专利名称：一种gsp气化炉煤粉输送管线及投料方法
技术领域：
本发明涉及煤化工技术领域，尤其涉及一种GSP气化炉煤粉输送管线及投料方法。
背景技术：
大规模气流床煤气化技术成为当今煤气化技术的主流，而由于干煤粉气化技术具有煤种适应性宽、有效产气率高以及比氧耗低等优点，而被不断重视，其中，GSP气化炉是采用干煤粉加压气流床气化技术的典型代表。GSP气化炉包括水冷壁和气化炉外壳，干煤粉气化过程在水冷壁气化炉内进行。水冷壁之所以能够抵御气化炉内的高温、高压、煤渣冲蚀等各种恶劣的环境，是因为在水冷壁中采用了“以渣还渣”的原理，即依靠水冷壁内表面挂上的煤渣来抵御气化炉内的恶劣环境。因此快速、均有的使煤渣在水冷壁内表面上挂渣，才能及时的对水冷壁起到很好的保护。图1为现有技术中煤粉处理及输送管线的系统结构示意图，在该系统中，煤仓4中的粉煤通过管线输送到不同的锁斗3的输入端(图1中为了简便只画出了一个锁斗，该煤仓剩余的三个出口输送的煤去其它锁斗，其它锁斗与该锁斗3的结构相同)，锁斗3的输出端通过管线连接进料仓2的输入端，进料仓2的输出端连接三条煤粉输送管线1的第一连接端，每条煤粉输送管线1的第一连接端连接进料仓2的输出端，第二连接端连接到GSP气化炉的气化烧嘴5，通过气化炉烧嘴5进入到水冷壁气化炉内进行气化反应。三条不同的煤粉输送管线1在向GSP气化炉输送煤粉的过程中，首先，在开车后， 先通过一条煤粉输送管线1输送煤粉，之后再依次打开第二条及第三条煤粉输送管线1输送煤粉。但是该输送煤粉的方式，未对煤粉输送管线上的调节阀和其它检测仪器的工作状况进行检验，未确保进入气化烧嘴的煤粉输送情况是稳定的，因此会出现投料时，气化装置不稳定，跳车等问题，同时，因出气化烧嘴的煤粉分散不均勻，也会引起气化炉偏烧，水冷壁不能均勻挂渣，存在烧坏水冷壁的风险，从而影响整个气化装置的正常工作。
发明内容
本发明提供一种GSP气化炉煤粉输送管线及投料方法，能够在气化炉投料前，对煤粉输送管线中的煤粉的输送情况进行调整，保证煤粉输送管线中煤粉输送情况稳定后向 GSP气化炉投料。本发明提供一种GSP气化炉煤粉输送管线，每条煤粉输送管线的第一连接端与进料仓的输出端连接，进料仓的输入端与锁斗的输出端连接，锁斗的输入端连接煤仓出口，并且在每条煤粉输送管线上还设置有检测计，所述煤粉输送管线包括与每条煤粉输送管线对应的位于该煤粉输送管线上的三通阀、煤粉循环管线、减压装置及气压调节阀门；其中，所述三通阀的输入端与该煤粉输送管线的第二连接端连接，三通阀的第一输出端通过管线连接气化炉的气化烧嘴，第二输出端连接煤粉循环管线的第一连接端；
所述煤粉循环管线，为形如T字的管线，该煤粉循环管线的第一连接端与三通阀的第二输出端连接，第二连接端通过煤仓顶部的开孔与煤仓内部连通，第三连接端外接背压气体；所述减压装置，位于所述煤粉循环管线的T字形交点与第二连接端之间；所述气压调节阀门，位于所述煤粉循环管线的第三连接端与所述煤粉循环管线的 T字形交点之间。所述煤粉输送管线还包括，位于煤粉循环管线第二连接端的控制阀。所述煤粉输送管线还包括，压差计；所述压差计位于所述气压调节阀门，以及所述煤粉循环管线的T字形交点之间。本发明提供一种上述煤粉输送管线的投料方法，所述投料方法包括在向GSP气化炉投料之前，调节三通阀使输入端与第二输出端形成回路，根据进料仓在GSP气化炉气化过程中的压力值，将进料仓冲压到该压力值并保持恒压；通过煤粉循环管线的第三连接端冲入气体建立背压，并调整气压调节阀门使该煤粉循环管线中的压力值，与GSP气化炉开车时气化炉内部的压力值相等；当进料仓中的煤粉输送到煤粉输送管线时，根据设置在每条煤粉输送管线上的检测计，确定每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况是否稳定；当至少一条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况不稳定时，保持三通阀当前的状态，继续监测，直至每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况稳定，当每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况稳定时，调整三通阀，使所述三通阀的输入端与第一输出端形成回路，通过与煤粉输送管线第一连接端连接的气化烧嘴向GSP气化炉投料。