一种煤粉缓存与计量系统的制作方法

本发明属于燃煤锅炉技术领域，特别涉及一种煤粉缓存与计量系统，适用于煤粉中间储仓式制粉系统的煤粉缓存与计量。

背景技术：

我国现有锅炉60多万台,每年消耗标准煤约4亿吨，约占我国煤炭消耗总量的四分之一，燃煤工业锅炉平均运行效率仅65％左右，比国际先进水平低15％～20％。煤粉工业锅炉由电站燃煤锅炉技术转变而来，但是由于电站燃煤锅炉单台体量较大，对煤粉输送的精度和稳定性要求相对较低，而煤粉工业锅炉单台热负荷一般较小，并且基本采用的都是炉前粉仓储存方式，煤粉是由建在异地的制粉厂提供，经过罐车转运到炉前煤粉储存仓内。一般炉前煤粉储存量会储存满足锅炉额定负荷运行24-36小时的量，由于煤粉在仓内的堆积会造成煤粉流动性变差，若煤粉水分偏高，则更容易结块，使仓内出现煤粉架桥、搭拱，进而影响到煤粉向锅炉燃烧系统输送的连续性、稳定性，使锅炉燃烧运行出现波动甚至闪爆等不良现象，严重影响锅炉的正常运行。另外，目前工业煤粉锅炉炉前煤粉储存仓普遍采用简单的叶轮给料机或螺旋给料机(单/双层两种结构)送粉，但这些设备对煤粉的物理特性要求较高，且锁粉性能及抗上部粉仓砸粉冲击能力差，只能勉强满足锅炉中低负荷状态下稳定运行，而在锅炉高负荷状态下，送粉的稳定性无法保证，直接影响锅炉的炉膛燃烧状态，且同时无法相对准确地计量出锅炉的燃料消耗量，更无法为用户提供锅炉能耗管理的依据，因此开发一种既能够稳定送粉，保证锅炉稳定而高效运行，同时能够实现煤粉动态计量的系统尤为紧迫。

现有的煤粉中间储仓底部供粉结构大体采用以下几种形式：

1.大粉仓底部直接配叶轮给料机或螺旋给料机(单/双层两种结构)；该结构受上部大仓煤粉的落粉(靠煤粉自重)不均匀及冲击影响，会出现送粉不稳或断粉的现象，对大仓的结构设计及煤粉的水分要求偏高，增加了粉仓制造的难度及成本；

2.大粉仓底部配有二次称重粉仓，二次仓底配有叶轮给粉机；该结构受二次粉仓设计的影响，二次仓仅起到缓冲大仓落粉不稳得问题，但又因自身结构缺陷导致煤粉不能顺畅落入给粉机得问题再次出现，同时又因为二次仓称重模块和补料器没有工艺关联，导致二次仓料位不能时时保持在高料位，影响了二次仓内煤粉得落粉。

3.目前工业煤粉炉上应用的二次称重仓的称重功能，仅能够反映二次仓的料位，并未起到计量实时给粉量和累计给粉量的作用。

技术实现要素：

为了克服上述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种煤粉缓存与计量系统，不仅能够提高给粉稳定性，而且能够动态计量出煤粉的瞬时消耗量和累计消耗量，为工业煤粉锅炉安全稳定高效运行和管理提供了有力保障。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种煤粉缓存与计量系统，包括设置在大料仓7的出口与缓冲计量仓3入口之间的星形卸料阀1，大料仓7的出口连接缓冲计量仓3，缓冲计量仓3的出口通过螺旋给料机5连接煤粉燃烧系统，其中，所述大料仓7设置在缓冲计量仓3的上方，缓冲计量仓3的圆周布置失重秤称量机构4。

所述失重秤称量机构4的数据输出端连接就地控制柜6的数据输入端，就地控制柜6的两路控制信号输出端分别连接星形卸料阀1和螺旋给料机5。

所述失重秤称量机构4包括均布在缓冲计量仓3外圆周上的3套失重计量秤。

所述失重计量秤为liw-t03500vsx传感器，通过安装座安装于缓冲计量仓3的外壁上部。

所述缓冲计量仓3中布置有搅拌破拱机构2，搅拌破拱机构2的搅拌轴固定在缓冲计量仓3中心，搅拌叶轮距仓顶2/3高度处，根据煤粉输送的稳定性设定搅拌转速。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.可使煤粉炉燃烧更加安全、稳定和高效，自动化程度更高。

