一种连续运行的固体燃料化学链反应系统的利记博彩app
【专利摘要】本发明提出一种连续运行的固体燃料化学链反应系统，包括上储料罐（2），中储料罐（11），下储料罐（26），空气反应器（8），燃料反应器，燃料反应器由移动床燃料反应器（16）和固体燃料气化反应器（19）两部分组合而成；空气反应器与所述燃料反应器串联；其中，空气反应器和移动床燃料反应器为移动床反应器，固体燃料气化反应器为喷动床反应器。该系统采用移动床结构，对载氧体颗粒的大小、硬度及反应性要求不高，载氧体颗粒不需要进行流化，省却了流化和分离装置以及流化输送载氧体颗粒所需的能耗；燃料反应器采用移动床与喷动床结合的型式，结构更加紧凑，可以实现连续运行，并能根据固体燃料质量流率的需要进行规模的放大或增加装置台数。
【专利说明】一种连续运行的固体燃料化学链反应系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及清洁能源利用和节能减排【技术领域】，尤其涉及一种连续运行的固体燃料化学链反应系统。
【背景技术】
[0002]在近年来全球气候变暖及能源危机的急迫形势下，化学链循环过程由于其具有可以将燃料直接转化为可供封存的CO2的独特能力而格外受到关注，因而各国加大了对化学链工艺的研发力度。化学链循环工艺可以有效地降低CO2分离能耗并提高化石能源转化效率，极具商业化潜力。
[0003]传统的燃料燃烧或者气化过程会产生含有CO2的废气或者合成气，从中分离出CO2需要一系列复杂的后序工艺过程。目前工业应用的分离CO2工艺，其过程能耗较高，不利于低碳经济的可持续发展。通过不同的燃烧和气化路径设计，基于化学链循环概念的工艺过程可以直接产生出可供封存的CO2，避免了高能耗的CO2捕集过程，并且提高了化石能源转化效率。化学链工艺可以被应用于燃烧和气化过程，其原料选择广泛，如煤、天然气、石油焦和生物质等。
[0004]化学链燃烧(Chemical Looping Combustion, CLC)作为一种新型燃烧方式,具有优越的CO2分离特性,其基本原理是借助于载氧体(oxygen carrier)的作用将燃烧过程分解为2个气-固反应，利用两个反应器通过载氧体将空气中的氧传递给燃料，进行燃料的无火焰燃烧，如图1所示。CLC不仅能够避免燃料常规燃烧时NOx的产生、提高燃料的燃烧效率，且燃料完全转化时的反应产物仅包含CO2和水蒸气，无需额外的分离装置和措施，经过简单的冷凝处理就可以得到高纯的CO2，便于后续存贮处理。
[0005]基于CLC的CO2内分离特点，应用CLC制氢成为当前的一个研究热点。化学链制氢过程(CLH)以水蒸气代替空气作为氧化剂引入空气反应器来完成氧载体的再生，同时水蒸汽被还原产生氢气，如图2所示。通过合成气的水汽转化反应(WGS)制氢是氢气生产的主要途径之一，但是由于合成气生产过程的限制，通过该方法生产的H2与CO2分离比较困难，而且水汽转化反应过程的能耗和成本较高，而CLH则能更好的解决这一问题。
[0006]如图3所示，固体燃料气化技术是将煤细粉颗粒与氧、水蒸气等反应，转化成氢和一氧化碳等合成气的技术。煤粉与气化剂(水蒸气、CO2、O2) —起从喷嘴吹入炉内，煤粉在数秒内气化，灰分熔融后下流至炉底，再在水槽内水冷固化、破碎，排出炉外。煤气化与CLC相结合技术可实现燃烧后的CO2零排放，减少热损失。
[0007]化学链反应器的设计及循环系统的开发应用是目前国内外学者的研究重点之一。反应器的形式对于化学链燃烧的工业应用至关重要，目前可应用于化学链工艺的反应器形式大多为流化床反应器，且以串行流化床反应器为主，虽然有较高的转化效率，但载氧体的流化和分离使得系统相对复杂且能耗高，受可靠性和经济性限制，实现大型化运行仍然任重道远。化学链工艺循环系统的开发应用也是目前研究热点之一，在系统运行过程中的气体泄漏、载氧体输送等问题仍然受到结构的限制。
【发明内容】
[0008]本发明旨在至少解决上述技术缺陷之一，提供一种能实现固体燃料化学链反应的移动床反应装置及循环系统，可以实现固体燃料气化和提供热量的双重功能，无需将载氧剂流化，从而降低反应器的能量消耗，也解决了串行流化床化学链反应系统中载氧体输送困难的问题，而且结构紧凑，制造安装和运行维护方便。
