一种鼓泡流化床的上腔室结构的制作方法

1.本技术涉及流化床的技术领域，尤其是涉及一种鼓泡流化床的上腔室结构。


背景技术：

2.床内流化气体的速度超过颗粒的最小流化速度时的流化床被称为“鼓泡流化床”。此时，床内颗粒系统将不再保持均匀稳定的状态，流化床底部所产生的气泡将穿过固体颗粒密相区达到床层表面。床内伴随着气泡的产生、运动、成长和破裂的周而复始的过程，期间强烈的鼓泡现象使得颗粒的运动变得更加剧烈，并且颗粒系统存在复杂的混合、团聚和分离现象。
3.相关技术中，鼓泡流化床包括鼓泡流化床的上腔室结构、旋风分离器和返料器，鼓泡流化床的上腔室结构的为鼓泡反应器，氧化性气体经鼓泡反应器底部的氧化性气体进口进入鼓泡反应器中，固体燃料经鼓泡反应器底部或下部的物料进口进入鼓泡反应器中，氧化性气体与固体燃料进行氧化反应，生成含二氧化碳和水蒸气等气体的烟气，通过旋风分离器对烟气和物料颗粒进行气固分离，烟气通过烟气排气管排出，分离下来的物料颗粒通过料腿进入返料器中，然后把物料颗粒经返料器排出到鼓泡反应器的底部，完成物料颗粒的循环流动过程。
4.针对上述中的相关技术，发明人认为，氧化性气体和固体燃料自行在鼓泡反应器内部进行反应，氧化性气体和固体燃料相互接触的位置气固反应较为彻底，固体燃料原来氧化性气体位置的气固反应容易产生不彻底的现象，从而存在气固反应不均匀的缺陷。


