案。
發明內容
本發明提供一種關于解決現有固體顆粒冷卻問題的創新技術方案。具體來說，本 發明采用修改及改進的移動床或流化床冷卻器來冷卻灰。在一實施例中，本發明的移動床 冷卻器中異物在進入冷卻器的冷卻面前先被去除。在進一步的實施例中，異物進一步從與 其一起下落的灰中分離并在另一管體中清除。在另一實施例中，本發明的流化床冷卻器中 水蒸氣用作冷卻介質并作為氣化劑進入氣化器中。本發明的系統沒有采用運動部件，因此螺旋冷卻器的泄漏可能性被完全消除。進 一步地，冷卻器中固體顆粒流處于重力的作用且異物在到達冷卻面前先被去除，因此也避 免了由冷卻面間異物產生的堵塞可能性。在一實施例中，本發明提供了一種冷卻從流化床反應器釋放的熾熱灰微粒的裝 置，其中灰微粒處于壓力下，該裝置包括一罐體，一固體顆粒進口，數個冷卻管容置于該罐 體內，以及一固體顆粒出口，其中冷卻管與位于罐體外的集水管連接，并以固體顆粒可在重 力作用下不受集水管的阻擋流動通過冷卻管的方式排列，其中冷卻液體從集水管經由流動 通道流進冷卻管中，并通過冷卻管的側壁與熱灰微粒進行熱交換。在一實施例中，本發明的裝置進一步包括至少一位于罐體內部的充氣噴嘴以促進 灰微粒的流動。在另一實施例中，本發明的裝置可進一步包括一與異物收集器連接的異物捕捉 器，其中該異物捕捉器在灰微粒與冷卻管側壁接觸前將大于第一預設尺寸的異物從灰微粒 中去除。較佳地，固體顆粒出口包括一閘管。在進一步的實施例中，固體顆粒出口包括一異 物驅趕器，其中該異物驅趕器用于去除大于第二預設尺寸的灰微粒聚集物。固體顆粒出口 可進一步包括至少一充氣噴嘴以促進灰微粒沿出口運動。異物驅趕器捕捉到的固體顆粒流進異物收集管中。一些常規灰微粒也可與異物一 起流進收集管中。在進一步的實施例中，收集于收集管的固體顆粒可被進一步地分離以使 灰排放至釋放管中并將異物單獨清除。在又一實施例中，本發明的裝置還包括蒸發冷卻裝置，其包括至少一將水滴噴射 進罐體中的水噴嘴，以及一用于測量罐體內溫度的熱電偶，控制噴射進罐體的水滴量使罐 體內溫度不低于180°C。在一實施例中，本發明裝置的冷卻管包括一內管及一與環形區域連接的外管，該 環形區域位于內管與外管之間，其中從罐體外部流出的冷卻液體流進外管的進口并經由環 形區域再流進內管中，最后流出罐體。外管進口可位于外管的底部，冷卻液體在外管中向上 流動，然后在內管中向下流動。同樣地，外管進口可位于外管的頂部，冷卻液體在外管中向 下流動，然后在內管中向上流動。或者冷卻管可包括一內管及一與環形區域連接的外管，該環形區域位于內管與外 管之間，其中從罐體外部流出的冷卻液體流進內管的進口并經由環形區域再流進外管中， 最后流出罐體。內管進口可位于內管的底部，冷卻液體在內管中向上流動，然后在外管中向下流動。同樣地，內管進口可位于內管的頂部，冷卻液體在內管中向下流動，然后在外管中 向上流動。本發明進一步提供一種包括上述灰冷卻裝置的流化床反應器。根據本發明，該流 化床為煤氣化器。關于該冷卻器的其他優點將在以下部分的具體細節描述后更加明顯。
圖1為顯示包括本發明的固體顆粒冷卻器的氣化器的結構示意圖2為顯示本發明的固體顆粒冷卻器的一實施例的示意圖3A為顯示集水管及液體流進、流出水流通道位置的固體顆粒冷卻器的透視圖
圖3B為集水管處固體顆粒冷卻器的截面圖4為顯示本發明的冷卻面不同排布的示意圖5為固體顆粒冷卻器內部氣體擴散器的一個實例；
圖6為固體顆粒冷卻器內部氣體擴散器的俯視圖7為具有蒸發冷卻區域的固體顆粒冷卻器的實例；以及
圖8為將灰從收集管中異物分離的方法的實例。
