一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉的制作方法

1.本发明涉及锅炉技术领域，具体涉及一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉。


背景技术：

2.碳捕集是一种可以直接减少二氧化碳排放的技术，相比于传统ema法，cao/caco3法碳捕集技术具有再生能耗低、对设备腐蚀小、原料成本低等优点。钙法碳捕集技术中caco3需要在煅烧炉中被加热释放co2，实现co2富集的效果。常规煅烧炉采用富氧燃烧提供煅烧热源，因此投资及运行成本较高。


技术实现要素：

3.本发明的目的：为了解决常规煅烧炉采用富氧燃烧提供煅烧热源，投资及运行成本较高的问题，本发明提出一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉。
4.本发明的目的是这样实现的：
5.一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉，它包括来料汇集装置、预混室、煅烧反应室、分配室、出料分配装置和co2流化风系统；
6.所述来料汇集装置、预混室、煅烧反应室、分配室、出料分配装置由一端至另一端依次布置，预混室、煅烧反应室和分配室均与co2流化风系统相连，来料汇集装置用于注入热载体和载碳剂，热载体为燃烧热源。
7.进一步地，所述煅烧反应室上端的一侧与预混室连接，煅烧反应室上端的另一侧与分配室连接。
8.再进一步地，所述预混室的底部、煅烧反应室的底部和分配室的底部均与co2流化风系统相连。
9.进一步地，所述来料汇集装置包括热载体入口管和载碳剂入口管，所述热载体入口管与预混室连接，载碳剂入口管设置在热载体入口管的顶部。
10.再进一步地，所述分配室顶部设有co2出口管。
11.进一步地，所述出料分配装置包括热载体出口管和载碳剂出口管，热载体出口管和载碳剂出口管均设置在分配室下部的侧壁处。
12.再进一步地，所述载碳剂出口管上设有锥形阀。
13.进一步地，所述热载体出口管上设有自平衡回料阀。
14.有益效果：
15.1、采用热载体作为煅烧热源，煅烧炉不用设置富氧燃烧系统。可降低投资及运行成本。
16.2、煅烧炉采用流化床形式，且设有相对独立的预混室、煅烧反应室、分配室，可以充分混合载碳剂与热载体，维持稳定的脱碳反应。
17.3、煅烧炉采用co2作为流化风，不会增加系统中的杂质，保证煅烧产物co2具有较高的纯度，便于下游设备存储、运输。
18.4、煅烧炉出口可以控制载碳剂与热载体的流量，进而控制载碳剂与热载体的物料分配，控制煅烧反应的规模。
19.5、中本发明是一种间接加热的钙法碳捕集的煅烧炉，煅烧炉可不用设置独立的加热设备，煅烧热源来自高温热载体(cao颗粒)。
附图说明
20.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对本发明实施例中所需要使用的附图做简单的介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下还可以根据这些附图获得其他的附图。
21.图1为本发明的一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉的主视图；
22.图2为本发明的一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉的俯视图。
具体实施方式
23.下面详细描述本发明的实施方式，所述实施方式的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施方式是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
24.本技术领域技术人员可以理解，除非特意声明，这里使用的单数形式“一”、“一个”、“所述”和“该”也可包括复数形式。应该进一步理解的是，本发明的说明书中使用的措辞“包括”是指存在所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或组件，但是并不排除存在或添加一个或多个其他特征、整数、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组。应该理解，当我们称元件被“连接”或“耦接”到另一元件时，它可以直接连接或耦接到其他元件，或者也可以存在中间元件。此外，这里使用的“连接”或“耦接”可以包括无线连接或耦接。这里使用的措辞“和/或”包括一个或更多个相关联的列出项的任一单元和全部组合。
25.在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
26.在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
27.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语(包括技术术语和科学术语)具有与本发明所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
28.为便于对本发明实施例的理解，下面将结合附图以几个具体实施例为例做进一步
的解释说明，且各个实施例并不构成对本发明实施例的限定。
