一种粉煤锁斗系统的制作方法

1.本实用新型属于煤气化技术领域，特别涉及一种粉煤锁斗系统。


背景技术：

2.粉煤加压气化技术是一种洁净、高效将原煤在高温高压环境下转化成主要成分为氢气和一氧化碳的合成气的先进技术。其基本原理是将30mm以下的原煤碎块磨制成粒度合适的干燥的粉煤，通过锁斗加压，采用高压的二氧化碳或氮气连续送入气化炉，同时补充氧气和水蒸汽，在高温高压条件下共同参与反应，生成粗合成气氢气和一氧化碳的工艺过程。
3.现有的粉煤锁斗系统采用外界送来的高压二氧化碳或氮气实现加压，加压至与下游高压输送系统平衡压力进行卸料，卸完粉煤后，需将锁斗内的高压气体泄压至大气，以重新实现与上游常压卸料系统平衡，在一个锁斗卸料循环中，高压气体不断被泄放至大气，气体中蕴含的大量压力能被浪费；且现有技术仅能通过袋式过滤器回收高压泄放气体携带的粉煤，其可能携带的少量有机杂质如甲醇无法去除，排放至大气中有环保不达标的风险。


技术实现要素：

4.鉴于现有技术中存在的上述问题，本实用新型提供一种带水洗功能、易实施性及具有节能减排效果的粉煤锁斗系统。
5.为实现上述目的，本实用新型实施例采用的技术方案是：
6.一方面，本实用新型提供一种粉煤锁斗系统，包括：位于粉煤水洗管路上顺序连通的高压锁斗装置、文丘里管、水洗塔及膨胀机；其中，所述高压锁斗装置通过其入口与外部的供气装置连通；所述高压锁斗装置的出口通过含尘高压气体管线与所述文丘里管的入口连通；所述文丘里管的出口在靠近所述水洗塔中部的位置与其连通；所述水洗塔通过位于其顶部的出口与所述膨胀机的入口连通；其中，所述膨胀机用于回收经所述水洗塔洗涤后的洁净高压气体的压力能，并将气体泄放至大气。
7.在本实用新型的一些实施例中，所述高压锁斗装置包括并列设置的多个高压锁斗。
8.在本实用新型的一些实施例中，所述高压锁斗构造为立式圆形筒仓式压力容器。
9.在本实用新型的一些实施例中，所述粉煤锁斗系统还包括分散控制系统，其与所述高压锁斗电连接，用于控制每个所述高压锁斗交替运行。
10.在本实用新型的一些实施例中，所述水洗塔构造为立式固定阀板式塔。
11.在本实用新型的一些实施例中，所述膨胀机构造为螺杆式膨胀机。
12.在本实用新型的一些实施例中，所述水洗塔在其底部设有排污口；所述水洗塔内产生的含粉煤废水经所述排污口送至外部的气化装置。
13.在本实用新型的一些实施例中，所述文丘里管和所述水洗塔采用外部的气化装置循环利用的灰水作为洗涤水。
14.与现有技术相比较，本实用新型的有益效果在于：
15.本公开的所述粉煤锁斗系统，在所述文丘里管、所述水洗塔及所述膨胀机协同作用，既利用膨胀机，充分回收高压泄放气体的能量，同时利用文丘里和水洗塔实现对高压泄放气体中携带的粉煤和少量甲醇的回收和去除，避免对空排放气中杂质超标。
附图说明
16.在不一定按比例绘制的附图中，相同的附图标记可以在不同的视图中描述相似的部件。具有字母后缀或不同字母后缀的相同附图标记可以表示相似部件的不同实例。附图大体上通过举例而不是限制的方式示出各种实施例，并且与说明书以及权利要求书一起用于对所公开的实施例进行说明。在适当的时候，在所有附图中使用相同的附图标记指代同一或相似的部分。这样的实施例是例证性的，而并非旨在作为本装置或方法的穷尽或排他实施例。
17.图1为本实用新型实施例的一种粉煤锁斗系统的结构示意图；