[0009]本发明提供一种连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，所述固体燃料化学链反应系统包括上储料罐(2 )，中储料罐(11)，下储料罐(26 )，空气反应器(8 )，燃料反应器，所述燃料反应器由移动床燃料反应器(16)和固体燃料气化反应器(19)两部分组合而成；所述空气反应器(8)与所述燃料反应器串联；其中，空气反应器(8)和移动床燃料反应器(16)为移动床反应器，固体燃料气化反应器(19)为喷动床反应器。
[0010]本发明还提供一种连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，所述固体燃料化学链反应系统包括上储料罐(2)，中储料罐(11)，下储料罐(26)，空气反应器(8)、制氢反应器(32)，所述燃料反应器由移动床燃料反应器(16)和固体燃料气化反应器(19)两部分组合而成，所述空气反应器(8)与所述制氢反应器(32)并联后与所述燃料反应器串联；其中，空气反应器(8)、制氢反应器(32)和移动床燃料反应器(16)为移动床反应器，固体燃料气化反应器(19)为喷动床反应器。
[0011]优选地，所述固体燃料化学链反应系统包括螺旋驱动机构，所述螺旋驱动机构包括位于各移动床反应器顶部的螺旋进料器(3、12、29)、位于各移动床反应器底部的螺旋排料器(10、27、33 )以及连接下储料罐(26 )出料口和上储料罐(2 )进料口的螺旋提升机(28 )。
[0012]优选地，所述空气反应器(8)与所述制氢反应器(32)并联后与所述燃料反应器串联具体为:上储料罐(2)的出料口通过空气反应器螺旋进料器(3)、制氢反应器螺旋进料器(29)分别与空气反应器(8)、制氢反应器(32)的顶部相连，空气反应器(8)、制氢反应器(32)的底部通过空气反应器螺旋排料器(10)、制氢反应器螺旋排料器(33)与中储料罐
(11)进料口相连，中储料罐(11)出料口通过移动床燃料反应器螺旋进料器(12)与移动床燃料反应器(16)顶部相连；移动床燃料反应器(16)底部通过燃料反应器螺旋排料器(27)与下储料罐(26)进料口相连；
所述空气反应器(8)与所述燃料反应器串联具体为:上储料罐(2)的出料口通过空气反应器螺旋进料器(3)与空气反应器(8)的顶部相连，空气反应器(8)的底部通过空气反应器螺旋排料器(10 )与中储料罐(11)进料口相连，中储料罐(11)出料口通过移动床燃料反应器螺旋进料器(12)与移动床燃料反应器(16)顶部相连；移动床燃料反应器(16)底部通过移动床燃料反应器螺旋排料器(27)与下储料罐(26)进料口相连。
[0013]优选地，所述移动床燃料反应器(16)顶部设有倒锥形布料板(15)，倒锥形布料板
(15)中具有若干通孔，移动床燃料反应器(16)内腔中部安装有物料隔板(17)。
[0014]优选地，各个移动床反应器上分别设置有反应器排气管(4、13、30)，空气反应器
(8)和制氢反应器(31)上分别设置有空气反应器进气管(7)和制氢反应器进气管(31)，固体燃料气化反应器(19)上设置有两个进气管，分别为喷气入口管(24)和纯氧进气管(25)。
[0015]优选地，所述喷气入口管(24)和纯氧进气管(25)位于固体燃料气化反应器(19)底部，固体燃料细粉由气固喷射泵(23)输送，从固体燃料气化反应器(19)底部进入并发生气化反应，合成煤气通过多孔隔板(18)进入移动床燃料反应器(16)。
[0016]优选地，所述固体燃料化学链反应系统还包括密封控制系统，密封控制系统包括在空气反应器进气管(8)上设置的压力计和流量控制器，以及在上储料罐上设置的氮气入
口(I)。
[0017]优选地，所述固体燃料化学链反应系统中各移动床反应器上还设置有床层高度监测系统，所述床层高度监测系统是由插入到所在移动床反应器的反应器内腔中的多个钢管、各钢管中的探针以及检测各探针电压变化的检测电路组成，各个钢管位于不同的高度。