29.具体实施方式一：一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉，它包括来料汇集装置1、预混室2、煅烧反应室3、分配室4、出料分配装置5和co2流化风系统6；
30.所述来料汇集装置1、预混室2、煅烧反应室3、分配室4、出料分配装置5由一端至另一端依次布置，预混室2、煅烧反应室3和分配室4均与co2流化风系统6相连，来料汇集装置1用于注入热载体和载碳剂，热载体为燃烧热源。
31.本实施方式中：载碳剂与热载体在预混室混合后，进入煅烧反应室进行煅烧反应。煅烧反应室，采用流化床形式可实现载碳剂与热载体的均匀混合。反应室采用较大的容积，可以达到较长的停留；同时热载体数量多于热载体，使反应室内有较多的热容量，足以维持热载体的煅烧反应。以上措施可以使煅烧剂达到较大程度的煅烧。
32.煅烧炉预混室、煅烧反应室及分配室采用co2作为流化风。co2来自煅烧反应，进过冷却、除尘及增压，再回送至煅烧炉中。煅烧炉预混室、煅烧反应室及分配室具有独立的布风板结构及流化风流量控制设备，可以互不干扰的实现稳定流化。
33.具体实施方式二：根据权利要求1所述的一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉，所述煅烧反应室3上端的一侧与预混室2连接，煅烧反应室3上端的另一侧与分配室4连接。
34.其他实施方式与具体实施方式一相同。
35.具体实施方式三：一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉，所述预混室2的底部、煅烧反应室3的底部和分配室4的底部均与co2流化风系统6相连。
36.其他实施方式与具体实施方式一相同。
37.具体实施方式四：一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉，所述来料汇集装置1包括热载体入口管1-1和载碳剂入口管1-2，所述热载体入口管1-1与预混室2连接，载碳剂入口管1-2设置在热载体入口管1-1的顶部。
38.本实施方式中：利用氧化钙作为热载体，在外热源取热后通过热载体入口管输送至煅烧炉的预混室中。载碳剂(caco3)通过载碳剂入口管输送至载碳剂入口管的末端，实现初步汇集。汇集后的物料在预混室内，利用流化床物料流化的特点，实现预混。
39.其他实施方式与具体实施方式一相同。
40.具体实施方式五：一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉，所述分配室4顶部设有co2出口管4-1。
41.本实施方式中：流化后的co2及煅烧产生的co2在煅烧炉顶部汇集，通过分配室顶部的co2出口管排出。
42.其他实施方式与具体实施方式一相同。
43.具体实施方式六：一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉，所述出料分配装置5包括热载体出口管5-1和载碳剂出口管5-2，热载体出口管5-1和载碳剂出口管5-2均设置在分配室4下部的侧壁处。
44.具体实施方式七：一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉，所述载碳剂出口管5-2上设有锥形阀5-3。
45.本实施方式中：在载碳剂出口管道上设置锥形阀结构，通过控制锥形阀行程，可以调整载碳剂出口管道的截面大小，控制载碳剂的流量大小。
46.其他实施方式与具体实施方式六相同。
47.具体实施方式八一种热载体间接加热式碳捕集煅烧炉，所述热载体出口管5-1上设有自平衡回料阀5-4。
48.本实施方式中：热载体出口管设置自平衡回料阀结构，在总流量不变的情况下，减少载碳剂的流量会增加载碳剂的流量，以此控制热载体与载碳剂的比例。
49.其他实施方式与具体实施方式六相同。
50.工作原理：
51.1、利用氧化钙作为热载体，在外热源取热后通过热载体入口管输送至煅烧炉的预混室中。载碳剂(caco3)通过载碳剂入口管输送至载碳剂入口管的末端，实现初步汇集。汇集后的物料在预混室内，利用流化床物料流化的特点，实现预混。
52.2、载碳剂与热载体在预混室混合后，进入煅烧反应室进行煅烧反应。煅烧反应室，采用流化床形式可实现载碳剂与热载体的均匀混合。反应室采用较大的容积，可以达到较长的停留；同时热载体数量多于热载体，使反应室内有较多的热容量，足以维持热载体的煅烧反应。以上措施可以使煅烧剂达到较大程度的煅烧。
53.3、煅烧剂经煅烧后，在分配室进行煅烧剂与载碳剂的分离，进入下游设备进行循环。分配室采用流化床形式，维持物料流化。在载碳剂出口管道上设置锥形阀结构，通过控制锥形阀行程，可以调整载碳剂出口管道的截面大小，控制载碳剂的流量大小。热载体出口管设置自平衡回料阀结构，在总流量不变的情况下，减少载碳剂的流量会增加载碳剂的流量，以此控制热载体与载碳剂的比例。载碳剂流量减少，co2吸附及煅烧反应规模将会随着降低，因此可以控制反应规模。
54.4、煅烧炉预混室、煅烧反应室及分配室均采用流化床结构，通过同选取不同的床体空间及流化速度，确定不同的物料停留时间。
55.5、煅烧炉预混室、煅烧反应室及分配室采用co2作为流化风。co2来自煅烧反应，进过冷却、除尘及增压，再回送至煅烧炉中。煅烧炉预混室、煅烧反应室及分配室具有独立的布风板结构及流化风流量控制设备，可以互不干扰的实现稳定流化。流化后的co2及煅烧产生的co2在煅烧炉顶部汇集，通过分配室顶部的co2出口管排出。
56.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。