用于移动式生物质热解的螺旋-脉冲式气力混合进料器的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于移动式生物质热解的螺旋-脉冲式气力混合进料器，属于生物质热解技术领域。
【背景技术】
[0002]生物质能源在不断受到重视的新能源中占据了重要的地位，快速热解技术在国内越来越受到重视，是转化生物质能源的一种重要技术之一。
[0003]目前，流化床热解技术作为最具发展潜力的热解技术之一，被较广泛地应用于生产热解油和生物质炭颗粒。在流化床热解过程中，需要合理采用输送设备，将生物质原料颗粒(亦称粉料)输送到流化床反应器内。为使粉料能够快速热解或闪速热解，反应器内流化区通常需要加热到400-550°C左右，使得反应器外围加热壁需维持更高的温度。无论是环形流化床反应器还是流化床反应器都需要保证粉料能够顺利通过反应器外壁注射进入流化区域。粉料在通过进料设备进入高温区域时存在一些问题，如使用螺旋式进料装置输送粉料，螺旋式进料装置内粉料进入高温区域容易受热提前变黑，从而提前热解炭化，析出的粘性物质在停机冷却后容易导致炭化粉料块状凝结，容易使得管路堵塞，影响流化效果，乃至增加过程停机维修时间。
[0004]公开号为CN 202390371、发明名称为“一种用于流化床生物质快速热解的螺旋进料器”的中国专利公开了一种可以用来定量输送的生物质热解进料器，然而，多年实际操作发现，经螺旋式进料器还存在缺陷，落叶松颗粒在螺旋输送高温区内炭化变黑，且在反应器内炭颗粒堆积严重，存在块状凝结炭。生物质快速热解的进料过程客观存在高温区域的问题，生物质粉料高温炭化和结块问题是较普遍存在的难题，具有较高的粘性和含水率的粉料更容易在管路内受热发生炭化、结块和堵塞现象。
[0005]此外，采用气力输送装置对粉料进行输送，稀相持续输送存在耗气量大，增加了能源的损耗。采用脉冲式水平气力输送装置，将输料管内粉料分段形成料柱对粉料进行输送，一定程度上降低了耗气量，但存在料柱形成不规则稳定，料柱间距受粉料性能及输送压力的干扰较大，脉冲频率受高温区粉料停留时间的局限。而对于粘性细粉末粉料，即使在输料管高温区内短暂停留也会因受热炭化而粘附管壁，增加了输送所需气压，由于脉冲式气力输送的输送气压通常为设定的，容易造成压力不足而使管内粉料粘结恶化使管路堵塞。相关对比专利
[0006]根据生物质热解设备的整体工艺要求，应用于生物质热解的进料器需要具有良好的连续输送性能、防反喷性能、防管路高温炭化堵塞性能，而单一功能进料器难以满足要求，例如螺旋式进料装置出口处粉料流出速度较低，容易导致接近反应器端的生物质在高温作用下提前炭化反应，间隙式气力输送进料装置间隙时间受高温区粉料炭化局限，容易导致管路内堆积性炭化堵塞。考虑到粉料通过高温区进入流化热解反应器内所经过的距离通常不长(在0-2m左右)，且需要提高固气比以降低气体和能源损耗。
【发明内容】
[0007]本发明的目的是提出一种用于移动式生物质热解的螺旋-脉冲式气力混合进料器，以解决目前生物质进料过程中存在高温易炭化堆积引起堵塞的问题，使其适用于距离稳定可调输送且高温不产生炭化堵塞的进料器，有效地解决流化床快速解决进料过程高温炭化问题。
