一种高压粉煤循环标定系统的制作方法

本实用新型涉及一种高压粉煤循环标定系统，属于化工设备领域。

背景技术：

随着我国对煤炭能源的需求日渐增加，煤气化技术迎来了快速发展时代，各种气化技术应运而生，其中气流床技术特别是干粉气化技术成为了未来发展的主流。干粉气化技术具有反应温度高、反应压力高的特点，且进料方式为粉煤进料。由于干粉气化技术的上述特点，目前干粉气化加工过程均采用投煤前流量标定的方式，试验中很难再次进行重新标定，且标定后的煤粉无法再次回收利用。因此，如何高效、精确、稳定的测定粉煤进料流量成为了保证系统稳定运行的前提。

技术实现要素：

本实用新型的发明目的在于：针对现有技术存在的问题，提供一种高压粉煤循环标定系统，同时可将标定用的煤粉重新返回气化炉输送系统重复利用，实现了闭式循环的粉煤流量标定。

为解决上述技术问题，本实用新型采取的技术方案是，一种高压粉煤循环标定系统，包括常压煤粉罐、变压罐、高压发料罐、气化炉，常压煤粉罐、变压罐、高压发料罐、气化炉依次连接；所述常压煤粉罐上端的气体排空口上连接有常压过滤器；所述高压发料罐与气化炉之间设置有若干高压发料锥、若干高压发料阀、若干煤粉输送管、若干粉煤流量计和若干气化炉球阀，高压发料锥设置于高压发料罐)下端，高压发料锥、高压发料阀、煤粉输送管、气化炉球阀依次连接，粉煤流量计设置于煤粉输送管上，气化炉球阀与气化炉进料口连接；所述煤粉输送管还连接有标定罐，标定罐内设置有称重系统；所述标定罐通过循环输送管路连接常压煤粉罐，循环输送管路上设置有标定罐下料阀。

本申请的技术方案中，粉煤原料通过常压煤粉罐、变压罐、高压发料罐进入到标定罐，通过标定罐内的称重系统计量进入标定罐的煤粉量，并通过与煤粉流量计校核达到煤粉质量标定的目的，然后粉煤原料通过循环输送管路和标定罐下料阀循环入常压煤粉罐，使得粉煤原料循环。

煤粉通过常压罐底部管道进入变压罐，煤粉进入的同时变压罐的气体通过低压平衡管Ⅰ进入常压煤粉罐，冲压气对变压罐充压至与高压发料罐压力匹配状态，当两罐压力匹配后开启平衡管Ⅱ，煤粉进入高压发料罐，输送后的变压罐通过变压罐过滤器将高压含尘气体泄放，降压后变压罐准备再次接受常压罐的煤粉完成再次循环操作。

优化的，上述高压粉煤循环标定系统，所述煤粉输送管的尾端连接有输送三通，输送三通的入口端连接煤粉输送管，输送三通的其中一个出口端连接有标定罐球阀，输送三通的另一个出口端连接气化炉球阀。

本申请的技术方案中，当反应过程中多路输煤管线出现某路煤粉流量偏差较大的情况时，需要对该路煤粉流量进行重新标定。此时，先关闭该路发料阀，打开该路标定罐球阀，关闭气化炉球阀，再打开发料阀，煤粉进入标定罐，通过标定罐称重系统与煤粉流量计校核后完成标定，标定后煤粉通过输送系统循环回收至常压煤粉罐并再次进入系统。标定后的煤粉管路关闭标定罐球阀，打开气化炉球阀，打开发料阀，煤粉进入气化系统，完成此次煤粉输送管路的在线标定，及标定煤粉的回收再利用。

优化的，上述高压粉煤循环标定系统，所述输送三通包括一个进口管和两个出口管，两个出口管分别连接标定罐球阀和气化炉球阀，两个出口管的轴线夹角为15°-45°，进口管与其中一个出口管共轴设置。

优化的，上述高压粉煤循环标定系统，所述输送三通的两个出口管的轴线夹角为25°-35°。

本申请的技术方案中，输送三通后的气化炉球阀及标定罐球阀距离三通端面的安装距离为最短距离，防止煤粉在阀门及输送三通间积累堵塞。同时在管道布置过程中要求所有输送管的长度及阻力一致，以提高标定及后期生产的一致性及准确性。

输送三通要求两个出口管的轴线夹角为15°-45°，以便于降低三通阻力，提高标定准确度。

优化的，上述高压粉煤循环标定系统，所述标定罐上连接有标定冲压气管和标定罐过滤器，标定罐过滤器上端排空。

优化的，上述高压粉煤循环标定系统，所述循环输送管路连接有标定罐输送气管。

优化的，上述高压粉煤循环标定系统，所述变压罐的气体排空口上连接有变压锁罐过滤器。

优化的，上述高压粉煤循环标定系统，所述常压煤粉罐与变压罐之间设置有平衡管Ⅰ，变压罐与高压发料罐之间设置有平衡管Ⅱ，常压煤粉罐上连接有原料煤粉输送管。

优化的，上述高压粉煤循环标定系统，所述标定罐的粉煤入口上连接有标定罐根部球阀，标定罐根部球阀的两端分别连接有输煤管线软连接和标定罐软连接，标定罐根部球阀通过标定罐软连接连接标定罐的粉煤入口；所述输煤管线软连接的端部连接标定罐球阀。

