用于气化炉高压仓的原料粉煤输送柱塞置换装置及方法与流程

本发明涉及一种原料粉煤输送置换装置及方法，特别是一种用于气化炉高压仓的原料粉煤输送柱塞置换装置及方法。

背景技术：

目前，为气化炉高压仓提供粉煤原料所使用的设备为锁斗加压仓，以及粉煤高压输送气体发生设备，利用高压气体推送锁斗加压仓内的原料粉煤向气化炉高压仓提供粉煤原料，每一次都要用与锁斗加压仓同体积的粉煤高压输送气体置换粉煤原料，锁斗加压仓内粉煤输送到高压仓后，锁斗加压仓内的高压气体要全部减压释放到大气中，既需要投入巨资兴建高压输送气体发生设备，同时也浪费了大量的能源。

所采用的锁斗加压仓，是在锁斗加压仓上有粉煤原料输出口，该粉煤原料输出口与气化炉高压仓的粉煤原料输入端连接，在锁斗上还有粉煤原料进料口和粉煤高压输送气体进料口。工作时，从锁斗的粉煤原料进料口加入粉煤原料，然后将粉煤原料的进料口封闭，再从粉煤高压输送气体进料口充入粉煤高压输送气体，待锁斗加压仓内压力达到高压仓内压力后，打开气化炉高压仓的进料口，用同等体积及压力的粉煤高压输送气体将锁斗内的粉煤原料加入到气化炉高压仓内，加料完毕后，关闭气化炉高压仓的进料口，排空锁斗内的与锁斗加压仓同等体积的粉煤高压输送气体，一个输料过程结束。如此不断重复分段式输料过程。

迄今为止，现有技术的设备是利用粉煤高压输送气体置换输送粉煤原料，置换完成后，需要排空锁斗内的粉煤高压输送气体，运行成本高，在排气过程中，粉煤高压输送气体夹带部分粉煤，污染了周边环境；其输送过程中需要投入制粉煤高压输送气体制备设备和锁斗等处理粉煤高压输送气体设备，设备投入资金巨大，且高压气体制备设备的功率及噪音极大，实际运行中对能源造成了浪费、对环境造成了污染，且设备结构复杂，维护困难。

技术实现要素：

本发明的目的是要提供一种用于气化炉高压仓的原料粉煤输送柱塞置换装置及方法，解决现有技术中，为维持气化炉高压仓正常运行的设备投入资金巨大、运行成本高的问题；保证在减少设备体积及零备件数量的前提下，实现粉煤原料的输送，且能大大节省能源。

本发明的目的是这样实现的：本发明包括原料粉煤输送柱塞置换装置以及置换方法；

置换装置包括：柱塞缸、柱塞、柱塞驱动装置、粉煤输送管道、柱塞缸进料阀、进料粉煤密封阀和动力站；

柱塞位于柱塞缸内，在柱塞缸的一端连接有柱塞驱动装置，柱塞驱动装置的驱动杆与柱塞缸内的柱塞连接，柱塞驱动装置带动柱塞实现驱动动作；

在柱塞缸的另一端连接有进料粉煤密封阀，进料粉煤密封阀连接在气化炉高压仓的原料粉煤进料口；

在进料阀一端的柱塞缸壁上连接有柱塞缸进料阀，柱塞缸进料阀与粉煤输送管道连接；

动力站驱动柱塞驱动装置和柱塞缸进料阀驱动装置、气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置分别驱动柱塞推拉、柱塞缸进料阀、气化炉高压仓进料粉煤密封阀开关，实现上料、吸料、进料、封闭动作。

所述的进料粉煤密封阀包括：气化炉高压仓进料粉煤密封阀和气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置；气化炉高压仓进料粉煤密封阀安装在连接管道上，在气化炉高压仓进料粉煤密封阀的上端连接有气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置，通过气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置的驱动动作，关闭或打开气化炉高压仓进料粉煤密封阀。