[0018]优选地，所述固体燃料化学链反应系统中各移动床反应器上还设置有温度控制系统，所述温度控制系统包括保温层(39)、加热装置(38)和热电偶(34)，其中，保温层(39)位于所在移动床反应器的管壁(37 )外侧；加热装置(38 )嵌入所在移动床反应器的管壁(37 )和保温层(39)之间；所述热电偶包括内热电偶和外热电偶，内热电偶位于所在移动床反应器的内腔，外热电偶位于所在移动床反应器的管壁(37)外表面。
[0019]采用本发明技术方案中的固体燃料移动床化学链反应装置与串行流化床化学链反应装置相比，载氧体不需要进行流化，省却了流化和分离装置以及流化输送所需的能耗；燃料反应器采用移动床与喷动床结合的型式，结构更加紧凑；可以实现连续运行，并能根据固体燃料质量流率的需要进行规模的放大或增加装置台数；在喷动床合成的煤气通过多孔隔板进入移动床与载氧体发生气固反应，生成C02和水蒸气，除一部分作为气化剂进入喷动床外，剩余部分可用于做功或释放热量，然后经除水后压缩或封存处理；在空气反应器和制氢反应器中载氧体颗粒分别与空气和水蒸气发生氧化反应，载氧体颗粒被氧化，反应后的高温气体可以用于做功或释放热量，且在制氢反应器内，获得H2产物；本发明将固体燃料气化和化学链反应有效的结合在一起，并可根据实际需求调节系统的氢气产量和燃烧放热量。
【专利附图】
【附图说明】
[0020]图1是化学链反应工作原理示意图。
[0021]图2是化学链制氢工作原理示意图。
[0022]图3是固体燃料气化过程示意图。
[0023]图4是一种本发明连续运行固体燃料化学链反应系统示意图。
[0024]图5是移动床反应器内床层高度监测系统及温度控制系统结构示意图。
[0025]图6是另一种本发明连续运行固体燃料化学链反应系统示意图。
[0026]图中:
1、氮气入口，2、上储料罐，3、空气反应器螺旋进料器，4、空气反应器气体排气管，5、上固定法兰，6、加热装置及保温层，7、空气进气管，8、空气反应器，9、下固定法兰，10、空气反应器螺旋排料器，11、中储料罐，12、移动床燃料反应器螺旋进料器，13、移动床燃料反应器排气管，14、旋风分离器，15、倒锥形布料板，16、移动床燃料反应器，17、物料隔板，18、多孔隔板，19、固体燃料气化反应器，20、固体料仓，21、固体物料螺旋进料器，22、底渣疏渣通道，23、气固喷射泵，24、喷气入口管，25、纯氧进气管，26、下储料罐，27、移动床燃料反应器螺旋排料器，28、螺旋提升机，29、制氢反应器螺旋进料器，30、制氢反应器气体排气管，31、制氢反应器进气管，32、制氢反应器，33、制氢反应器螺旋排料器，34、探针，35、钢管，36、载氧体 颗粒床层，37、反应器管壁，38、加热装置，39、保温层，40、热电偶。
【具体实施方式】
[0027]下面参考说明书附图描述根据本发明的固体燃料化学链反应系统及其工作流程。
[0028]实施例一
图4为本发明一个实施例的连续运行的固体燃料化学链反应系统的结构示意图。
[0029]如图4所示，连续运行的固体燃料化学链反应系统包括上储料罐(2)，中储料罐
(11)，下储料罐(24)，移动床反应器一空气反应器(8)、制氢反应器(32)，以及一个组合式反应器一燃料反应器以及螺旋驱动机构，各个反应器上分别设置有进气管(7、24、25、31)及排气管(4、13、30)。其中，燃料反应器是采用移动床与喷动床相结合的结构型式，由上部的移动床反应器——移动床燃料反应器(16)和下部的喷动床反应器——固体燃料气化反应器(19)两部分组成。所述螺旋驱动机构包括位于各移动床反应器顶部的螺旋进料器(3、12、29)、位于各移动床反应器底部出口的螺旋排料器(10、27、33)以及连接下储料罐(26 )出料口和上储料罐(2 )进料口的螺旋提升机(28 )。其中，空气反应器、移动床燃料反应器、制氢反应器顶部的螺旋进料器分别为空气反应器螺旋进料器(3)、移动床燃料反应器螺旋进料器(12)、制氢反应器螺旋进料器(29);底部的螺旋排料器分别为空气反应器螺旋排料器(10)、移动床燃料反应器螺旋排料器(27)、制氢反应器螺旋排料器(33)。螺旋驱动机构机利用变频调速电机带动螺旋片回转，推移载氧体颗粒从而实现输送目的，具有结构简单，便于封闭输送等优点，且电机采用无级调速，方便联线，同时在输送过程中兼有搅拌固体载氧体的功能。