煤粉输送管为多根，在标定过程中采用单支煤粉输送管独自标定的方式，煤粉输送管末端连接有输煤管线软连接，标定罐的煤粉入口连接有标定罐软连接，后面连接有标定罐根部球阀，输煤管线软连接将标定罐根部球阀与输煤管线末端连接，贯通后达到标定煤粉的操作。

在管线布置中应满足同一条输煤管线软连接能够连接所有输煤管线末端，且连接后无折弯。

标定罐软连接的设置是为了使标定罐的称重系统更稳定。标定罐根部球阀的设置是为了防止切换输煤管线过程中标定罐压力外泄。要求标定罐软连接及标定罐根部球阀距离为最短，防止软连接及球阀距离过长引起局部阻力过大，影响标定准确性。

优化的，上述高压粉煤循环标定系统，所述高压发料阀、标定罐球阀为双阀或双密封面结构单阀。

本实用新型的优点在于它能克服现有技术的弊端，结构设计合理新颖。本申请的技术方案通过采用特殊的管路设置，如特殊角度的三通、根部球阀、软连接、布置要求，提高了系统标定准确性。通过标定罐底部的输送管路及系统实现了标定用煤粉在线的回收再利用，降低了标定用煤量，使得煤粉在标定及反应系统间实现了闭路循环。输送管线的切断球阀设计结合开启的顺序，实现了多条输送管线反应过程中的在线切出与切入，实现了在线的标定修正与再次投入运行，降低了标定过程时间。

附图说明

图1为本实用新型实施例1的结构示意图；

图2为本实用新型中实施例2的结构示意图；

图3为本实用新型中输送三通的结构示意图；

图4为本实用新型中标定罐的管道连接结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图与具体实施例进一步阐述本发明的技术特点。

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图所示，本实用新型为一种高压粉煤循环标定系统，其特征在于：包括常压煤粉罐02、变压罐06、高压发料罐10、气化炉18，常压煤粉罐02、变压罐06、高压发料罐10、气化炉18依次连接；所述常压煤粉罐02上端的气体排空口上连接有常压过滤器03；所述高压发料罐10与气化炉18之间设置有若干高压发料锥11、若干高压发料阀12、若干煤粉输送管13、若干粉煤流量计14和若干气化炉球阀16，高压发料锥11设置于高压发料罐10下端，高压发料锥11、高压发料阀12、煤粉输送管13、气化炉球阀16依次连接，粉煤流量计14设置于煤粉输送管13上，气化炉球阀16与气化炉18进料口连接；所述煤粉输送管13还连接有标定罐19，标定罐19内设置有称重系统21；所述标定罐19通过循环输送管路24连接常压煤粉罐02，循环输送管路24上设置有标定罐下料阀22。

所述煤粉输送管13的尾端连接有输送三通15，输送三通15的入口端连接煤粉输送管13，输送三通15的其中一个出口端连接有标定罐球阀17，输送三通15的另一个出口端连接气化炉球阀16。

所述输送三通15包括一个进口管151和两个出口管152，两个出口管152分别连接标定罐球阀17和气化炉球阀16，两个出口管152的轴线夹角为15°-45°，进口管151与其中一个出口管152共轴设置。所述输送三通15的两个出口管152的轴线夹角为25°-35°。

所述标定罐19上连接有标定冲压气管20和标定罐过滤器25，标定罐过滤器25上端排空。

所述循环输送管路24连接有标定罐输送气管23。

所述变压罐06的气体排空口上连接有变压锁罐过滤器07。

所述常压煤粉罐02与变压罐06之间设置有平衡管Ⅰ04，变压罐06与高压发料罐10之间设置有平衡管Ⅱ08，常压煤粉罐02上连接有原料煤粉输送管01。

所述标定罐19的粉煤入口上连接有标定罐根部球阀192，标定罐根部球阀192的两端分别连接有输煤管线软连接193和标定罐软连接191，标定罐根部球阀192通过标定罐软连接191连接标定罐19的粉煤入口；所述输煤管线软连接193的端部连接标定罐球阀17。所述高压发料阀12、标定罐球阀17为双阀或双密封面结构单阀。

此实施例的技术方案中，加工合格的原料煤粉01自上游工段进入常压煤粉罐02，常压煤粉罐02的含尘气体通过过滤器03排空。

煤粉通过常压煤粉罐02底部管道进入变压罐06，煤粉进入的同时变压罐06的气体通过低压平衡管Ⅰ04进入常压煤粉罐02，冲压气05对变压罐06充压至与高压发料罐10压力匹配状态，当两罐压力匹配后开启平衡管Ⅱ08，煤粉进入高压发料罐10，输送后的变压罐06通过变压罐过滤器07将高压含尘气体泄放，降压后变压罐06准备再次接受常压罐02的煤粉完成再次循环操作。