具體實施例方式本發明提供一種化學操作中在高壓下冷卻熾熱固體顆粒的裝置。圖1顯示了氣化 器的固體顆粒冷卻器的結構及相對位置。在一實施例中，本發明提供一種冷卻固體微粒的系統或裝置。其中該系統包括1) 罐體10，其通常為圓柱形；2)固體顆粒進口 20 ；3)異物捕捉器30 ；4)異物收集器40以及 用于異物清除的至少一出口，并且在一較佳實施例中收集器設有二出口 一灰出口 43 (參 見圖8)，另一異物出口 42 ；5)篩板44 (參見圖8)，位于異物收集器40內部，用于將異物從 灰中分離，并通過從收集器40底部流出的蒸汽或CO2實現該分離；6)圓柱形連接管45 (參 見圖8)，連接于異物收集器40與灰排放管71之間；7)冷卻面50，或用于在冷卻介質及待 冷卻固體顆粒間進行熱交換的裝置；8)可選的一個或多個充氣噴嘴60 ；以及9)灰出口 /固 體顆粒排放口 70。罐體該罐體10用于套設于熱交換面外，該熱交表面對于將熱量從灰傳遞至冷卻 介質是不可或缺的。罐體10的側壁可布有耐熱材料以保護金屬側壁或套設于側壁外的水 套以冷卻罐體內固體顆粒給側壁帶來的高溫。如果在罐體10側壁的外部設有水套，該側壁 也被用作冷卻面。于該側壁上還設有充氣噴嘴以減少固體顆粒及罐體側壁間的摩擦力。該 罐體10包括上部及下部，并裝有一個或多個冷卻管50。至少一冷卻水進口 51穿過側壁并 與罐體10內垂直放置的水管52連接；該些水管52為冷卻面。設有至少一出水口 53使水 流出水管M并流至罐體10外的集水管55 (如圖3A及圖;3B所示)。一般而言數個冷卻管 50與罐體10連接，冷卻管50的內部結構如圖3A及圖;3B所示。罐體10的高度取決于罐體 10所要冷卻的灰量。例如，對于流化煤氣化器，罐體10的高度大約為4至8米。固體顆粒進口在一實施例中，固體進口 20位于罐體10的頂部。在另一實施例中， 固體顆粒進口 20位于罐體10的側面。該進口 20用于收集灰或排放出氣化器釋的其它固體顆粒。流化床氣化器具有位于底部的密相床及位于頂部的稀相，并且該稀相亦被稱為懸 浮空間(free board)。較佳地，如圖1所示本發明的固體顆粒冷卻裝置的固體顆粒進口 20 與氣化器密相床下方氣化器底部的噴嘴連接。連接的噴嘴利用重力作用從氣化器收集灰， 由此灰從固體顆粒進口 20進入灰冷卻器中。灰噴嘴的尺寸取決于灰的回收率；但噴嘴的最 小尺寸應為150mm或防止異物的結塊堵塞噴嘴的尺寸。如圖1及圖2所示較佳的裝配是灰收集嘴直接位于氣化器的下方。從氣化器運作 的角度來看，固體顆粒冷卻器從氣化器底部收集灰也是理想的。由于不希望大尺寸異物，無 論是渣塊還是難熔物，沉積于氣化器底部，因此把灰收集嘴設置于氣化器下方可以迅速地 將異物從氣化器中去除并收集于冷卻器中進行進一步處理。異物捕捉器是一種用于去除異物的裝置。固體顆粒從頂部進口 20以400至 2000° F的高溫進入冷卻器中并流進異物捕捉器30中，其可具有任何能使小于期望尺寸的 微粒通過而阻擋大于特定尺寸的微粒的結構。如上所述，異物可為渣塊、掉下的難熔物、金 屬或被熔解的金屬。這些異物的尺寸都大于灰顆粒。如果這些微粒直接與冷卻器的冷卻面 接觸，那么他們會阻擋在冷卻管間并堵塞灰流動通道，使冷卻面工作效率降低。較佳地，異物捕捉器30或過濾器由管壁穿設有圓孔的圓柱形管體制成。灰微粒與 異物一起通過捕捉器上的圓孔后與冷卻面接觸，而尺寸大于灰顆粒的異物被捕捉器留下。 異物會在重力作用下沿著捕捉器30的管體進入收集器40的管體中。