[0030]所述移动床反应器(8、16、32)呈圆柱形，主体是由反应器管壁(37)形成反应器内腔，其内部填充载氧体颗粒，载氧体颗粒分别由各个移动床反应器顶部的螺旋进料器(3、12,29)自移动床反应器顶部加入，反应后的载氧体颗粒则分别由各自的螺旋排料器(10、27、33)排出移动床反应器，从而实现移动床内载氧体颗粒的连续循环运行。其中，燃料反应器中的移动床燃料反应器(16)内腔顶部设有倒锥形布料板(15)，倒锥形布料板(15)中具有若干通孔，使载氧体颗粒从倒锥形布料板(15)各个通孔，以及倒锥形布料板(15)边沿下落，以保证载氧体颗粒在移动床内的均匀布料；同时在移动床燃料反应器(16)内腔中部位于其出口一侧安装有物料隔板(17)，物料隔板(17)向移动床燃料反应器(16)中心倾斜向下，使移动床燃料反应器(16)出口上部的载氧体颗粒在下落到物料隔板(17)后，沿物料隔板(17)滑落向移动床燃料反应器(16)中心，之后再逐步下落至移动床燃料反应器(16)出口，防止移动床燃料反应器(16)出口上部的载氧体颗粒从倒锥形布料板(15)直接下落，反应时间不充足，以保证载氧体颗粒在移动床内充分反应。在上述反应中，与空气反应器(8)中的载氧体颗粒发生氧化反应的反应气体是由空气反应器底部的进气管(7)通入，反应后的气体从空气反应器顶部的排气管(4)排出；与移动床燃料反应器(16)中的载氧体颗粒发生还原反应的反应气体是固体燃料气化反应器(19)气化后的合成气，由多孔隔板(18)通入移动床燃料反应器(16)，与载氧体颗粒发生热交换和氧化还原反应，反应后的气体从移动床燃料反应器(16)顶部的排气管(13)排出。固体燃料气化反应器(19)底部设有用于排出因不完全燃烧形成的底渣的底渣疏渣通道(22)以及进气管，所述进气管分别为喷气入口管(24)和纯氧进气管(25)，用以分别提供气化剂(CO2和水蒸气)以及补充热量所需的纯氧，固体料仓(20 )中的固体燃料细粉颗粒通过固体物料螺旋进料器(21)推送，并由气固喷射泵(23 )输送，从固体燃料气化反应器(19 )底部进入固体燃料气化反应器(19 )内发生气化反应生成合成煤气，其中为气固喷射泵(23)提供输送载气以及为喷气入口管(24)提供气化剂的是排气管(13)排出的CO2和水蒸气；与制氢反应器(32)中的载氧体颗粒发生制氢反应的反应气体是水蒸气，由制氢反应器底部的进气管(31)通入。所述进气管(7、24、25、31)和排气管(4、13、30)上均可设置阀门和流量控制器以调节气体流量。
[0031]在连续运行的固体燃料化学链反应系统中，四个反应器的连接关系是:移动床燃料反应器(16)与固体燃料气化反应器(19)上下相连组合形成燃料反应器，空气反应器
(8)、制氢反应器(32)并联后再与所述燃料反应器串联，具体为:上储料罐(2)的出料口通过空气反应器螺旋进料器(3)、制氢反应器螺旋进料器(29)分别与空气反应器(8)、制氢反应器(32)的顶部相连，空气反应器(8)、制氢反应器(32)的底部通过空气反应器螺旋排料器(10 )、制氢反应器螺旋排料器(33 )与中储料罐(11)进料口相连，中储料罐(11)出料口通过移动床燃料反应器螺旋进料器(12)与移动床燃料反应器(16)顶部相连；移动床燃料反应器(16)底部通过移动床燃料反应器螺旋排料器(27)与下储料罐(26 )进料口相连。基于上述连接关系，再通过螺旋提升机(28 )连接下储料罐(26 )出料口和上储料罐(2 )进料口，从而构建成一个可以实现化学链反应循环运行的系统。
[0032]两个移动床反应器一一空气反应器(8)、制氢反应器(32)的顶端和底端分别设置有反应器固定机构，用以连接螺旋进料器和螺旋进排料器。所述反应器固定机构可以为固定法兰(5、9)，上(5)、下(9)固定法兰开有螺栓孔，同心安装于所述的移动床反应器的顶端和底端。