所述的进料粉煤密封阀包括：高压仓进料锁斗阀、气化炉高压仓进料粉煤密封阀和气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置；气化炉高压仓进料粉煤密封阀安装在连接管道上，在管道上连接有高压仓进料锁斗阀；气化炉高压仓进料粉煤密封阀通过高压仓进料锁斗阀与气化炉高压仓相连；在气化炉高压仓进料粉煤密封阀的上端连接有气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置置，通过气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置的驱动动作，关闭或打开气化炉高压仓进料粉煤密封阀。

所述的柱塞缸进料阀包括：粉煤密封阀、驱动装置、一级粉煤密封阀、一级驱动装置和缓冲腔；在缓冲腔的两端有连接管道，在两端的连接管道上分别连接有粉煤密封阀和一级粉煤密封阀；粉煤密封阀和一级粉煤密封阀均安装在连接管道上；在粉煤密封阀和一级粉煤密封阀上分别连接有驱动装置和一级驱动装置。

所述的柱塞缸进料阀包括：粉煤密封阀、锁斗阀、驱动装置、一级粉煤密封阀、一级驱动装置和缓冲腔；在缓冲腔的两端有连接管道，在两端的连接管道上，一端连接有一级粉煤密封阀，另一端通过锁斗阀与粉煤密封阀连接；粉煤密封阀和一级粉煤密封阀均安装在连接管道上；在粉煤密封阀和一级粉煤密封阀上分别连接有驱动装置和一级驱动装置。

所述的柱塞缸进料阀包括：锁斗阀、一级粉煤密封阀、一级驱动装置和缓冲腔；在缓冲腔的两端有连接管道，在两端的连接管道上，一端连接有一级粉煤密封阀，另一端连接有锁斗阀；一级粉煤密封阀安装在连接管道上；在一级粉煤密封阀上连接有一级驱动装置；

或者所述的柱塞缸进料阀包括：一级粉煤密封阀、一级驱动装置和缓冲腔；在缓冲腔的两端有连接管道，在一端的连接管道上连接有一级粉煤密封阀；一级粉煤密封阀安装在连接管道上；在一级粉煤密封阀上连接有一级驱动装置。

所述的气化炉高压仓进料粉煤密封阀、粉煤密封阀、一级粉煤密封阀为对粉煤封闭的阀门。

所述的柱塞驱动装置、驱动装置、一级驱动装置、气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置为液压驱动装置；或为气动驱动装置；或为电动机械驱动装置。

所述的动力站是液压源；或者是气动源；或者是电动机械动力源。

置换方法，具体步骤如下：

（1）开始运行时，初始化系统；关闭一级粉煤密封阀和气化炉高压仓进料粉煤密封阀，打开粉煤密封阀；柱塞位于柱塞缸的进料阀一端，止于柱塞缸进料阀上端口处；

（2）原料粉煤通过粉煤输送管道进入缓冲腔；

（3）原料粉煤进入缓冲腔完成时，关闭粉煤密封阀，打开一级粉煤密封阀；此时气化炉高压仓进料粉煤密封阀处于关闭状态；

（4）柱塞上升，通过一级粉煤密封阀将缓冲腔中的原料粉煤吸入至柱塞缸中；

（5）柱塞吸料完成后，一级粉煤密封阀关闭，气化炉高压仓进料粉煤密封阀打开、粉煤密封阀打开，柱塞在柱塞驱动装置的作用下，推进原料粉煤通过气化炉高压仓进料粉煤密封阀进入气化炉高压仓，为气化炉高压仓输入原料粉煤；

