专利名称：密相气力输送进料装置和方法
技术领域：
本发明涉及一种利用密相气力输送方法向高温高压反应器以稳定的质量流率供给粉状反应性原料的设备和方法，特别涉及到利用一种密相气力输送方法向干煤粉加压气化炉内以稳定的流率供给煤粉的设备和方法。
背景技术：
稳定的煤粉供给是加压干煤粉气流床气化器稳定运行的前提。已公开的技术如CN1032746A虽能稳定地向气化器输入煤粉，但需要“维持料面至少在50％处”否则会“影响到煤粒向燃烧器流动”，又如公开技术02111205.3需采用旋转给料阀控制给料量，在高压下的旋转机械结构复杂，上述技术要求过于严格，且结构过于复杂。并且上述两项技术均属于在输送罐底部输出煤粉的技术，与本发明的在输送罐上部输出煤粉的技术完全不同。GSP(徐振纲，宫月华，洁净煤技术，GSP加压气流床技术及其在中国的应用前景，1998年第4卷第3期p9～11)加压气化器的供煤装置是在罐的上部输出煤粉，但在其底部需要设置一搅拌器，在高压设备中设置转动部件导致结构很复杂，容易发生故障，影响装置的安全可靠性；并且该技术只有一根输煤管供煤，除GSP气化器外，一般的干煤粉加压气化器都是在径向相对位置上成对布置煤粉喷嘴，所以GSP的供煤方法的适用面很窄。如果采用GSP方式供给一般的双喷嘴对喷的气化器，就需要配置两套供煤系统，结果使系统复杂、造价高昂。
发明内容
技术问题本发明的目的在于克服上述技术上的问题，提供一种密相气力输送进料的装置和方法，该设备和方法能均匀、稳定地向加压气化器两个对喷喷嘴供给煤粉。
技术方案本发明的密相气力输送进料的装置以煤粉输送罐为主体，在煤粉输送罐的顶部设有输送罐入煤口、输送罐测压口、输送罐压力调节气体入口、输送罐排气口。在所述的煤粉输送罐的下部设置一惰性气体的气室，气室进气口设在惰性气体的气室侧面，在惰性气体的气室与煤粉输送罐罐内空间之间用一个平底锥形多孔板隔离，在平底锥形多孔板的直径位置设置一隔板将锥面内空间分为两个相等的部分，在煤粉输送罐内设置两根相同直径的钢管，钢管的下端入口分别位于多孔板两个部分的上方，钢管的上端口即输送罐上端出口分别通过煤粉输送罐的上部壁面引出煤粉输送罐外，构成煤粉输送罐中惰性气体和煤粉混合物的两个出口；在煤粉输送罐上端出口前分别设置一个调节器，调节器具有惰性气体的输入装置。气源通过调节风控制装置接调节器；气源通过流化风调节装置接气室进气口；气源通过输送罐压力调节装置通入煤粉输送罐。
本发明使用的惰性气体包括氮气和二氧化碳。
本发明还提供一种从本发明的设备向煤气化器喷嘴采用密相气力输送稳定供煤的方法，该方法包括以下步骤a、向煤粉输送罐内加入煤粉，利用输送罐压力调节装置的调节功能使得煤粉输送罐内的压力高于煤气化器一个设定值，来自气源(12)的输送煤粉的惰性气体通过流化风调节装置经气室进气口进入惰性气体的气室，再经平底锥形多孔板均匀地进入煤粉输送罐内，并在罐内与平底锥形多孔板上方的煤粉均匀混合；b、在煤粉输送罐与煤气化器之间压差的驱动下，平底锥形多孔板上方的惰性气体与煤粉混合物分别进入两根内部输煤管的入口，并沿着内部输煤管向上流动，经过调节器和输煤管最终进入气化器喷嘴；c、在煤粉输送罐与煤气化器之间设置一套差压测量装置，监测两者之间的压差，输送罐压力调节装置根据差压测量装置所提供的信号进行调节，维持煤粉输送罐与煤气化器之间的压差在一个设定值；d、通过改变煤粉输送罐和气化器之间的设定压差调节向气化器的供煤量；e、来自气源的惰性气体在调节风控制装置的控制下进入调节器并经过调节器内的多孔壁进入输煤管，与输煤管中的惰性气体与煤粉的混合物混合，从而控制输煤管内惰性气体与煤粉的混合比在所需要的值；f、在煤粉输送罐内煤粉量下降到40％～60％时，将已经处于与输送罐相同压力的煤粉加入煤粉输送罐，使得整个装置可连续稳定地向气化器供煤。
有益效果本发明的密相输送供煤方法供煤固气比可高达500kg煤粉/m3气体以上，高的固气比减少了进入气化器的惰性气体量，可提高气化器中煤气产物的质量。本发明的方法可稳定地同时向气化炉的两个喷嘴供给煤粉，避免因供煤量不稳定在气化器内产生温度的不稳定而影响正常的气化过程和损坏器壁，同时也简化了供煤系统，节省投资。