[0033]进一步地，连续运行的移动床化学链反应系统还可以包括以下子系统:密封控制系统、床层高度监测系统和温度控制系统。
[0034]所述密封控制系统主要体现在:在空气反应器进气管(8)和制氢反应器进气管
(31)上分别设置有压力计和流量控制器，通过压力计比较上述进气口压力，并通过流量控制器调节进气流量，使制氢反应器进气口压力较空气反应器进气口压力高，防止空气进入制氢反应器或燃料反应器；同时在上储料罐上设置的氮气入口(1)，在上储料罐上设置有氮气入口(1)，由于制氢反应器进气口压力较空气反应器进气口压力高，因此其排气口压力也较空气反应器排气口压力高，在此情况下，从氮气入口吹入一定压力的氮气后(氮气入口的压力略大于空气反应器排气口压力，且小于制氢反应器排气口压力)，将使得微量的惰性气体氮气从空气反应器排气口离开系统，防止燃料气从螺旋提升系统串入空气反应器和制氢反应器以及空气反应器与制氢反应器之间串气，从而达到密封的目的。
[0035]所述床层高度监测系统位于各移动床反应器上，是由插入到反应器内腔中的两个(或多个)钢管(35)、各钢管中的探针(34)以及检测各探针电压变化的电路组成，各个钢管位于不同的高度，各钢管中探针的探测端(位于反应器内腔)探出钢管，以便与反应器内腔中所在高度的床料接触。所述床层高度监测系统通过检测电路判断各钢管中的探针是否与载氧体接触来推断床层高度，并调节进排料的流量以控制床高，从而实现移动床内物料高度的在线控制，避免反应器内载氧体颗粒堆积过高，造成螺旋进料系统的停转、电机烧毁等故障。如图5，本实施例中是利用检测电路中的电压表测试值判断探针与床料颗粒是否接触，检测电路结构如下:两路(或多路)电阻和电压表的串联电路并联于外接电源，各电压表中与电阻相连的一端分别外接于各探针测试端(位于反应器外侧)，检测时，移动床反应器管壁(37)接地，若探针不与床料颗粒接触，电压表显示为所提供电源电压；若探针与床料颗粒接触，由于在高温下床料(载氧体颗粒，如Fe2O3)具有导电性，检测电路将通过床料与反应器管壁(37)联通，电压表显示值将大大降低，以此来判断床层高度。
[0036]所述温度控制系统位于各移动床反应器上，包括保温层(39)、加热装置(38)和热电偶，保温层(39)位于反应器管壁(37)外侧，加热装置(38)嵌入反应器管壁(37)和保温层(39)之间，用于系统启动时的预热以及系统运行过程中对反应器进行控温；在反应器内外分别设有热电偶，其中一个热电偶位于反应器内腔中，用于监视床层中心温度，即反应温度；另一个热电偶位于反应器管壁(37)外表面，用于监测床外壁温度。加热装置连接有控温仪，可通过控温仪自动调节加热装置供热功率，使反应温度达到设定值。
[0037]所述载氧体可以是金属氧化物载氧体或硫酸盐非金属载氧体，根据气体燃料的种类及系统用途选择合适的载氧体颗粒，可以为球形、椭圆球形或圆柱形等，颗粒直径大于Imm0
[0038]利用本发明连续运行的移动床化学链反应系统的固体燃料的化学链反应过程如下:
固体燃料细粉颗粒由二氧化碳/水蒸气吹入固体燃料气化反应器(19)。固体燃料细粉颗粒随着温度的提升释放出挥发组分，同时与气化剂反应转化为合成煤气，合成气通过多孔隔板(18)进入移动床燃料反应器(16)与载氧体发生反应。载氧体被氧化后转变为CO2和水蒸气，经旋风分离器(14)除尘后由移动床燃料反应器排气管(13)进入透平机做功或换热器(图中未示出)释热，然后经冷凝器(图中未示出)将水分去除后成为CO2纯度较高的气体，最后将其压缩变成干冰或封存处理。螺旋提升机(28)将被还原后的载氧体颗粒提升输运到上储料罐(2)中，载氧体颗粒再由空气反应器螺旋进料器(3)和制氢反应器螺旋进料器(29)输送进入空气反应器(8)和制氢反应器(32)中。
