多支路侧出料的煤粉喷吹装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供一种多支路侧出料的煤粉喷吹装置，其包括：气体输出装置；粉仓；锁斗，与粉仓的下部连接；给料仓，与锁斗的下部连接；其特征在于，锁斗的顶部与气体输出装置连接，锁斗的底部亦与气体输出装置连接；给料仓的顶部与气体输出装置连接，给料仓的底部与气体输出装置连接；给料仓的侧面设置有多个煤粉出料管线，煤粉出料管线的内端延伸至给料仓的底部，煤粉出料管线的外端经由给料仓的侧面向外延伸。本实用新型将给料仓的煤粉出口管线设置在设备的侧面，在煤粉出料管线最小弯曲半径的要求下可以尽可能的接近给料仓底部的流化部位，尽量短的管线可以避免高压工况下煤粉管线的抖动，实现长周期的连续稳定工作。
【专利说明】多支路侧出料的煤粉喷吹装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及粉体物料的高压输送领域，特别涉及一种用气力将煤粉送入气化炉的多支路侧出料的煤粉喷吹装置。
【背景技术】
[0002]粉体物料气力输送技术是一种利用气体输送粉体物料的技术，迄今已有多年的研究历史。实践证明，气力输送技术能够很好的弥补机械传送设备的不足与缺点，比如机械传动设备存在过于复杂、占地大等缺点。气力输送技术现已广泛应用于冶金、建材、电力、化工、医药等行业。
[0003]为了解决日益紧张的能源需求问题，以及避免过度依赖原油，未来十几年内，中国政府计划投资逾I万亿元大力发展煤化工产业，其中装备费用占50%。从产业结构来看，煤制甲醇、二甲醚、煤制烯烃和绿色煤电在今后十五年将获得大发展。同时，煤炭能源化工产业将在中国能源的可持续利用中扮演重要的角色，是今后20年的重要发展方向，这对于中国减轻燃煤造成的环境污染、降低中国对进口石油的依赖均有着重大意义。
[0004]其中，煤粉加压气化是大部分煤化工装置的重要组成部分。煤粉的密相加压给料是该工艺段的前段工艺。目前，理论与实践都能证明煤粉密相加压给料具有机械输送不可比拟的优势，如稳定性好、对设备和管道磨损较少等优点。一般来说，煤粉加压输送有以下优点:一、具有较大的输送固气比，即输送一定量的煤粉所需气体消耗较少，最高可达到130 ;二、气固两相在管道内流速低，管道磨损少，物料破损少；三、因为流速相对较低，所以系统相对稳定性好；四、系统能耗低。
[0005]基于此，众多科研开发机构和高校对煤粉气力输送技术产生了浓厚的兴趣。该技术涉及到的煤制氢、煤制油以及绿色煤电等大型煤化工行业都需要在高压情况下向气化炉烧嘴均匀的、连续的输送干煤粉。例如，中国钢研科技集团有限公司、安泰科技股份有限公司、华东理工大学和西安热工院等都在积极的开展煤粉输送技术。
[0006]西安热工院在高压煤粉输送工艺采取的是上出料密相煤粉输送装置，煤粉出料口开在发送设备顶部，由于高压设备内管线过长，导致工作状态不稳定，不利于长周期的生产。华东理工大学采用的是在高压煤粉仓设置螺旋给料装置进行煤粉输送，该装置具有阀门和螺旋给料器等机械旋转部件，不利于高压工况下的连续运行和保养。中国钢研科技集团有限公司采取的是在发送罐上单罐出料，大部分运用于低压的高炉喷吹装置上。
[0007]综上所述，目前的煤粉输送装置存在或者结构复杂，或者具有阀门和螺旋给料机等旋转部件的装置，不利于高压工况下的运行等各类问题。
【发明内容】
[0008]本实用新型的目的在于提供一种多支路侧出料的煤粉喷吹装置，以为高压煤粉输送工艺提供一种结构简单、适合长周期在高压工况下运行的煤粉输送装置。
[0009]为了实现上述目的，本实用新型提供一种多支路侧出料的煤粉喷吹装置，其技术方案如下:
[0010]一种多支路侧出料的煤粉喷吹装置，包括:气体输出装置，用于输出高压气体；粉仓，用于存储煤粉；锁斗，与所述粉仓的下部连接；给料仓，与所述锁斗的下部连接；其特征在于，所述锁斗的顶部与所述气体输出装置连接，所述锁斗的底部与所述气体输出装置连接；所述给料仓的顶部与所述气体输出装置连接，所述给料仓的底部与所述气体输出装置连接；所述给料仓的侧面设置有多个煤粉出料管线，所述煤粉出料管线的内端延伸至所述给料仓的底部，所述煤粉出料管线的外端经由所述给料仓的侧面向外延伸。
[0011]在上述多支路侧出料的煤粉喷吹装置的一种优选实施方式中，所述锁斗的底部设置锁斗流化盘，以在所述锁斗的内部形成锁斗流化室，所述锁斗流化室与所述气体输出装置连接。
[0012]在上述多支路侧出料的煤粉喷吹装置的一种优选实施方式中，所述给料仓的底部设置给料流化盘，以在所述给料仓的底部形成给料仓流化室，所述给料仓流化室与所述气体输出装置连接。
[0013]在上述多支路侧出料的煤粉喷吹装置的一种优选实施方式中，所述煤粉出料管线的内端位于所述给料仓流化室上方。
[0014]在上述多支路侧出料的煤粉喷吹装置的一种优选实施方式中，在所述给料仓外部，所述煤粉出料管线上设置有补气器，所述补气器与所述气体输出装置连接。
[0015]在上述多支路侧出料的煤粉喷吹装置的一种优选实施方式中，所述粉仓和锁斗的外侧分别设置有电子称重装置，以称重所述粉仓和锁斗。
[0016]在上述多支路侧出料的煤粉喷吹装置的一种优选实施方式中，所述给料仓的侧壁设置有核子料位计，以检测所述给料仓内部煤粉位置。
[0017]在上述多支路侧出料的煤粉喷吹装置的一种优选实施方式中，所述锁斗的顶部还通过均压管线与所述给料仓的顶部连接，所述均压管线上设置有均压阀。
[0018]在上述多支路侧出料的煤粉喷吹装置的一种优选实施方式中，所述气体输出装置为用于存储高压气体的气体储罐，所述气体储罐设有用于控制气体输入的气体入口阀。
[0019]在上述多支路侧出料的煤粉喷吹装置的一种优选实施方式中，所述煤粉出料管线呈L型。
[0020]本实用新型将给料仓的煤粉出口管线设置在设备的侧面，在煤粉出料管线最小弯曲半径的要求下可以尽可能的接近给料仓底部的流化部位。从而避免给料仓内部管线过长，若管线过长，则在高压输送过程中易产生抖动等情况，这样对于长周期的生产很不利，如果加强固定措施，则会影响煤粉下料，容易产生“搭桥”现象。尽量短的煤粉管线能避免高压工况下煤粉管线的抖动，实现长周期的连续稳定工作。
【专利附图】
【附图说明】
[0021]图1为本实用新型优选实施例的原理结构示意图。
【具体实施方式】
[0022]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型做进一步详细说明。
[0023]如图1所示，本实用新型优选实施例包括气体储罐1、用于存储煤粉的粉仓2、锁斗3、给料仓4。气体储罐I与一入口阀VO连接，以形成控制气体输入。在其他实施例中，也可以利用其他高压气体输出装置替代气体储罐，例如压缩泵等。
[0024]粉仓2的底部通过其上设置有常压下料阀V7 (V为valve的简称，下述以V开头的附图标记均表示阀门部件)的下料管线P7 (P为pipe的简称，下述以P开头的附图标记均表示管线部件)与锁斗3的顶部相连。锁斗3的底部通过其上设置有高压下料阀V8的下料管线P8与给料仓4的顶部相连。且锁斗3的顶部还通过均压管线P9及其上设置的均压阀V9与给料仓4的顶部相连，以平衡锁斗3和给料仓4顶部的压力。锁斗3的顶部通过其上设置有变压阀门Vl的加压管线Pl与气体储罐I相连，底部设置有锁斗流化盘5，以形成一流化室，锁斗3底部的该流化室则通过其上设置有高压阀门V2的流化气体管线P2与气体储罐I相连。