18.图2为本实用新型实施例的一种操作方法的流程图。
19.附图标记说明
20.1-供气装置；2-高压锁斗装置；3-含尘高压气体管线；4-文丘里管；
21.5-水洗塔；6-膨胀机
具体实施方式
22.下面，结合附图对本实用新型的具体实施例进行详细的描述，但不作为本实用新型的限定。为使本领域技术人员更好的理解本公开的技术方案，下面结合附图和具体实施方式对本公开作详细说明。下面结合附图和具体实施例对本公开的实施例作进一步详细描述，但不作为对本公开的限定。
23.本公开使用的所有术语(包括技术术语或者科学术语)与本公开所属领域的普通技术人员理解的含义相同，除非另外特别定义。还应当理解，在诸如通用字典中定义的术语应当被解释为具有与它们在相关技术的上下文中的含义相一致的含义，而不应用理想化或极度形式化的意义来解释，除非这里明确地这样定义。
24.对于相关领域普通技术人员已知的技术、方法和设备可能不作详细讨论，但在适当情况下，所述技术、方法和设备应当被视为说明书的一部分。
25.粉煤加压气化技术是通过粉煤锁斗系统实现常压粉煤的加压。在一次加料过程中，常压粉煤贮罐内的粉煤通过重力作用落入粉煤锁斗。粉煤锁斗内充满粉煤后，即与粉煤贮罐及所有低压设备隔离，然后采用高压二氧化碳或高压氮气加压，当其压力升至与粉煤给料罐压力相同时，且粉煤给料罐内的料位降低到足以接收一批粉煤时，打开粉煤锁斗与粉煤给料罐之间平衡阀门进行压力平衡，然后打开粉煤锁斗和粉煤给料罐之间的切断阀，粉煤通过重力作用进入粉煤给料罐。粉煤锁斗卸料完成后，将含尘气体排放至与大气联通的袋式过滤器进行泄压，通过袋式过滤器回收泄放气体携带的粉煤，泄压完成后重新与常压粉煤贮罐经压力平衡后联通，此时，一次卸料循环完成。
26.特别地，在一个锁斗卸料循环中，高压气体不断被泄放至大气，气体中蕴含的大量压力能被浪费，其可能携带的少量有机杂质如甲醇无法去除，排放至大气中有环保不达标的风险。
27.为解决直接将高压气体对空排放，造成能量大量浪费，以及所排放气体中含有少量甲醇等有机杂质的问题，本实用新型提供如下解决方案。
28.一方面，本实用新型提供一种粉煤锁斗系统，包括：位于粉煤水洗管路上顺序连通的高压锁斗装置2、文丘里管4、水洗塔5及膨胀机6；其中，所述高压锁斗装置2通过其入口与外部的供气装置1连通；所述高压锁斗装置2的出口通过含尘高压气体管线3与所述文丘里管4的入口连通；所述文丘里管4的出口在靠近所述水洗塔5中部的位置与其连通；所述水洗塔5通过位于其顶部的出口与所述膨胀机6的入口连通；其中，所述膨胀机6用于回收经所述水洗塔5洗涤后的洁净高压气体的压力能，并将气体泄放至大气。在本实施例中，通过文丘里管4、水洗塔5系统进行水洗除杂，然后再经膨胀机6回收压力能，最后对空排放；既充分利用了系统产生的大量余能，避免能量浪费，还能够有效去除高压气体中携带的少量甲醇等有机杂质。
29.进一步地，所述高压锁斗装置2包括并列设置的多个高压锁斗；所述高压锁斗构造为立式圆形筒仓式压力容器。在本实施例中，所述高压锁斗的数量可根据系统的处理能力进行设置，在此不做进一步限定。