[0039]空气由空气反应器进气管(7)进入空气反应器(8)与还原后的载氧体颗粒发生气固反应，载氧体颗粒被氧化，失氧后的空气由空气反应器排气管(4)经管路进入透平机做功或换热器(图中未示出)释热。同时水蒸气由制氢反应器进气管(31)进入制氢反应器(32)与还原后的氧载体颗粒发生气固反应，氧载体颗粒被氧化，水蒸气被还原成H2，由制氢反应器排气管(30)排出收集。被氧化后的载氧体分别由空气反应器螺旋排料器(10)和制氢反应器螺旋排料器(33)输送到中部储料罐(11)，然后再由移动床燃料反应器螺旋进料器
(12)将载氧体颗粒输送到移动床燃料反应器(16)，从而构成系统的循环连续运行。反应过程中可以通过控制进入固体燃料气化反应器中的固体燃料细粉流量、气化剂的流率和空气反应器中的载氧体流率来调节氢气产量和燃烧放热量，从而根据实际需求实现动态的工况调节。
[0040]实施例二
图6为本发明一个实施例的连续运行的固体燃料化学链反应系统的结构示意图。
[0041]如图6所示，连续运行的固体燃料化学链反应系统包括上储料罐(2)，中储料罐
(11)，下储料罐(24)，移动床反应器——空气反应器(8)，一个组合式反应器——燃料反应器以及螺旋驱动机构，各个反应器上分别设置有进气管(7、24、25)及排气管(4、13)。反应器之间的连接关系是:移动床燃料反应器(16)与固体燃料气化反应器(19)上下相连组合形成燃料反应器，空气反应器(8)再与所述燃料反应器串联，系统连接具体为:上储料罐
(2)的出料口通过空气反应器螺旋进料器(3)与空气反应器(8)的顶部相连，空气反应器
(8)的底部通过空气反应器螺旋排料器(10)与中储料罐(11)进料口相连，中储料罐(11)出料口通过移动床燃料反应器螺旋进料器(12)与移动床燃料反应器(16)顶部相连；移动床燃料反应器(16 )底部通过移动床燃料反应器螺旋排料器(27 )与下储料罐(26 )进料口相连。基于上述连接关系，再通过螺旋提升机(28)连接下储料罐(26)出料口和上储料罐(2)进料口，从而构建成一个可以实现化学链反应循环运行的系统。
[0042]本实施例与实施例一的化学链反应系统相比省略了其中的制氢反应器，以及相应的水蒸气在该制氢反应器中与还原后的氧载体颗粒发生气固反应，生成H2的步骤，其他结构和反应过程类似，在此不再累述。
[0043]尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同限定。
【权利要求】
1.一种连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，所述固体燃料化学链反应系统包括上储料罐(2)，中储料罐(11)，下储料罐(26)，空气反应器(8)，燃料反应器，所述燃料反应器由移动床燃料反应器(16)和固体燃料气化反应器(19)两部分组合而成；所述空气反应器(8 )与所述燃料反应器串联；其中，空气反应器(8 )和移动床燃料反应器(16 )为移动床反应器，固体燃料气化反应器(19)为喷动床反应器。
2.一种连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，所述固体燃料化学链反应系统包括上储料罐(2)，中储料罐(11)，下储料罐(26)，空气反应器(8)、制氢反应器(32)，所述燃料反应器由移动床燃料反应器(16)和固体燃料气化反应器(19)两部分组合而成，所述空气反应器(8)与所述制氢反应器(32)并联后与所述燃料反应器串联；其中，空气反应器(8)、制氢反应器(32)和移动床燃料反应器(16)为移动床反应器，固体燃料气化反应器(19)为喷动床反应器。
3.根据权利要求1或2所述的连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，所述固体燃料化学链反应系统包括螺旋驱动机构，所述螺旋驱动机构包括位于各移动床反应器顶部的螺旋进料器(3、12、29)、位于各移动床反应器底部的螺旋排料器(10、27、33)以及连接下储料罐(26 )出料口和上储料罐(2 )进料口的螺旋提升机(28 )。