图1是本发明密相气力输送进料的设备的正剖面示意图。
图2是图1中A-A处的剖视示意图。
图3是本发明的一个实施方案示意图。
以上的图中有煤粉输送罐1、输送罐入煤口2a、输送罐测压口2b、输送罐压力调节气体入口2c、输送罐排气口2d、气室进气口2e、输送罐上端出口3、3’、调节器4、4’、内部输煤管5、5’、隔板6、惰性气体的气室7、平底锥形多孔板8、惰性气体与煤粉混合物9、气化器10、输煤管11、11’、气源12、流化风调节装置13、输送罐压力调节装置14、15、调节风控制装置16、16’、差压测量装置17、流量计18、18’、气化器喷嘴19、19’具体实施方式
一个顶部有煤粉入口和惰性气体与煤粉混合物出口的压力容器作为煤粉输送罐，所述输送罐的主体为圆柱形筒体，其上部连接一椭圆封头，在所述的封头上有一个煤粉的入口、一个压力调节气体的入口、一个排气口以及一个测压口；所述圆柱形筒体的下部连接一锥形封头，在所述锥形封头的下部连接一圆柱状的筒体作为气室，气室的下端连接一椭圆形封头，气室壁面上设有惰性气体的入口；气室与所述输送罐的罐内空间之间用一个开口向上的平底锥形多孔板隔离。在所述锥形多孔板内部的直径位置上设置一块隔板将锥面内空间分为两个相等的部分(在只有一个输煤出口时，可不设此隔板)，隔板的上部边缘与所述锥形多孔板的上沿平齐。设置两根相同直径的钢管(在只有一个输煤出口时，只设置一根管)，所述钢管的下端分别位于所述平底锥形多孔板内两个隔开部分的上方并通过输送罐上部的筒体壁面或椭圆封头壁面引出输送罐外，所述钢管的下端是惰性气体与煤粉混合物的入口，而其上端则构成输煤罐中惰性气体和煤粉混合物的两个出口。在输送罐外两根钢管出口的前方分别设置一个调节器，调节器具有惰性气体的输入装置。
如图1所示，煤粉输送罐1是一种用于向加压干煤粉气化器供给煤粉的设备。该设备一般包括在其底部设有一个用于向煤粉输送罐1内供给惰性气体的气室7；一个用于将惰性气体的气室7和和煤粉输送罐1内部的惰性气体与煤粉混合物9隔离的平底锥形多孔板8，惰性气体可从惰性气体的气室7透过多孔板8进入煤粉输送罐1内与该处的煤粉混合；两根下端入口置于多孔板8上方的内部输煤管5、5’，输送罐上端出口3、3’通过煤粉输送罐1顶部或侧壁的壁面伸出罐外；一块隔板6设于平底锥形多孔板8内用于将两根内部输煤管5、5’的入口隔开；两个调节器4、4’分别设在紧靠两根内部输煤管5、5’的输送罐上端出口3、3’的上游。
在煤粉输送罐1的顶部端盖上设有输送罐入煤口2a，输送罐测压口2b、输送罐压力调节气体入口2c输送罐排气口2d，在惰性气体的气室7的壁面上设有气室进气口2e。
以下结合图3说明本发明向加压干煤粉气化器供给煤粉方法的一个实施方案。维持煤粉输煤罐1的压力高于气化器10的压力一个定值(0.5~2.0MPa)，将已处于与煤粉输煤罐1压力相同的煤粉由输煤罐1的输送罐入煤口2a加入煤粉输煤罐1，来自惰性气源12的惰性气体通过流化风调节装置13进入惰性气体的气室7，并通过锥形多孔板8进入煤粉输送罐1内。在那里惰性气体与煤粉均匀混合。惰性气体与煤粉混合物9在煤粉输送罐1与气化器10之间压差的驱动下分别进入两根罐内部输煤管5、5’的入口，并向上运动分别经过调节器4、4’、输送罐上端出口3、3’、气化器输煤管11、11’进入气化器10的一对气化器喷嘴19、19’。
由差压测量装置17测量煤粉输煤罐1与气化器10之间的压差，通过煤粉输送罐1的压力调节装置14、15控制煤粉输送罐1与气化器的压差稳定在一个所需要的值，从而保证输煤率的稳定。
输煤管11、11’中惰性气体与煤粉混合物的浓度及速度由煤粉流量计18、18’分别测量，并通过计算到每根输煤管的输煤率。
根据流量计18、18’的读数调整煤粉输送罐1与气化器10之间的压差，从而调整输煤率到所需的值。
来自气源12、并分别经过调节风控制装置16、16’调整到一定流量的惰性气体分别通过调节器4、4’的多孔管壁进入输煤管11、11’，从而调节输煤管中惰性气体和煤粉混合物的混合比。输煤管11、11’中惰性气体与煤粉的混合比可以通过流量计18、18’分别监测。