在本发明中，所述检测计包括密度计和速度计中的至少一种。当所述检测计包括密度计和速度计时，所述根据设置在每条煤粉输送管线上的检测计，确定每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况是否稳定，包括根据所述密度计是否在30分钟 60分钟时间内的监测结果为280千克/立方米 350千克/立方米，判断该每条煤粉输送管线中输送的煤粉的密度是否稳定；且，根据所述速度计是否在30分钟 60分钟时间内的监测结果为4米/秒 10米 /秒，判断该每条煤粉输送管线中输送的煤粉的速度是否稳定。本发明提供一种GSP气化炉煤粉输送管线及投料方法，针对每条煤粉输送管线设置煤粉循环管线，该煤粉循环管线为形如T字的管线，在每条煤粉输送管线上设置检测计， 并且其第二连接端连接三通阀的输入端，三通阀的第一输出端连接气化炉的气化烧嘴，第二输出端连接煤粉循环管线的第一连接端，该煤粉循环管线的第二连接端连接煤仓内部， 第三连接端外接背压气体。由于本发明针对每条煤粉输送管线设置煤粉循环管线，并在GSP 气化炉投料之前，对煤粉输送管线中输送煤粉情况是否稳定进行调整，直到煤粉输送管线中煤粉输送情况稳定后，才通过煤粉输送管线向GSP气化炉投料，因此可以保证气化装置的稳定，从而有利于气化装置的平稳开车，和水冷壁内表面均勻挂渣。
图1为现有技术中煤粉处理及输送管线的系统结构示意图2为本发明中GSP气化炉煤粉输送管线的结构示意图。
具体实施例方式本发明提供了一种GSP气化炉煤粉输送管线及投料方法，能够在气化炉投料前， 对煤粉输送管线中的煤粉的输送情况进行调整，直到煤粉输送管线中煤粉情况的稳定，才向GSP气化炉投料。下面结合说明书附图，对本发明进行详细说明。图2为本发明中GSP气化炉煤粉输送管线的结构示意图，该GSP煤粉气化炉包括三条煤粉输送管线1，三条煤粉输送管线1的结构相同，并且针对三条煤粉输送管线所作的设置相同，现为了简便以一条煤粉输送管线为例进行说明(图2中针对每条煤粉输送管线设置的煤粉输送管线相同，所以在图2中省略未示出)。该煤粉输送管线1的第一连接端与进料仓2的输出端连接，其中进料仓2的输出端位于进料仓2顶部，即进料仓2的出料方式为上出料方式，而进料仓2的输入端与锁斗3 的输出端连接，锁斗3的输入端与煤仓4的出口连接。在该煤粉输送管线中还包括三通阀6、煤粉循环管线7以及减压装置8 ；其中，所述三通阀6的输入端与该煤粉输送管线7的第二连接端连接，三通阀的第一输出端通过管线连接气化炉的气化烧嘴5，第二输出端连接煤粉循环管线7的第一连接端；所述煤粉循环管线7，为形如T字的管线，该煤粉循环管线7的第一连接端与三通阀6的第二输出端连接，第二连接端与煤仓4内部连通，第三连接端外接背压气体；所述减压装置8，位于所述煤粉循环管线7的T字形交点与第二连接端之间。在本发明中针对每条煤粉输送管线设置煤粉循环管线，并在GSP气化炉投料之前，对煤粉输送管线中输送煤粉情况是否稳定进行监测，直到煤粉输送管线中输送的煤粉稳定，才将煤粉输送管线中输送的煤粉输送到GSP气化炉，从而有利于实现气化装置的平稳开车，和水冷壁内表面均勻挂渣。为了实现煤粉循环管线与煤仓内部连通，在本发明中所述煤仓4顶部开孔，所述煤粉输送管线7的第二连接端通过所述煤仓4顶部的开孔与煤仓内部连通。由于GSP气化炉包括三条煤粉输送管线，针对每条煤粉输送管线都设置了对应的煤粉循环管线，并且煤粉循环管线的第二连接端与煤仓内部连通。