30.进一步地，所述粉煤锁斗系统还包括分散控制系统(distributed control system，dcs)，其与所述高压锁斗电连接，用于控制每个所述高压锁斗交替运行。所述分散控制系统其硬件体系结构通常采用分级递阶结构，每一级由若干子系统组成，每一个子系统实现若干特定的有限目标，形成金字塔结构。所述分散控制系统的软件体系通常可以为用户提供丰富的功能软件模块和功能软件包，操作者可以利用所述分散控制系统提供的组态软件，将各种功能软件进行适当的“组装连接”，生成满足控制系统的要求各种应用软件。在本实施例中，通过所述分散控制系统能够有效控制每个所述高压锁斗，使所述高压锁斗根据预设条件运行。在本实施例中，所述高压锁斗在所述分散控制系统的操控下，完成卸料循环后，依次进行泄放，泄放的高压气体通过所述含尘高压气体管线3先进入所述文丘里进行初步润湿和洗涤，随后进入所述水洗塔5进行洗涤。
31.进一步地，所述水洗塔5构造为立式固定阀板式塔。所述立式固定阀板式塔具有生产能力大，塔板效率稳定、操作弹性大，并且，造价低，易于检修，清洗方便。进一步地，所述水洗塔5在其底部设有排污口；所述水洗塔5内产生的含粉煤废水经所述排污口送至外部的气化装置。在高压气体经过所述水洗塔5进行洗涤后，从所述排污口排出，并通过气化装置回收。在所述水洗塔5内经过洗涤后的洁净高压气体随后进入所述膨胀机6做功，在经过回收能量后泄放至大气。
32.进一步地，所述膨胀机6构造为螺杆式膨胀机6。
33.进一步地，所述文丘里管4和所述水洗塔5采用外部的气化装置循环利用的灰水作为洗涤水。在灰水不足的情况下，也可用新鲜水代替。
34.另一方面，本公开实施例还提供一种操作方法，其用于所述粉煤锁斗系统，其包括如下步骤：
35.步骤s101，由所述高压锁斗装置接收来自外部的高压二氧化碳或氮气，通过高压二氧化碳或氮气的管线进入所述高压锁斗；
36.步骤s102，所述高压锁斗进行卸料循环，并在卸料循环结束后，对高压二氧化碳或氮气进行泄放；在泄放的过程中，将在所述分散控制系统的操控下完成。
37.步骤s103，泄放后的高压二氧化碳或氮气通过所述含尘高压气体管线进入所述文丘里管，并在所述文丘里管内进行润湿和洗涤；
38.步骤s104，所述高压二氧化碳或氮气从所述文丘里管泄放，并进入所述水洗塔进行洗涤；
39.步骤s105，洗涤后的高压二氧化碳或氮气从所述水洗塔泄放，并进入所述膨胀机做功，在回收能量后，泄放至大气。
40.结合所述操作方法的上述步骤，能够进一步理解本实用新型实施例的所述粉煤锁斗系统的整体结构。
41.此外，尽管在此描述了说明性的实施例，但是范围包括具有基于本公开的等效要素、修改、省略、组合(例如，跨各种实施例的方案的组合)、调整或变更的任何和所有实施例。权利要求中的要素将基于权利要求中使用的语言进行宽泛地解释，而不限于本说明书中或在本技术的存续期间描述的示例。此外，所公开的方法的步骤可以以任何方式进行修改，包括通过重新排序步骤或插入或删除步骤。因此，意图仅仅将描述视为例子，真正的范围由以下权利要求及其全部等同范围表示。
42.以上描述旨在是说明性的而非限制性的。例如，上述示例(或其一个或多个方面)可以彼此组合使用。在阅读以上描述之后，例如本领域普通技术人员可以使用其他实施例。而且，在以上详细描述中，可以将各种特征组合在一起以简化本公开。这不应被解释为意图未请求保护的公开特征对于任何权利要求是必不可少的。因此，以下权利要求作为示例或实施例结合到具体实施方式中，其中每个权利要求自身作为单独的实施例，并且可以预期这些实施例可以以各种组合或置换彼此组合。应参考所附权利要求以及这些权利要求所赋予的等同物的全部范围来确定本实用新型的范围。