输煤管11、11’的管径、长度及弯头数应相同，以维持两管的压降相同，从而保证两管输煤率相同。如果无法达到上述要求，则应在管道上设置阻力调整装置，通过调节使两管的阻力相同。阻力调整装置可以是可变孔径的节流元件，但在小管径时则不宜采用，以避免堵塞，此时可采用改变输送管长度或弯头数进行调整。
权利要求
1.一种密相气力输送进料装置，其特征在于该装置以煤粉输送罐(1)为主体，在煤粉输送罐(1)的顶部设有输送罐入煤口(2a)、输送罐测压口(2b)、输送罐压力调节气体入口(2c)、输送罐排气口(2d)在所述的煤粉输送罐(1)的下部设置一惰性气体的气室(7)，气室进气口(2e)设在惰性气体的气室(7)壁面，在惰性气体的气室(7)与煤粉输送罐(1)的内部空间之间用一个平底锥形多孔板(8)隔离，在平底锥形多孔板(8)的直径位置设置一隔板(6)将锥面内空间分为两个相等的部分，在煤粉输送罐(1)内设置内部输煤管(5)，钢管的下端入口分别位于多孔板两个部分的上方，钢管的上端口即输送罐上端出口(3、3’)分别通过煤粉输送罐(1)的上部壁面引出煤粉输送罐(1)外，构成煤粉输送罐(1)中惰性气体和煤粉混合物的两个出口；在输送罐上端出口(3、3’)前分别设置一个调节器(4、4’)，调节器(4、4’)具有惰性气体的输入装置。气源(12)通过调节风控制装置(16、16’)接调节器(4、4’)，气源(12)通过流化风调节装置(13)接气室进气口(2e)，气源(12)通过输送罐压力调节装置(15)接煤粉输送罐(1)。
2.一种用于权利要求1所述的密相气力输送进料装置的密相气力输送进料方法，其特征在于输送进料的方法为a、向煤粉输送罐(1)内加入煤粉，利用输送罐压力调节装置(14、15)的调节功能使得煤粉输送罐(1)内的压力高于煤气化器(10)一个设定值，来自气源(12)的输送煤粉的惰性气体通过流化风调节装置(13)经气室进气口(2e)进入惰性气体的气室(7)，再经平底锥形多孔板(8)均匀地进入煤粉输送罐(1)内，并在罐内与平底锥形多孔板(8)上方的煤粉均匀混合；b、在煤粉输送罐(1)与煤气化器(10)之间压差的驱动下，平底锥形多孔板(8)上方的惰性气体与煤粉混合物(9)分别进入两根内部输煤管(5、5’)的入口，并沿着内部输煤管(5)向上流动，经过调节器(4、4’)和输煤管(11、11’)最终进入气化器喷嘴(19、19’)；c、在煤粉输送罐(1)与煤气化器(10)之间设置一套差压测量装置(17)，监测两者之间的压差，输送罐压力调节装置(14、15)根据差压测量装置(17)所提供的信号进行调节，维持煤粉输送罐(1)与煤气化器(10)之间的压差在一个设定值；d、通过改变煤粉输送罐(1)和气化器(10)之间的设定压差调节向气化器(10)的供煤量；e、来自气源(12)的惰性气体在调节风控制装置(16、16’)的控制下进入调节器(4、4’)并经过调节器(4、4’)内的多孔壁进入输煤管(11、11’)，与输煤管(11、11’)中的惰性气体与煤粉的混合物混合，从而控制输煤管(11、11’)内惰性气体与煤粉的混合比在所需要的值；f、在煤粉输送罐(1)内煤粉量下降到40％～60％时，将已经处于与输送罐相同压力的煤粉加入煤粉输送罐(1)，使得整个装置可连续稳定地向气化器(10)供煤。
全文摘要
密相气力输送进料装置涉及到利用一种密相气力输送方法向干煤粉加压气化炉内以稳定的流率供给煤粉的设备和方法。该装置以煤粉输送罐(1)为主体，在煤粉输送罐(1)的顶部设有输送罐入煤口(2a)、输送罐测压口(2b)、输送罐压力调节气体入口(2c)、输送罐排气口(2d)在所述的煤粉输送罐(1)的下部设置一惰性气体的气室(7)，气室进气口(2e)设在惰性气体的气室(7)壁面，在惰性气体的气室(7)与煤粉输送罐(1)的内部空间之间用一个平底锥形多孔板(8)隔离，该方法可稳定地同时向气化炉的两个喷嘴供给煤粉，避免因供煤量不稳定在气化器内产生温度的不稳定而影响正常的气化过程和损坏器壁，同时也简化了供煤系统，节省投资。
文档编号C10J3/50GK1670137SQ20051003856
公开日2005年9月21日 申请日期2005年3月25日 优先权日2005年3月25日
发明者沈湘林, 盛昌栋, 杨林军, 熊源泉 申请人:东南大学