4.根据权利要求3所述的连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，所述空气反应器(8)与所述制氢反应器(32)并联后与所述燃料反应器串联具体为:上储料罐(2)的出料口通过空气反应器螺旋进料器(3)、制氢反应器螺旋进料器(29)分别与空气反应器(8)、制氢反应器(32)的顶部相连，空气反应器(8)、制氢反应器(32)的底部通过空气反应器螺旋排料器(10)、制氢反应器螺旋排料器(33)与中储料罐(11)进料口相连，中储料罐(11)出料口通过移动床燃料反应器螺旋进料器(12)与移动床燃料反应器(16)顶部相连；移动床燃料反应器(16)底部通过燃料反应器螺旋排料器(27)与下储料罐(26)进料口相连； 所述空气反应器(8)与所述燃料反应器串联具体为:上储料罐(2)的出料口通过空气反应器螺旋进料器(3)与空气反应器(8)的顶部相连，空气反应器(8)的底部通过空气反应器螺旋排料器(10 )与中储料罐(11)进料口相连，中储料罐(11)出料口通过移动床燃料反应器螺旋进料器(12)与移动床燃料反应器(16)顶部相连；移动床燃料反应器(16)底部通过移动床燃料反应器螺旋排料器(27)与下储料罐(26)进料口相连。
5.根据权利要求1或2所述的连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，所述移动床燃料反应器(16)顶部设有倒锥形布料板(15)，倒锥形布料板(15)中具有若干通孔，移动床燃料反应器(16)内腔中部安装有物料隔板(17)。
6.根据权利要求1或2所述的连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，各个移动床反应器上分别设置有反应器排气管(4、13、30)，空气反应器(8)和制氢反应器(31)上分别设置有空气反应器进气管(7)和制氢反应器进气管(31)，固体燃料气化反应器(19)上设置有两个进气管，分别为喷气入口管(24)和纯氧进气管(25)。
7.根据权利要求6所述的连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，所述喷气入口管(24)和纯氧进气管(25)位于固体燃料气化反应器(19)底部，固体燃料细粉由气固喷射泵(23)输送，从固体燃料气化反应器(19)底部进入并发生气化反应，合成煤气通过多孔隔板(18)进入移动床燃料反应器(16)。
8.根据权利要求6所述的连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，所述固体燃料化学链反应系统还包括密封控制系统，密封控制系统包括在空气反应器进气管(8)上设置的压力计和流量控制器，以及在上储料罐上设置的氮气入口(I)。
9.根据权利要求1或2所述的连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，所述固体燃料化学链反应系统中各移动床反应器上还设置有床层高度监测系统，所述床层高度监测系统是由插入到所在移动床反应器的反应器内腔中的多个钢管、各钢管中的探针以及检测各探针电压变化的检测电路组成，各个钢管位于不同的高度。
10.根据权利要求1或2所述的连续运行的固体燃料化学链反应系统，其特征在于，所述固体燃料化学链反应系统中各移动床反应器上还设置有温度控制系统，所述温度控制系统包括保温层(39 )、加热装置(38 )和热电偶(34)，其中，保温层(39 )位于所在移动床反应器的管壁(37)外侧；加热装置(38)嵌入所在移动床反应器的管壁(37)和保温层(39)之间；所述热电偶(40)包括内热电偶和外热电偶，内热电偶位于所在移动床反应器的内腔，外热电偶位于所在移动 床反应器的管壁(37 )外表面。
【文档编号】F23C10/18GK103672873SQ201310576288
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年11月18日 优先权日:2013年11月18日
【发明者】刘训良, 尹晓军, 曹欢, 楼国锋, 苏福永, 豆瑞锋, 温治 申请人:北京科技大学