因此在本发明实施例中该煤仓的顶部开有三个孔，每条煤粉输送管线对应的煤粉循环管线的第二连接端通过对应的孔与煤仓内部连通，其中在煤仓顶部所开孔的大小，根据煤粉循环管线的第二连接端的直径确定。并且当煤粉循环管线的第二连接端与煤仓顶部对应的孔连接后，采用相应的密闭措施，保证煤粉输送管线、循环管线以及煤仓、锁斗以及进料仓之间的密闭性。另外，为了实现对该煤粉输送管线中煤粉输送情况的稳定进行调整，在本发明中所述煤粉循环管线7的第三连接端与所述煤粉循环管线7的T字形交点之间，还包括气压调节阀门9 ；所述三通阀6的输入端与第二输出端形成回路时，所述煤粉循环管线7的第三连接端注入气体建立背压，调节所述气压调节阀门9，保持煤粉循环管线7中的压力值，与GSP 气化炉开车时气化炉内部的压力值相等。
具体的，在该煤粉输送管线中，还包括气压计，该压差计位于所述气压调节阀门， 以及所述煤粉循环管线的τ字形交点之间。通过观测压差计的读数，确定煤粉循环管线7 中的压力值，是否与GSP气化炉开车时气化炉内部的压力值相等。其中，在本发明中煤粉循环管线7中的压力值，与GSP气化炉开车时气化炉内部的压力值相等是指，煤粉循环管线7中的压力值，与GSP气化炉开车时气化炉内部的压力值的压力差在设定的阈值范围内，例如该阈值可以为0. IMpa，只要两者的压力差小于0. IMpa, 可以认为两者的压力值相等。并且，为了实现对煤粉输送管线中煤粉输送情况的稳定性进行调整，在每条煤粉输送管线上，设置有检测计，其中检测计可以包括速度计和速度计中的至少一种，当然还可能包含其他的检测计。为了保证煤粉循环管线在通入背压气体后，该煤粉循环管线的压力值与GSP气化炉开车时气化炉内的压力值相等，在本发明中，该煤粉输送管线还包括，位于煤粉循环管线第二连接端的控制阀。当向煤粉循环管线通入背压气体时，将位于煤粉输送管线的控制阀， 及位于煤粉循环管线第二连接端的控制阀关闭，保持该煤粉循环管线的压力值与GSP气化炉开车时气化炉内的压力值相等。基于该GSP气化炉煤粉输送管线，本发明提供了一种基于该GSP气化炉煤粉输送管线的投料方法，该投料方法在向GSP气化炉投料之前进行，当保证了煤粉输送管线中输送煤粉的情况稳定后，再向GSP气化炉投料。该投料方法包括调节三通阀使输入端与第二输出端形成回路，根据进料仓在 GSP气化炉气化过程中的压力值，将进料仓冲压到该压力值并保持恒压；通过煤粉循环管线的第三连接端冲入气体建立背压，并调整气压调节阀门使该煤粉循环管线中的压力值，与GSP气化炉开车时气化炉内部的压力值相等；当进料仓中的煤粉输送到煤粉输送管线时，根据设置在每条煤粉输送管线上的检测计，确定每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况是否稳定；当至少一条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况不稳定时，保持三通阀当前的状态，继续监测，直至每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况稳定，当每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况稳定时，调整三通阀，使所述三通阀的输入端与第一输出端形成回路，通过与煤粉输送管线第一连接端连接的气化烧嘴向GSP气化炉投料。具体的由于在煤仓、锁斗以及进料仓之间设置有阀门，并且在GSP气化炉的气化过程中，煤仓中的压力为常压，锁斗中的压力周期性发生变化，而进料仓中也是保持在恒压状态。因此，在向GSP气化炉投料之前，该三通阀的输入端与第二输出端形成回路，因此煤粉的整个输送过程为煤仓中的煤进入到锁斗中，通过锁斗进入到进料仓，煤粉从进料仓的输出端输送到煤粉输送管线，通过三通阀后，煤粉流经煤粉循环管线，通过煤粉循环管线中的第二连接端进入到煤仓内部，继续之后的循环过程。为了实现对煤粉输送中输送煤粉的情况是否稳定进行调整，在本发明中，根据GSP 气化炉进行正常气化时，进料仓的压力值，将该进料仓冲压到该压力值，并通过进料仓与锁斗及煤粉输送管线之间的控制阀，保证进料仓内的压力值恒定，即保持恒压。