[0025]给料仓4顶部通过其上设置有高压阀门V3的管线P3与气体储罐I相连，底部设置有给料流化盘6，以形成一流化室，给料仓4底部的该流化室则通过其上设置有高压阀门V5的流化气体管线P5与气体储罐I相连。
[0026]给料仓4的多个煤粉出口设置在其侧面，每一煤粉出口中均通过一煤粉出料管线，例如煤粉出料管线P10、煤粉出料管线PU。具体而言，煤粉出料管线P10、P11内端延伸至给料仓4底部的流化室上方，并靠近流化室。在给料仓4外部，煤粉出料管线P10、煤粉出料管线、Pll的外端分别设置有出料阀V10、补气器7和出料阀VI1、补气器8。其中，补气器7通过其上设置有补气阀V4的补气管线P4与气体储罐I相连；补气器8通过其上设置有补气阀V6的补气管线P6与气体储罐I相连。
[0027]优选地，煤粉出料管线P10、煤粉出料管线Pll基本呈L型，在转折处则呈圆弧形。
[0028]优选地，粉仓2和锁斗3的外侧分别设置有电子称重装置11和电子称重装置9，以分别称重粉仓2和锁斗3。给料仓4的侧壁设置有核子料位计10，以检测给料仓4内部煤粉位置。
[0029]在应用时，本优选实施例的工作流程可参照如下:
[0030]气体储罐I充压。打开气体储罐I的气体入口阀VO，给气体储罐I充压，直至达到设定压力。
[0031]填装煤粉。将煤粉缓慢倒入粉仓2，即时监测电子称重装置11的示数，待填装到工艺要求数量时，停止加入煤粉。
[0032]粉仓下料。开启常压下料阀V7，依靠煤粉自重全部落入锁斗3。在下料过程中，打开放散管线P12上的放散阀门V12，将带入的气体排出，使锁斗3保持与外界大气压一致，防止憋压，同时锁斗3内的放散过滤器可以将悬浮起来的煤粉拦截掉，避免污染生产区的空气；下料完毕后，关闭常压下料阀V7以及放散阀门V12。
[0033]升压。打开加压管线Pl上的变压阀门VI，将气体引入锁斗3，待压力升至和给料仓4 一致时，关闭变压阀门Vl ;接着打开均压管线P9上的均压阀V9，使得锁斗3和给料仓4压力平衡；均压管线P9可以调节锁斗3和给料仓4之间的压力平衡，可以保证给料仓4在系统稳定运行过程的加料。
[0034]锁斗下料。打开高压下料阀V8和锁斗3底部流化气体管线P2上的高压阀门V2，在流化状态下依靠煤粉自重下料。根据电子称重装置9的示数，确定下料完毕后。
[0035]锁斗泄压。下料完毕后，关闭高压阀门V2、均压阀V9和高压下料阀V8，然后开启放散管线P12上的放散阀门V12，使锁斗3内的压力恢复至常压。
[0036]煤粉输送。打开给料仓4底部流化气体管线P5上的高压阀门V5，引入气体进行煤粉的局部流态化分布，然后打开设置在出料仓4侧面的出料阀V10、V11，煤粉就通过煤粉出料管线P10、Pll输送至烧嘴进入气化炉等反应器，开始输送过程。
[0037]在输送过程中如果出现堵塞或气量不够的情况，可以通过开启补气管线P4、P6上的补气阀V4、V6，通过补气器7、8向煤粉输送管线P10、P11进行补气，以解决上述问题。核子料位计10在煤粉料位低于设定参数时,会提示加料。
[0038]本领域技术人员应当理解，本优选实施例只是展示了两路煤粉输送管线，其还可以扩展到多支路输送。利用给料仓底部的流化盘产生的局部流态化效果，可以保证多支路输送的稳定性及均匀性，各支路输送的质量流量偏差能够满足气化炉对于煤粉输送稳定性的要求。