將斜板作為異物捕捉器也是可行的。該斜板焊接或固定于冷卻器的側壁并且于斜 板上設有許多圓孔。通過向冷卻器周期性地用脈沖傳送充入氣體實現將異物從灰中分離。 脈沖發生氣體會使固體微粒穿過異物。隨著工作時間的延長，異物會沉積在捕捉器的頂部 且使灰無法流動通過。這樣就有必要將異物排出罐體10。可選地，在異物收集器40管體中加入充入氣體以促進大尺寸微粒的運動及降溫。 充入氣體可為CO2A2或水蒸氣。由于充入氣體必然會流化異物捕捉器30中的小微粒，因此 大塊的異物會沉到收集器40的較低部分。異物收集器40管體中充氣流量應高于普通冷卻 微粒的最小流化速度，但低于異物最小流化速度。異物收集器由捕捉器30收集的固體顆粒流進入另一管體中，被稱為異物收集器 40，其與冷卻器的罐體10連通。異物收集器40為一圓柱形管體，其具有與異物捕捉器30連 通的進口 41以及用于釋放異物的出口 42。在一實施例中，本發明采用的異物收集器40為 一穿設有期望尺寸圓孔的延伸圓管。圓孔的數量及尺寸取決于本發明的應用，例如對于位 于流化床煤氣化器下方的固體顆粒冷卻器來說，圓孔直徑可為20至30mm，圓孔數量可為幾 百個。由于氣化器及其收集器40通常在高壓下工作，在正常的運作時收集于收集器40的 異物無需從收集器40中清空是非常有利的。一般而言，其不會帶來問題因為異物的數量對 于正常運行期來說通常很小。為了確保不必釋放固體顆粒，收集器40設計成能夠容納適量 異物，比如500kg。然而，如果異物的數量很大，處理收集器40管體中大量異物的方法是安 裝特殊的機械式“異物研磨機”(圖中未示)。該研磨機用于將異物碾碎成小尺寸顆粒以通 過閘管系統釋放(如下文以及圖8所示)。處理收集器40管體中大量異物的另一方法是通 過篩板44及流進收集器40管體底部的脈沖發生氣體將異物從常規灰微粒中分離。在后一 處理收集到的異物的方法中，如圖8所示收集器40管體具有二出口 一出口 43用于常規的 灰，另一出口 42用于收集到的異物。
圖8所示的將異物從灰中分離的操作方法是通過收集器40中的篩板44 (內篩板) 以及向收集器40管體底部及灰排放管沖入氣體以及來實現。從異物分離出的灰會通過收 集器40底部的出口 43以及連接于收集器40及灰排放管71之間的圓柱形連接管45排出， 如圖8所示。隨著大量的異物堆積在異物收集器40的頂部且一些具有較大灰微粒的異物充滿 于收集器40中，灰通過異物捕捉器的流動通道會被堵塞且沒有灰會落入到冷卻器中。沒有 固體顆粒落入冷卻器中的標志是冷卻面上方的溫度指標快速下降。在該情況下，開始以收 集器40截面上0. 5-2ft/s的流量向收集器40及連接于收集器40與灰排放管71之間的連 接管45充入氣流。蒸汽或(X)2的氣流會使小于篩板孔的灰微粒落入孔中并通過連接管45 釋放至灰排放管71中。一旦小尺寸的灰從收集器40中分離，大尺寸的灰會被研磨機碾碎 并釋放進入另一清除管(圖中未示)中。一隔離閥46安裝于異物收集器40及灰冷卻器間 的入口管47上從而在異物從收集器40中釋放時阻隔流動通道。一旦收集器40清空，新的 異物會被釋放進入收集器40中。為了處理大量的異物，如每小時50kg的異物，在收集器40管體上安裝冷卻套壁 (圖中未示)從而在釋放異物前冷卻該些異物。為了保護金屬，收集器40及灰排放管71間 的連接管45也將采用冷卻套壁。另一處理異物排放的方法是分批將異物排放出收集器40的管體。該方法適用于 異物排放率相對較低的情況。由于異物具有不同尺寸及屬性，所以不希望將冷卻面安裝于 收集器40的內部。