（6）原料粉煤通过气化炉高压仓进料粉煤密封阀进入气化炉高压仓的同时，原料粉煤通过粉煤输送管道进入缓冲腔，重复步骤（2）后的输料过程；

（7）循环以上步骤，不间断完成柱塞与粉煤的等体积置换，实现粉煤的高压密封输送。

有益效果，由于采用了上述方案，原料粉煤输送柱塞置换装置，包含管道、动力系统及柱塞、粉煤密封阀、锁斗阀和缓冲腔，设备结构简单，维护方便，以此替代了投资巨大及体积庞大的锁斗加压仓并减小粉煤高压输送气体制备设备；以动力站作为动力，柱塞驱动装置推动柱塞，同时配合各个粉煤密封阀的开关切换，完成柱塞与粉煤的等体积置换，实现柱塞与原料粉煤的等体积置换向气化炉高压仓输送粉煤，代替了以粉煤高压输送气体与原料粉煤的等体积置换向气化炉高压仓输送粉煤的方式，杜绝了高压气体制备设备运行时的功率及噪音极大的问题，节省了等体积替换的粉煤高压输送气体，大大降低了使用成本；同时，还杜绝了在排气过程中，粉煤高压输送气体夹带部分粉煤，污染了周边环境的问题，大大降低了对环境的污染；将原料粉煤以高压的形式在密封状态下进行不间断输送，避免了气化炉高压仓间断提供原料粉煤不均匀燃烧，适用于气化炉高压仓原料粉煤的管道高压密封不间断输送。使用动力站为驱动源，动力站为粉煤输送柱塞置换装置的相关驱动装置提供动力。

气化炉高压仓的原料粉煤输送柱塞置换装置，置换柱塞每推送一次就可节约与柱塞体积相等的高压气体，以日处理量2000吨、气化压力5mpa的气化炉高压仓为例，粉煤输送柱塞置换装置每天可节约5mpa压力的高压气体4000方，社会效益和经济效益都十分显著。

解决了现有技术中，为维持气化炉高压仓正常燃烧运行的设备投入资金巨大、运行成本高的问题，达到了本发明的目的。

优点：（1）本发明系统设备少，设备结构简单，高效、使用寿命长。

（2）密封效果好，噪音小，耗能低，空间占用率低。

（3）减小系统资金投入，节约了先期投入资金。

（4）设备零配件及体积的缩小，实现了设备维护检修的方便，空间的使用更加自如。

（5）设备整体性强，易安装调试，故障率低，维护简单。

（6）高压、密封输送原料粉煤，提高工作效率，节能效果显著，保护了环境。

附图说明

图1是本发明的第一实施例结构图。

图2是本发明的第一实施例柱塞缸进料阀结构图。

图3是本发明的第一实施例进料粉煤密封阀结构图。

图4是本发明的第二实施例结构图。

图5是本发明的第二实施例柱塞缸进料阀结构图。

图6是本发明的第二实施例进料粉煤密封阀结构图。

图7是本发明的第三实施例结构图。

图8是本发明的第三实施例柱塞缸进料阀结构图。

图9是本发明的第四实施例结构图。

图10是本发明的第四实施例柱塞缸进料阀结构图。

图中，1、气化炉高压仓；2、高压仓进料锁斗阀；3、气化炉高压仓进料粉煤密封阀；4、粉煤密封阀；5、锁斗阀；6、柱塞缸；7、柱塞；8、缓冲腔；9、一级粉煤密封阀；10、柱塞驱动装置；11、驱动装置；12、一级驱动装置；13、气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置；14、粉煤输送管道。

具体实施方式

实施例1：本发明包括原料粉煤输送柱塞置换装置以及置换方法。

所述的置换装置包括：柱塞缸6、柱塞7、柱塞驱动装置10、粉煤输送管道14、柱塞缸进料阀、进料粉煤密封阀和动力站；

柱塞7位于柱塞缸6内，在柱塞缸6的一端连接有柱塞驱动装置10，柱塞驱动装置10的驱动杆与柱塞缸6内的柱塞7连接，柱塞驱动装置10带动柱塞7实现驱动动作；

在柱塞缸6的另一端连接有进料粉煤密封阀，进料粉煤密封阀连接在气化炉高压仓的原料粉煤进料口；

在进料阀一端的柱塞缸6壁上连接有柱塞缸进料阀，柱塞缸进料阀与粉煤输送管道14连接；

动力站驱动柱塞驱动装置10和柱塞缸进料阀驱动装置、气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置13分别驱动柱塞7推拉、柱塞缸进料阀、气化炉高压仓进料粉煤密封阀开关，实现上料、吸料、进料、封闭动作。