[0008]本发明提出的用于移动式生物质热解的螺旋-脉冲式气力混合进料器，包括调速电机、料斗、螺旋进料器、第一倾斜输料管、第二倾斜输料管、一级电磁阀、二级电磁阀、一级喷嘴、二级喷嘴和载气瓶；所述的调速电机的输出轴与所述的螺旋进料器的旋转轴相连，所述的料斗的底部与螺旋进料器的进料口相连，螺旋进料器的出料口通过过渡接头与上层输料管相连，上层输料管的一端设有一级喷嘴，一级喷嘴通过第一输气管与所述的载气瓶相连通，第一输气管上设有压力表和一级电磁阀，上层输料管的另一端通过第一倾斜输料管与下层输料管相连，下层输料管的一端设有二级喷嘴，二级喷嘴通过第二输气管与载气瓶相连，第二输气管上设有压力表和二级电磁阀，下层输气管的另一端通过第二倾斜输料管与反应器相连。
[0009]本发明提出的用于移动式生物质热解的螺旋-脉冲式气力混合进料器，其优点是:
[0010]1、本发明的气力混合进料器，其中的水平螺旋进料结构起到了调节进料量和防止反喷的作用，因此使进料过程可控安全，提高了生产过程的可靠性。
[0011]2、本发明的气力混合进料器，其中采用的一级喷嘴，在一级电磁阀的控制下，能够脉冲式喷射，使输料管内的进料更顺畅，与螺旋进料器配合，促进形成密相气力料柱的输送；其中采用的二级喷嘴，在二级电磁阀的控制下，能够对高温区域粉料进行加速，保持高温管路清洁，使输料管路高温区域粉料的流速得到保证，避免一级喷嘴间断时间粉料在高温区的停留，降低载气输送压力及高压能耗损失，避免仅一级喷射时，管路一旦堵塞，所需一级喷嘴压力不足，导致能耗高，甚至无法输送的问题，解决仅一级喷射无法保证局部高温区炭化颗粒堆积堵塞管路的问题，使输料管路高温区域粉料的流速得到保证，避免一级喷嘴间断时间粉料在高温区的停留。在一级喷嘴停止时，给予物料进入输送管的时间，同时二级喷嘴喷射状态，使得由一级脉冲喷射导致的高温区在管路底层短暂停留的物料顺利进入反应器；从而降低一级喷嘴能耗，保证整体输送持续稳定，通过提速及二级气体喷射清洁管路避免高温炭化及堵塞问题。
[0012]3、本发明的气力混合进料器，本发明可以解决进料口提前炭化和堵塞问题，能够满足了生物质快速热解的工艺要求。本发明的进料器，通过两级式喷射结构，保证高温区域管内物料不发生停留，较有效避免生产过程的由于高温导致的堵塞及炭化问题；可以实现进料量稳定，使得热解反应原料供应充分，并持续稳定运行；极大避免临时停机疏通管路及反应器内缺乏物料空载运行的情况发生，提高了高温运行稳定性，降低了生产维护费用；避免反应器内高温高压气体反喷进入进料管路，导致粉料无法输送或进料量波动，严重影响热解效果及热解产率；在热解条件下运行，保证热解原料(粉料)供应稳定持续可调，缩短热解设备生产维修时间，提高热解产油率，有效降低了维修成本，对热解生产大规模化发展起到一定的技术保证作用。
【附图说明】
[0013]图1为本发明提出的用于移动式生物质热解的螺旋-脉冲式气力混合进料器的结构示意图。
[0014]图1中，I是料斗，2是螺旋进料器，3是过渡接头，4是第一倾斜输料管，5是第二倾斜输料管，6是反应器，7是二级喷嘴，8是压力表，9是二级电磁阀，10是一级喷嘴，11是一级电磁阀，12是载气瓶，13是调速电机，14是上层输料管，15是下层输料管，16是第一输气管，17是第二输气管。
【具体实施方式】
[0015]本发明提出的用于移动式生物质热解的螺旋-脉冲式气力混合进料器，其结构如图1所示，包括调速电机13、料斗1、螺旋进料器2、第一倾斜输料管4、第二倾斜输料管5、一级电磁阀11、二级电磁阀9、一级喷嘴10、二级喷嘴7和载气瓶12。调速电机13的输