因此異物沉積率應小于收集器40的套壁在收集器40中產生的異物冷 卻率。如果這種情況發生，通過關閉收集器40的入口管47并打開位于收集器40頂部用于 降低收集管40壓強的排氣閥48可將異物直接從收集管40中排放至另一清除管(圖中未 示)中。冷卻面/熱交換裝置在一較佳實施例中，采用冷卻管50作為用于冷卻介質(最好 是水)及待冷卻固體顆粒(冷卻面)間熱交換的裝置。冷卻面或冷卻管50可以多種方式 設置，但本發明的目的是將其以固體顆粒能夠流過冷卻管50并不受冷卻管50的集水管55 阻擋的方式設置。圖2至圖4給出了冷卻面的設置實例。如圖3A及圖;3B所示，對于這些設 置方式來說，冷鍋爐供給的冷卻水通過罐體10外的分配集水管55加入內管52中以防止該 集水管55阻擋固體顆粒流。如圖4所示，在冷卻水在內管52中向上流動的情況下，冷卻水 流入內管52的底部進口并且向上流至外管M頂部；內管52上端與外管M中上表面間的 距離使冷卻水撞擊外管M以保證外管M沒有熱點。冷卻水向下流動通過內管52與外管 M間的環形區域。外管M通過其管壁與熾熱的固體顆粒間接地進行熱交換。環形區域中 的水可以為熱水或兩相流。如圖2所示，在內管水向下流動的情況下，冷卻水以完全相反的 流動方向向上流動。在內管水向下流動的情況下，冷水管551位于熱水管552的上方(如 圖3A所示)。對于冷水的流動方向沒有特別的偏好。然而，如果冷水向上流動，較佳的是需要水 循環以避免水不充分的流動造成的外管M頂端過熱。圖3B提供了冷卻管排布的截面圖的 實例，數個冷卻管50以不阻擋總體固體顆粒從罐體10頂部流至罐體10底部的方式設置于 罐體10中。如圖;3B所示，許多冷卻管50被放置于單個罐體10中以容納從氣化器流出的 不同固體顆粒的流量。
較佳地，冷水管52放置于使熱水或水蒸氣及水的兩相流在內、外管52、54間環形 區域中流動的另一管體中。盡管圖2及圖4顯示出罐體10中僅有一冷卻管50，但是圖3A及 圖3B示出了數個冷卻管50設于罐體10中，每一冷卻管50都具有流入及流出通道56。此 外，如圖2及圖4所示，也可顛倒冷卻管50的排布，通過泵浦使冷水向上或向下循環流動， 并在內管52與外管M間的環形區域向下或向上流動。熱量從在外管M外部流動的固體 顆粒傳遞到環形區域中的流體。本領域中的技術人員可以容易地認識到還有其他熱傳遞管 排布的可能性，例如盤管。本發明的主要優點在于管體外集水管55位置的設計，從而固體 顆粒流動通道能最大程度地不被冷卻管阻擋。冷卻后的灰通過固體顆粒出口 70從冷卻器的罐體10底部釋放(參見圖1)。較 佳地，灰出口溫度低于180°C但高于固體顆粒攜帶的氣體的露點以避免冷卻面上出現冷凝。 所要求的冷卻水進口溫度至少比固體顆粒出口溫度低15°C。冷卻介質流量可根據固體顆粒 流量及出口溫度或固體顆粒冷卻器總體熱負荷來計算。充氣噴嘴或“充氣柵板”60可設置于冷卻管50下方(參見圖1)。在一較佳實施 例中，冷卻器中氣體速度小于最小流化速度但足以向罐體10提供附加氣體以減小固體顆 粒及冷卻面間的摩擦力。添加充入氣體可加強熱傳遞。在一實施例中，本發明提供了一種充入氣體的擴散器以促進冷卻器罐體10中充 入氣體的供給。圖5示出了充入氣體的擴散器的一個實例，圖6給出了該擴散器的俯視圖。在一實施例中，本發明的充入氣體擴散器包括主供給管60以及與該主供給管60 連接的數個噴嘴管61。較佳地，噴嘴管61與該主供給管60相互垂直連接且與流體連通。 每一噴嘴管61包括數個噴嘴或小孔62(如圖6所示)以向氣體冷卻器擴散氣體。