另外，需要通过煤粉循环管线中第三连接端通过气体形成背压，并且通过调节气压调节阀门使煤粉循环管线中的压力值，与GSP气化炉开车时气化炉内部的压力值相等。 此时在煤粉循环管线与三通阀的第一连接端，及煤粉循环管线与煤仓的第二连接端之间设置有控制阀，在煤粉未输送到煤粉循环管线中时，该控制阀断开煤粉循环管线与煤粉输送管线之间的连通。即采用煤粉循环管线模拟GSP气化炉开车时气化炉内的压力值，模拟整个煤粉的循环过程。当煤仓、锁斗以及进料仓之间按照GSP气化炉气化时的操作工艺进行煤粉的输送后，该进料仓通过其输出端将煤粉输送到煤粉输送管线。煤粉输送管线上设置有检测计，例如密度计、速度计等，对煤粉输送管线中煤粉的输送情况进行监测。由于煤粉输送管线中当煤粉输送情况稳定时，密度计以及速度计的在一定时间长度的内的监测结果位于什么样的范围内是可知的，因此，可以根据煤粉输送管线上设置的检测计，判断煤粉输送管线上输送的煤粉情况是否稳定。并且，在本发明中也可以对煤粉输送管线上的各种检测计及控制阀的状态进行监测，对根据监测结果对煤粉输送管线上的检测计及控制阀进行调整，保证检测计及控制阀处于正常状态。当该检测计包括密度计和速度计时，确定每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况是否稳定包括根据所述密度计是否在30分钟 60分钟时间内的监测结果为280千克/立方米 350千克/立方米，判断该每条煤粉输送管线中输送的煤粉的密度是否稳定；且，根据所述速度计是否在30分钟 60分钟时间内的监测结果为4米/秒 10米 /秒，判断该每条煤粉输送管线中输送的煤粉的速度是否稳定，较佳的该监测结果可以为7
米/秒。当密度计以及速度计等检测计的结果在设定的时间长度内，监测结果满足上述设置值时，确定煤粉输送管线中的煤粉情况稳定，例如煤粉输送管线上设置有密度计，并且密度计在35分钟内，监测的结果都是300千克/立方米，则认为该条煤粉输送管线中输送煤粉的密度正常。调整三通阀，使所述三通阀的输入端与第一输出端形成回路，通过与煤粉输送管线第一连接端连接的气化烧嘴向GSP气化炉投料。当任何一条煤粉输送管线上设置的密度计或速度计等检测计的结果在设定的时间长度内，监测结果不满足上述设置值时，确定煤粉输送管线中的煤粉输送情况不稳定，保持三通阀当前的状态，继续监测，直至每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况稳定。本发明提供一种GSP气化炉煤粉输送管线及投料方法，针对每条煤粉输送管线设置煤粉循环管线，该煤粉循环管线为形如T字的管线，在每条煤粉输送管线上设置检测计， 并且其第二连接端连接三通阀的输入端，三通阀的，第一输出端连接气化炉的气化烧嘴，第二输出端连接煤粉循环管线的第一连接端，该煤粉循环管线的第二连接端连接煤仓内部， 第三连接端外接背压气体。由于本发明针对每条煤粉输送管线设置煤粉循环管线，并在GSP 气化炉投料之前，对煤粉输送管线中输送煤粉情况是否稳定进行调整，直到确保煤粉输送管线中煤粉输送情况是稳定的，才通过煤粉输送管线向GSP气化炉投料，因此可以保证气化装置的稳定，从而有利于气化装置的平稳开车，和水冷壁内表面均勻挂渣。显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。
权利要求