所述的进料粉煤密封阀包括：气化炉高压仓进料粉煤密封阀3和气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置13；

气化炉高压仓进料粉煤密封阀3安装在连接管道上，在气化炉高压仓进料粉煤密封阀3的上端连接有气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置13，通过气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置13的驱动动作，关闭或打开气化炉高压仓进料粉煤密封阀3。

所述的柱塞缸进料阀包括：粉煤密封阀4、驱动装置11、一级粉煤密封阀9、一级驱动装置12和缓冲腔8；

在缓冲腔8的两端有连接管道，在两端的连接管道上分别连接有粉煤密封阀4和一级粉煤密封阀9；粉煤密封阀4和一级粉煤密封阀9均安装在连接管道上；在粉煤密封阀4和一级粉煤密封阀9上分别连接有驱动装置11和一级驱动装置12。

所述的气化炉高压仓进料粉煤密封阀3、粉煤密封阀4、一级粉煤密封阀9为对粉煤封闭的阀门。

所述的柱塞驱动装置10、驱动装置11、一级驱动装置12、气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置13为液压驱动装置；或为气动驱动装置；或为电动机械驱动装置。

所述的动力站是液压源；或者是气动源；或者是电动机械动力源。

所述的置换方法，具体步骤如下：

（1）开始运行时，初始化系统；关闭一级粉煤密封阀9和气化炉高压仓进料粉煤密封阀3，打开粉煤密封阀4；柱塞7位于柱塞缸6的进料阀一端，止于柱塞缸进料阀上端口处；

（2）原料粉煤通过粉煤输送管道14进入缓冲腔8；

（3）原料粉煤进入缓冲腔8完成时，关闭粉煤密封阀4，打开一级粉煤密封阀9；此时气化炉高压仓进料粉煤密封阀3处于关闭状态；

（4）柱塞7上升，通过一级粉煤密封阀9将缓冲腔8中的原料粉煤吸入至柱塞缸6中；

（5）柱塞7吸料完成后，一级粉煤密封阀9关闭，气化炉高压仓进料粉煤密封阀3打开、粉煤密封阀4打开，柱塞7在柱塞推拉装置10的作用下，推进原料粉煤通过气化炉高压仓进料粉煤密封阀3进入气化炉高压仓，为气化炉高压仓输入原料粉煤；

（6）原料粉煤通过气化炉高压仓进料粉煤密封阀3进入气化炉高压仓的同时，原料粉煤通过粉煤输送管道14进入缓冲腔8，重复步骤（2）后的输料过程；

（7）循环以上步骤，不间断完成柱塞与粉煤的等体积置换，实现粉煤的高压密封输送。

气化炉高压仓的原料粉煤输送柱塞置换装置，置换柱塞每推送一次就可节约与柱塞体积相等的高压气体，以日处理量2000吨、气化压力5mpa的气化炉高压仓为例，粉煤输送柱塞置换装置每天可节约5mpa压力的高压气体4000方，社会效益和经济效益都十分显著。

实施例2：本发明包括原料粉煤输送柱塞置换装置以及置换方法。

所述的置换装置包括：高压仓进料锁斗阀2、锁斗阀5、柱塞缸6、柱塞7、柱塞驱动装置10、粉煤输送管道14、柱塞缸进料阀、进料粉煤密封阀和动力站；

柱塞7位于柱塞缸6内，在柱塞缸6的一端连接有柱塞驱动装置10，柱塞驱动装置10的驱动杆与柱塞缸6内的柱塞7连接，柱塞驱动装置10带动柱塞7实现驱动动作；

在柱塞缸6的另一端连接有进料粉煤密封阀，进料粉煤密封阀通过高压仓进料锁斗阀2连接在气化炉高压仓的原料粉煤进料口；

在进料阀一端的柱塞缸6壁上连接有柱塞缸进料阀，柱塞缸进料阀通过锁斗阀5与粉煤输送管道14连接；

动力站驱动柱塞驱动装置10和柱塞缸进料阀驱动装置、气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置13分别驱动柱塞7推拉、柱塞缸进料阀、气化炉高压仓进料粉煤密封阀开关，实现上料、吸料、进料、封闭动作。