每個噴 嘴62噴出的較佳氣體速度大于25m/s以避免噴嘴62的堵塞。較佳地，噴嘴或圓孔62朝向 下方，或背離固體顆粒流動的方向以進一步避免噴嘴62開口中固體顆粒的聚集從而避免 其堵塞。位于流化床下方冷卻器的充入氣體可為C02、N2或水蒸氣。如果水蒸氣用作充入 氣體，水蒸氣需要被過熱化以避免凝聚(condensation)；較佳地，水蒸氣供給溫度遠大于 250°C。較佳的供給氣體壓強高于冷卻器內部工作壓強3至5巴以防止噴嘴62被堵塞。為了易于說明，圖中示出冷卻器中僅有一氣體擴散器。然而，能夠理解的是在冷卻 器不同視圖中擴散器的數量可多至3或4個以促進固體顆粒的流動并將阻力減至最小。在本發明的另一實施例中，冷卻器在流化床氣化器的應用中，在冷卻器的頂部還 添加有霧化水。當噴嘴噴出的霧化水的小水滴蒸發時，會實現蒸發冷卻。圖7給出了在一 較佳實施例中水噴霧器或水噴嘴80。蒸發冷卻的優點在于減少了固體顆粒冷卻器所需的表 面面積并且生成的水蒸氣可直接進入氣化器中作為氣化劑使用。灰冷卻后得到的熱量可被 利用，并且由于減少了從外部進入的水蒸氣從而提高了氣化工藝的總體效率。如果蒸發冷卻被用于灰冷卻器，那么重要的是在蒸發冷卻后測量固體顆粒的溫 度。因此較佳地，設置至少一熱電偶90用于測量水噴霧器80下0. 3至1米處固體顆粒的 溫度。測量溫度可避免向冷卻器供水過量及冷卻器中液體水的蓄積。蒸發冷卻后固體顆粒 較佳溫度大約為500至650°C。根據冷卻固體顆粒流量及氣化器的工作溫度來計算水流量。灰出口 /固體顆粒排放口灰出口或固體顆粒排放口 70位于或接近冷卻罐的底部， 用于使冷卻后的固體顆粒流出冷卻器外并予以排放。較佳地，冷卻器的底部為圓錐形。在出口區域還設有一異物驅趕器100。該異物驅趕器100用于阻擋大塊微粒，該些微粒小于位 于上部的異物捕捉器圓孔但足夠大以堵塞固體顆粒出口傳送線下游。異物被“驅趕”或被 阻擋進入固體顆粒出口，并被收集或存儲于冷卻器的圓錐部。在正常工作條件下，當異物通 過匹配的閥門排出冷卻器時，異物的數量很小并被保留于圓錐區域中直至整個系統停車。還可進一步向圓錐部和/或固體顆粒出口區域充氣以促進大尺寸的微粒從正常 尺寸的微粒中分離。根據固體顆粒的性質及冷卻器的容量可設置附加的充氣噴嘴(圖中未 示)°在一些例如增壓流化床氣化器的應用中，固體顆粒被排放至另一管體中，通常稱 為閘管(圖中未示)，其包括進口閥及出口閥。該閘管在高壓下收集固體顆粒并在大氣壓下 將固體顆粒排放至另一管體中。當閘管從冷卻器收集固體顆粒時，閘管的壓強與固體顆粒 冷卻器中的一致。當固體顆粒高度到達閘管的預設高度時，閘管的進口閥會關閉。隨后閘 管的壓強會通過釋放其中的氣體而被釋放。當閘管中壓強與固體顆粒傳送管中的一致時， 閘管的出口閥會打開使固體顆粒流進傳送管中。閘管通常位于固體顆粒傳送管的上方，亦 被稱為給料管或分料管。當閘管中固體顆粒被排放至傳送管時，閘管的出口閥會關閉并且 固體顆粒從傳送管被傳送至儲料倉。圖1顯示了包括流化床氣化器及固體顆粒排放管70的固體顆粒冷卻器的結構。先前作出的描述及闡述的實例僅是為了闡明本發明而并不是對本發明的限制。由 于本領域的技術人員可結合本發明的精神及主旨對所揭示的實施例進行修改，因此本發明 應理解為包括所有在所附權利要求的保護范圍涵蓋的內容。此外，顯而易見的是于此引用 的所有參考資料的教義及揭示引入本發明中。
權利要求