[0039]综上，本实用新型将给料仓的煤粉出口设置在侧面以及在锁斗和给料仓的底部设置有流化盘，在煤粉出料管线最小弯曲半径的要求下可以尽可能的接近给料仓流化盘。避免给料仓设备内部管线过长，从而避免在高压输送过程中煤粉出料管线易产生抖动等情况。管线抖动对于长周期的生产很是不利，如果加强管线固定措施，则会影响煤粉下料，容易产生“搭桥”现象。尽量短的煤粉管线能避免高压工况下煤粉管线的抖动，实现长周期的连续稳定工作。另外，煤粉出料管线上设置的补气器可以防止管路堵塞。
[0040]另外，本实用新型的给料仓没有采取机械传动装置，而是采用气体流化装置，避免机械传动装置导致的容易泄漏、不能连续稳定工作的缺点，更适合于煤粉的高压输送；同时也缩短了设备内部的煤粉出料管线，克服了管线抖动带来的影响，更适合于长周期的生产运行；多支路输送煤粉也使得整个输送过程连续、均匀。
[0041]由上可见，本实用新型的输送过程具有不易堵塞、不易产生柱塞流、平稳、均匀的特点，完全满足了高压煤粉气化装置的需求。
[0042]由技术常识可知，本实用新型可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本实用新型范围内或在等同于本实用新型的范围内的改变均被本实用新型包含。
【权利要求】
1.一种多支路侧出料的煤粉喷吹装置，包括: 气体输出装置，用于输出高压气体； 粉仓，用于存储煤粉； 锁斗，与所述粉仓的下部连接； 给料仓，与所述锁斗的下部连接； 其特征在于，所述锁斗的顶部与所述气体输出装置连接，所述锁斗的底部与所述气体输出装置连接； 所述给料仓的顶部与所述气体输出装置连接，所述给料仓的底部与所述气体输出装置连接； 所述给料仓的侧面设置有多个煤粉出料管线，所述煤粉出料管线的内端延伸至所述给料仓的底部，所述煤粉出料管线的外端经由所述给料仓的侧面向外延伸。
2.根据权利要求1所述的多支路侧出料的煤粉喷吹装置，其特征在于，所述锁斗的底部设置锁斗流化盘，以在所述锁斗的内部形成锁斗流化室，所述锁斗流化室与所述气体输出装置连接。
3.根据权利要求1所述的多支路侧出料的煤粉喷吹装置，其特征在于，所述给料仓的底部设置给料流化盘，以在所述给料仓的底部形成给料仓流化室，所述给料仓流化室与所述气体输出装置连接。
4.根据权利要求3所述的多支路侧出料的煤粉喷吹装置，其特征在于，所述煤粉出料管线的内端位于所述给料仓流化室上方。
5.根据权利要求1所述的多支路侧出料的煤粉喷吹装置，其特征在于，在所述给料仓外部，所述煤粉出料管线上设置有补气器，所述补气器与所述气体输出装置连接。
6.根据权利要求1所述的多支路侧出料的煤粉喷吹装置，其特征在于，所述粉仓和锁斗的外侧分别设置有电子称重装置，以称重所述粉仓和锁斗。
7.根据权利要求1所述的多支路侧出料的煤粉喷吹装置，其特征在于，所述给料仓的侧壁设置有核子料位计，以检测所述给料仓内部煤粉位置。
8.根据权利要求1所述的多支路侧出料的煤粉喷吹装置，其特征在于，所述锁斗的顶部还通过均压管线与所述给料仓的顶部连接，所述均压管线上设置有均压阀。
9.根据权利要求1所述的多支路侧出料的煤粉喷吹装置，其特征在于，所述煤粉出料管线呈L型。
10.根据权利要求1-9任一所述的多支路侧出料的煤粉喷吹装置，其特征在于，所述气体输出装置为用于存储高压气体的气体储罐，所述气体储罐设有用于控制气体输入的气体入口阀。
【文档编号】B65G53/34GK203714827SQ201420054577
【公开日】2014年7月16日 申请日期:2014年1月28日 优先权日:2014年1月28日
【发明者】张利锋, 陈刚, 王来伟, 杨建国, 赵京辉, 李泽海, 黄学群 申请人:安泰科技股份有限公司, 中国五环工程有限公司