1.一种GSP气化炉煤粉输送管线，每条煤粉输送管线的第一连接端与进料仓的输出端连接，进料仓的输入端与锁斗的输出端连接，锁斗的输入端连接煤仓出口，并且在每条煤粉输送管线上还设置有检测计，其特征在于，所述煤粉输送管线包括与每条煤粉输送管线对应的位于该煤粉输送管线上的三通阀、煤粉循环管线、减压装置及气压调节阀门；其中，所述三通阀的输入端与该煤粉输送管线的第二连接端连接，三通阀的第一输出端通过管线连接气化炉的气化烧嘴，第二输出端连接煤粉循环管线的第一连接端；所述煤粉循环管线，为形如T字的管线，该煤粉循环管线的第一连接端与三通阀的第二输出端连接，第二连接端通过煤仓顶部的开孔与煤仓内部连通，第三连接端外接背压气体；所述减压装置，位于所述煤粉循环管线的T字形交点与第二连接端之间； 所述气压调节阀门，位于所述煤粉循环管线的第三连接端与所述煤粉循环管线的T字形交点之间。
2.如权利要求1所述的GSP气化炉煤粉输送管线，其特征在于，所述煤粉输送管线还包括，位于煤粉循环管线第二连接端的控制阀。
3.如权利要求1所述的GSP气化炉煤粉输送管线，其特征在于，所述煤粉输送管线还包括，压差计；所述压差计位于所述气压调节阀门，以及所述煤粉循环管线的T字形交点之间。
4.一种基于权利要求1煤粉输送管线的投料方法，其特征在于，所述投料方法包括 在向GSP气化炉投料之前，调节三通阀使输入端与第二输出端形成回路，根据进料仓在GSP气化炉气化过程中的压力值，将进料仓冲压到该压力值并保持恒压；通过煤粉循环管线的第三连接端冲入气体建立背压，并调整气压调节阀门使该煤粉循环管线中的压力值，与GSP气化炉开车时气化炉内部的压力值相等；当进料仓中的煤粉输送到煤粉输送管线时，根据设置在每条煤粉输送管线上的检测计，确定每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况是否稳定；当至少一条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况不稳定时，保持三通阀当前的状态，继续监测，直至每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况稳定，当每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况稳定时，调整三通阀，使所述三通阀的输入端与第一输出端形成回路，通过与煤粉输送管线第一连接端连接的气化烧嘴向GSP气化炉投料。
5.如权利要求4所述的投料方法，其特征在于，所述检测计包括密度计和速度计中的至少一种。
6.如权利要求5所述的投料方法，其特征在于，当所述检测计包括密度计和速度计时， 所述根据设置在每条煤粉输送管线上的检测计，确定每条煤粉输送管线中输送的煤粉的情况是否稳定，包括根据所述密度计是否在30分钟 60分钟时间内的监测结果为280千克/立方米 350千克/立方米，判断该每条煤粉输送管线中输送的煤粉的密度是否稳定；且，根据所述速度计是否在30分钟 60分钟时间内的监测结果为4米/秒 10米/秒， 判断该每条煤粉输送管线中输送的煤粉的速度是否稳定。
全文摘要
本发明提供一种GSP气化炉煤粉输送管线及投料方法，能够在气化炉投料前，对煤粉输送管线中煤粉的输送情况进行调整，待煤粉输送管线中煤粉输送稳定后投料。在每条煤粉输送管线上设置检测计，并且其第二连接端连接三通阀的输入端，三通阀的第一输出端连接气化炉的气化烧嘴，第二输出端连接煤粉循环管线的第一连接端，该煤粉循环管线的第二连接端连接煤仓内部，第三连接端外接背压气体。由于本发明针对每条煤粉输送管线设置煤粉循环管线，并在GSP气化炉投料之前，对煤粉输送管线中输送煤粉情况是否稳定进行调整，直到煤粉输送管线中输送的煤粉稳定，才向GSP气化炉投料，从而有利于实现气化装置的平稳开车，和水冷壁内表面均匀挂渣。
文档编号C10J3/50GK102260535SQ201110182670
公开日2011年11月30日 申请日期2011年6月30日 优先权日2011年6月30日
发明者于飞, 吴跃, 姚敏, 张世奇, 张建寿, 张玉柱, 杨加义, 杨红波, 焦洪桥, 王俭, 罗春桃, 蒙军, 郭伟, 雍晓静, 马银剑, 黄斌 申请人:神华宁夏煤业集团有限责任公司, 神华集团有限责任公司