1.一種冷卻流化床反應器釋放的熱灰粒的裝置，其特征在于，灰微粒處于壓力下，該裝 置包括一罐體，一固體顆粒進口，數個冷卻管容置于該罐體內，以及一固體顆粒出口，其中 冷卻管與位于罐體外的集水管連接，并以固體顆粒可在重力作用下不受集水管的阻擋流動 通過冷卻管的方式排列，其中冷卻液體從集水管經由流動通道流進冷卻管中，并通過冷卻 管的側壁與熱灰微粒進行熱交換。
2.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括至少一位于罐體內部的充氣噴嘴以 促進灰微粒的流動。
3.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括一與異物收集器連接的異物捕捉器， 其中該異物捕捉器在灰微粒與冷卻管側壁接觸前將大于第一預設尺寸的異物從灰微粒中 去除。
4.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述固體顆粒出口包括一閘管。
5.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述固體顆粒出口包括一異物驅趕器，其中 該異物驅趕器將大于第二預設尺寸的灰微粒聚集物去除。
6.如權利要求4所述的裝置，其特征在于，所述固體顆粒出口還包括至少一充氣噴嘴 以促進灰微粒沿出口運動。
7.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，還包括蒸發冷卻裝置，其包括至少一將水滴 噴射進罐體中的水噴嘴，以及一用于測量罐體內溫度的熱電偶，控制噴射進罐體的水滴量 使罐體內溫度不低于180°C。
8.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述冷卻管包括一內管及一與環形區域連 接的外管，該環形區域位于內管與外管之間，其中從罐體外部流出的冷卻液體流進外管的 進口并經由環形區域再流進內管中，最后流出罐體。
9.如權利要求8所述的裝置，其特征在于，所述外管進口位于外管的底部，冷卻液體在 外管中向上流動，然后在內管中向下流動。
10.如權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述冷卻管包括一內管及一與環形區域連 接的外管，該環形區域位于內管與外管之間，其中從罐體外部流出的冷卻液體流進內管的 進口并經由環形區域再流進外管中，最后流出罐體。
11.如權利要求10所述的裝置，其特征在于，所述內管進口位于內管的底部，冷卻液體 在內管中向上流動，然后在外管中向下流動。
12.一包括如權利要求1所述的灰冷卻裝置的流化床反應器。
13.如權利要求12所述的流化床反應器，其特征在于，流化床反應器為煤氣化器。
全文摘要
本發明提供一種冷卻流化床反應器釋放的熱灰粒的裝置，灰微粒處于壓力下，該裝置包括一罐體，一固體顆粒進口，至少二冷卻管容置于該罐體內，以及一固體顆粒出口，其中冷卻管與位于罐體外的集水管連接，并以固體顆粒可在重力作用下不受集水管的阻擋進入冷卻管間的方式排列，其中冷卻液體從集水管經由流動通道流進冷卻管中，并通過冷卻管的側壁與熱灰微粒進行熱交換。該裝置還包括數字化蒸發冷卻裝置，其包括至少一水噴嘴，以及一用于測量罐體內溫度的熱電偶。本發明還提供一種包括上述冷卻裝置的流化床反應器。
文檔編號F23C10/24GK102084183SQ200980121542
公開日2011年6月1日 申請日期2009年6月5日 優先權日2008年6月5日
發明者劉國海 申請人:綜合能源有限公司