技术实现要素：

5.为了改善气固混合反应不均匀的问题，本技术提供一种鼓泡流化床的上腔室结构。
6.本技术提供的一种鼓泡流化床的上腔室结构，采用如下的技术方案：
7.一种鼓泡流化床的上腔室结构，包括通过鼓泡反应器设置的上腔室结构，所述鼓泡反应器包括壳体，所述壳体的底部设置有氧化性气体进口，所述壳体靠近氧化性气体进口的侧壁上开设有物料进口，所述壳体内设置有搅拌组件，通过所述搅拌组件对固体燃料和氧化性气体搅拌混合。
8.通过采用上述技术方案，氧化性气体通过氧化性气体进口进入到壳体内部，固定燃料通过物料进口进入到壳体内部，通过搅拌组件对固定和气体进行搅拌，从而能够将气体搅拌均匀，以便于气固混合充分反应，使气固混合反应更加均匀、彻底，以提高反应器内气固混合特性。
9.可选的，所述搅拌组件包括搅拌轴、若干搅拌叶片和驱动电机，所述搅拌轴转动设置于壳体内部，所述搅拌轴的长度方向与壳体的高度方向一致，若干所述搅拌叶片均匀固定于搅拌轴的轴向，所述驱动电机固定于壳体上，所述驱动电机的输出轴与搅拌轴连接。
10.通过采用上述技术方案，启动驱动电机，驱动电机的输出轴转动，带动搅拌轴转
动，搅拌轴转动带动搅拌叶片转动，从而能够对壳体内部的氧化性气体和固定燃料进行搅拌，使气固混合充分反应。
11.可选的，所述搅拌轴的内部中空设置，所述搅拌轴伸出壳体的一端连接有旋转接头，旋转接头远离搅拌轴的一端开口为氧化性气体进口；
12.所述搅拌轴位于壳体的侧壁上开设有若干第一出气孔。
13.通过采用上述技术方案，氧化性气体通过搅拌轴通入壳体内部，氧化性气体通过搅拌轴转动产生的离心力将氧化性气体混合在固体燃料上面，对固体燃料将产生一定的冲击力，以增大接触面积，使气固混合更加彻底。
14.可选的，若干所述第一出气孔倾斜设置，每相邻两个所述第一出气孔的倾斜方向不同。
15.通过采用上述技术方案，能够将氧化性气体朝不同方向喷吹，使气固混合反应的更加均匀。
16.可选的，每个所述搅拌叶片内部中空设置，每个所述搅拌叶片的侧壁均开设有若干第二出气孔；
17.每个所述第二出气孔倾斜设置，每相邻两个所述第二出气孔的倾斜方向不同。
18.通过采用上述技术方案，第二出气孔的设置，能够进一步把氧化性气体混合至固体燃料的内部。
19.可选的，若干所述搅拌叶片呈螺旋状。
20.通过采用上述技术方案，以便于对固体燃料进行搅拌。
21.可选的，每相邻两个搅拌叶片的旋向相反。
22.通过采用上述技术方案，能够把固体燃料和氧化性气体进行不规律的混合，使两者能够均匀混合，反应更加均匀、彻底。
23.可选的，所述物料进口的侧壁设置为螺旋状，所述物料进口朝向壳体的内部呈渐扩趋势。
24.通过采用上述技术方案，能够便于固体燃料分散进入壳体内部，能够充分与氧化性气体进行混合。
25.综上所述，本技术包括以下至少一种有益技术效果：
26.1.通过搅拌组件的设置，通过搅拌组件对固定和气体进行搅拌，从而能够将气体搅拌均匀，以便于气固混合充分反应，使气固混合反应更加均匀、彻底，以提高反应器内气固混合特性；
27.2.通过第一出气孔、第二出气孔和旋转接头的设置，能够增大氧化性气体和固体燃料的接触面积，使气固混合更加彻底的效果；
28.3.通过若干搅拌叶片呈螺旋状的设置，能够起到便于对固体燃料进行搅拌的效果。
附图说明
29.图1是相关技术中鼓泡反应器的结构示意图；
30.图2是本技术实施例中鼓泡反应器的结构示意图；
31.图3是图2中a部的放大结构示意图。
32.附图标记说明：1、鼓泡反应器；11、壳体；12、氧化性气体进口；13、物料进口；2、横管；3、旋风分离器；31、烟气排气管；4、返料器；41、流化气体进口；42、返料器出料管；5、搅拌组件；51、搅拌轴；511、旋转接头；512、第一出气孔；52、搅拌叶片；521、第二出气孔；53、驱动电机。
具体实施方式
33.以下结合附图1
‑
3对本技术作进一步详细说明。
34.相关技术中，参照图1，在鼓泡反应器1的底部设置有氧化性气体进口12，在鼓泡反应器1的底部的侧壁上设置有物料进口13，氧化性气体经鼓泡反应器1底部的氧化性气体进口12进入鼓泡反应器1中，固体燃料经鼓泡反应器1底部的物料进口13进入鼓泡反应器1中。固体燃料经鼓泡反应器1底部或下部的物料进口13进入鼓泡反应器1中，氧化性气体与固体燃料进行氧化反应，生成含二氧化碳和水蒸气等气体的烟气。在鼓泡反应器1和旋风分离器3之间设置有横管2，烟气和物料颗粒通过横管2进入旋风分离器3中。在旋风分离器3顶部设置有烟气排气管31，通过旋风分离器3对烟气和物料颗粒进行气固分离，烟气通过烟气排气管31排出，分离下来的物料颗粒进入返料器4中。在返料器4底部设置返料器流化气体进口41，在返料器4的侧壁上设置有返料器出料管42，经从返料器4底部的返料器流化气体进口41进入的流化气体的流化作用后，呈流体状的物料颗粒经返料器出料管42排出到鼓泡反应器1的底部，完成物料颗粒的循环流动过程。
35.本技术实施例公开一种鼓泡流化床的上腔室结构，参照图2，一种鼓泡流化床的上腔室结构，包括通过鼓泡反应器1设置的上腔室结构，鼓泡反应器1包括壳体11，氧化性气体进口12设置于壳体11的底部，横管2设置于壳体11的顶部，物料进口13设置于壳体11靠近氧化性气体进口12的侧壁上，物料进口13朝向壳体11的内部呈渐扩趋势，并且物料进口13的侧壁设置为螺旋状，固体燃料通过物料进口13进入壳体11内部。本实施例中，氧化性气体为空气、氧气、水蒸气、二氧化碳等一种或者多种混合而成的气体。固体燃料为含碳氢的固体燃料，包括煤炭、生物质、生活污泥等。
36.参照图2和图3，在壳体11内设置有搅拌组件5，搅拌组件5包括搅拌轴51、驱动电机53和若干搅拌叶片52，搅拌轴51和若干搅拌叶片52的内部均中空设置，搅拌轴51的侧壁的上开设有若干第一出气孔512，在搅拌叶片52的侧壁上开设有若干第二出气孔521，若干第一出气孔512和若干第二出气孔521均倾斜设置，并且每相邻两个第一出气孔512的倾斜方向不同，每相邻两个第二出气孔521的倾斜方向不同。
37.参照图2和图3，搅拌轴51转动设置于壳体11内部，并且搅拌轴51的长度方向与壳体11的高度方向一致，搅拌轴51伸出壳体11，搅拌轴51与壳体11之间设置有轴承。搅拌轴51伸出壳体11的一端设置有旋转接头511，旋转接头511远离搅拌轴51的一端开口为氧化性气体进口12。驱动电机53固定于壳体上，驱动电机53的输出轴与搅拌轴51伸出壳体11的一端连接。若干搅拌叶片52设置为螺旋状，若干搅拌叶片52均匀固定于搅拌轴51外壁的轴向方向。若干搅拌叶片52安装在搅拌轴51上的时候，每相邻两个搅拌叶片52的旋向相反，固体燃料和氧化性气体进行不规律的混合，使两者能够均匀混合，反应更加均匀、彻底。
38.本技术实施例一种鼓泡流化床的上腔室结构的实施原理为：对氧化性气体和固体燃料进行混合反应的时候，氧化性气体通过氧化性气体进口12进入搅拌轴51和搅拌叶片52
内，然后通过第一出气孔512和第二出气孔521排出进入壳体11内部，固定燃料通过物料进口13进入到壳体11内部。同时，启动驱动电机53，驱动电机53的输出轴转动，带动搅拌轴51转动，搅拌轴51转动带动搅拌叶片52转动，从而能够对壳体11内部的氧化性气体和固定燃料进行搅拌，以便于气固混合充分反应，使气固混合反应更加均匀、彻底，以提高反应器内气固混合特性。
39.以上均为本技术的较佳实施例，并非依此限制本技术的保护范围，故：凡依本技术的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本技术的保护范围之内。