所述的进料粉煤密封阀包括：高压仓进料锁斗阀2、气化炉高压仓进料粉煤密封阀3和气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置13；

气化炉高压仓进料粉煤密封阀3安装在连接管道上，在管道上连接有高压仓进料锁斗阀2；气化炉高压仓进料粉煤密封阀3通过高压仓进料锁斗阀2与气化炉高压仓相连；在气化炉高压仓进料粉煤密封阀3的上端连接有气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置13，通过气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置13的驱动动作，关闭或打开气化炉高压仓进料粉煤密封阀3。

所述的柱塞缸进料阀包括：粉煤密封阀4、锁斗阀5、驱动装置11、一级粉煤密封阀9、一级驱动装置12和缓冲腔8；

在缓冲腔8的两端有连接管道，在两端的连接管道上，一端连接有一级粉煤密封阀9，另一端通过锁斗阀5与粉煤密封阀4连接；粉煤密封阀4和一级粉煤密封阀9均安装在连接管道上；在粉煤密封阀4和一级粉煤密封阀9上分别连接有驱动装置11和一级驱动装置12。

所述的置换方法，具体步骤如下：

（1）开始运行时，初始化系统；高压仓进料锁斗阀2、锁斗阀5为常开状态；关闭一级粉煤密封阀9和气化炉高压仓进料粉煤密封阀3，打开粉煤密封阀4；柱塞7位于柱塞缸6的进料阀一端，止于柱塞缸进料阀上端口处；

（2）原料粉煤通过粉煤输送管道14、锁斗阀5进入缓冲腔8；

（3）原料粉煤进入缓冲腔8完成时，关闭粉煤密封阀4，打开一级粉煤密封阀9；此时气化炉高压仓进料粉煤密封阀3处于关闭状态；

（4）柱塞7上升，通过粉煤密封阀4将缓冲腔8中的原料粉煤吸入至柱塞缸6中；

（5）柱塞7吸料完成后，一级粉煤密封阀9关闭，气化炉高压仓进料粉煤密封阀3打开、粉煤密封阀4打开，柱塞7在柱塞驱动装置10的作用下，推进原料粉煤通过气化炉高压仓进料粉煤密封阀3、高压仓进料锁斗阀2进入气化炉高压仓，为气化炉高压仓输入原料粉煤；

（6）原料粉煤通过气化炉高压仓进料粉煤密封阀3进入气化炉高压仓的同时，原料粉煤通过粉煤输送管道14、锁斗阀5进入缓冲腔8，重复步骤（2）后的输料过程；

（7）循环以上步骤，不间断完成柱塞与粉煤的等体积置换，实现粉煤的高压密封输送。

高压仓进料锁斗阀2和锁斗阀5，在系统停止置换时为关闭状态。

所述的气化炉高压仓进料粉煤密封阀3、粉煤密封阀4、一级粉煤密封阀9为对粉煤封闭的阀门。

所述的柱塞驱动装置10、驱动装置11、一级驱动装置12、气化炉高压仓进料粉煤密封阀驱动装置13为液压驱动装置；或为气动驱动装置；或为电动机械驱动装置。

所述的动力站是液压源；或者是气动源；或者是电动机械动力源。

实施例3：所述的柱塞缸进料阀包括：一级粉煤密封阀9、一级驱动装置12和缓冲腔8；在缓冲腔8的两端有连接管道，在一端的连接管道上连接有一级粉煤密封阀9；一级粉煤密封阀9安装在连接管道上；在一级粉煤密封阀9上连接有一级驱动装置12。

其他与实施1同。

实施例4：所述的柱塞缸进料阀包括：锁斗阀5、一级粉煤密封阀9、一级驱动装置12和缓冲腔8；在缓冲腔8的两端有连接管道，在两端的连接管道上，一端连接有一级粉煤密封阀9，另一端连接有锁斗阀5；一级粉煤密封阀9安装在连接管道上；在一级粉煤密封阀9上连接有一级驱动装置12。

其它与实施例2同。