高压发料罐10通过高压输送气09稳定罐内压力，当高压发料阀12打开后，煤粉通过高压发料锥11进入煤粉输送管13，高压密相煤粉通过粉煤流量计14计量。计量后的煤粉经过输送三通15、气化炉球阀16进入气化炉18，通过标定罐球阀17进入标定罐19。

当气化炉球阀16关闭，标定罐球阀17打开时，煤粉进入标定罐19，标定罐19通过冲压气20标定罐过滤器25稳定压力，使得标定罐19内压力与气化炉18压力一致。标定罐19通过称重系统21计量进入标定罐19的煤粉量，并通过与煤粉流量计14校核达到煤粉质量标定的目的。

如图1标定后进入标定罐19的煤粉通过标定罐下料阀22及输送气23进入循环煤粉管道24并输送至常压煤粉罐02，进入常压煤粉罐的煤粉再次通过输送系统完成其他管线的标定。如图2另一种形式要求标定罐及气化炉煤粉入口标高高于常压煤粉罐02，标定罐内煤粉经过标定罐下料阀22后进入循环输送管道，该管道为重力流管道，依靠标定罐与常压煤粉罐的高差实现重力流煤粉循环回收。

完成所有输煤管线13的标定后，打开气化炉球阀18，关闭标定罐球阀17，循环回收的标定用煤粉及新鲜煤粉通过输煤管线进入气化炉18参加反应。

当反应过程中多路输煤管线13出现某路煤粉流量偏差较大的情况时，需要对该路煤粉流量进行重新标定。此时，先关闭该路发料阀12，打开该路标定罐球阀17，关闭气化炉球阀18，再打开发料阀12，煤粉进入标定罐19，通过标定罐称重系统21与煤粉流量计14校核后完成标定，标定后煤粉通过输送系统循环回收至常压煤粉罐02并再次进入系统。标定后的煤粉管路关闭标定罐球阀17，打开气化炉球阀16，打开发料阀12，煤粉进入气化系统，完成此次煤粉输送管路的在线标定，及标定煤粉的回收再利用。

此实施例中所指高压输送系统，是指压力在6-8MPa的输送系统；输送气可以为氢气、氮气、二氧化碳；高压发料罐10底部的发料锥11个数可以为任意个数；煤粉输送管线要求内壁达到的光滑度要求为Ra1.6～0.4，煤粉输送管线的拐弯处半径均应达到直线段管内径的5-30倍，煤粉输送管线的焊接接头均应为对焊形式，严禁出现凸台结构。

循环输送管线同样要求内壁达到的光滑度要求为Ra1.6～0.4，循环输送管线的拐弯处半径均应达到直线段管内径的5-30倍，输煤管线的焊接接头均应为对焊形式，严禁出现凸台结构；要求标定罐煤粉进口与其气化炉煤粉进口处于同意水平面处；要求输煤三通15后去标定罐的管线与去气化炉的管线布置及长度规格等要求尽量一致；要求标定罐压力与气化炉压力尽量一致。

要求标定罐输送气为二氧化碳、氮气，标定罐向常压煤粉罐输送煤粉可采用密相输送或稀相输送方式。若标定过程中变压罐或高压发料罐内气体含有可燃性气体，则变压罐与常压煤罐贯通前，标定罐向常压罐输送标定煤粉前应进行置换操作，防止可燃气体与常压罐内氧气接触发生危险。

实施例2

此实施例与实施例1的区别在于：如图2所示，此实施例中要求标定罐19及气化炉18煤粉入口标高高于常压煤粉罐02，标定罐19内煤粉经过标定罐下料阀22后进入循环输送管道24，该管道为重力流管道，依靠标定罐19与常压煤粉仓02的高差实现重力流煤粉循环回收。

所述输送三通15包括一个进口管151和两个出口管152，两个出口管152分别连接标定罐球阀17和气化炉球阀16，两个出口管152的轴线夹角为15°-45°，进口管151与其中一个出口管152共轴设置。所述输送三通15的两个出口管152的轴线夹角为25°-35°。

实施例3

此实施例与实施例1的区别在于：所述输送三通15包括一个进口管151和两个出口管152，两个出口管152分别连接标定罐球阀17和气化炉球阀16，两个出口管152的轴线夹角为15°-45°，进口管151与其中一个出口管152共轴设置。所述输送三通15的两个出口管152的轴线夹角为25°-35°。

当然，上述说明并非是对本实用新型的限制，本实用新型也并不限于上述举例，本技术领域的普通技术人员，在本实用新型的实质范围内，作出的变化、改型、添加或替换，都应属于本实用新型的保护范围。