2.降低了对大仓的结构设计及煤粉的水分要求，降低了粉仓制造的难度及成本。

3.能够为用户提供准确的燃煤瞬时消耗量和累计消耗量，为用户对锅炉的能耗管理提供依据。

4.本发明能够解决因煤粉水分含量＞5％时煤粉流动性变差，从而造成给粉不稳定的情况。

附图说明

图1是本发明实施例1结构示意图。

图2是本发明实施例2结构示意图。

图3是本发明实施例3结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和实施例详细说明本发明的实施方式。

实施例1

如图1所示，本发明煤粉缓存与计量系统主要由星形卸料阀1、缓冲计量仓仓3(带重量料位显示)、失重秤称量机构4、螺旋给料机5等组成。

具体地，星形卸料阀1设置在大料仓7的出口与缓冲计量仓3入口之间，缓冲计量仓3圆周布置失重秤称量机构4，大料仓7出口通过软连接8与缓冲计量仓3连接，缓冲计量仓3的出口通过螺旋给料机5连接煤粉燃烧系统。

本系统工作原理：

缓冲仓3设上限值和下限值，根据失重秤称量机构4称量的重量值，启动星形卸料阀1对料仓3进行补料。

系统工作前，检查缓冲仓3是否处于低料位，当小于下限时，开启星形卸料阀1补料到上限后停止补料，然后启动螺旋给料机5。

系统运行时，根据事先设定的流量调节螺旋给料机5变频器的输出频率，从而控制螺旋电机的转速，在螺旋的转动下，物料被连续地从缓冲仓7内挤出，实现连续供料。

当缓冲计量仓内3的物料低于设定下限时，启动星形卸料阀1进行补料，当补料到达缓冲计量仓3设定上限时，关闭星形卸料阀1停止补料。

在此补料过程中，系统按照补料前的控制频率控制螺旋电机转速，保持持续稳定的供料过程。

失重秤称量机构4包括均布在缓冲计量仓3外圆周上的3套失重计量秤，失重计量秤为liw-t03500vsx传感器，通过安装座安装于缓冲计量仓3的外壁上部。该传感器具有长期稳定性好、计量精度高等特点，利用控制器，可快速精确的上传缓冲计量仓3内的实时料位，通过控制星形卸料器1和螺旋给料机5的转速，保持缓冲计量仓3内的料位保持在设计值，实现不停机补料、连续下料、配料同步连锁，保持流量稳定。

实施例2

参考图2，与实施例1相比，在缓冲计量仓3中布置有搅拌破拱机构2，搅拌破拱机构2的搅拌轴固定在缓冲计量仓3的中心，搅拌叶轮距仓顶2/3高度处。

该结构下，可以防止缓冲计量仓3中的物料结块堵塞。

实施例3

参考图3，与实施例2相比，增设了构流量检测与批次就地控制柜6，失重秤称量机构4的数据输出端连接就地控制柜6的数据输入端，就地控制柜6的两路控制信号输出端分别连接星形卸料阀1和螺旋给料机5。该系统中，缓冲计量仓3带重量料位显示。

系统工作原理：

系统运行时，计量控制柜6内的控制单元根据操作者输入的给定流量自动调节变频器的输出频率，从而控制螺旋电机5的转速，在螺旋的转动下，物料被连续地从缓冲计量仓3内挤出，实现连续供料。当料斗内的物料低于缓冲计量仓3下限时，控制系统自动启动星形卸料阀1进行补料，当补料到达缓冲计量仓3缓存量上限时，星形卸料阀1自动停止补料。在此补料过程中，系统会按照补料前的控制频率控制电机转速，从而实现了持续稳定供料过程。另外，依靠系统动态计量程序的算法，计量系统还可根据计量仓失重数据与输入设定的给料量之间的关系，动态修正实际给料量，从而进一步提高给料精度。

当缓冲仓3内的料位低于设定下限时，启动星形卸料阀1进行补料，当补料到达缓冲仓3料位设定上限时，关闭星形卸料阀1停止补料。

在此补料过程中，系统按照补料前的控制频率控制螺旋电机转速，保持持续稳定的供料过程。

实验证明，本发明能够有效防止煤粉大仓中发生架桥、板结、空洞、塌方等造成煤粉流动性、稳定性以及连续性变差，直接影响到煤粉仓下部落料和给粉设备给粉的稳定性，使煤粉锅炉发生运行波动和灭火、甚至爆燃的危险的问题。并能够使用户煤粉的水分含量更宽泛，水分小于8％以下的煤粉均可稳定送出。而一般的给粉设备仅能勉强适应4％以下的煤粉水分含量，并且对煤粉仓的设计制造要求较高。本发明能够依靠缓冲仓自带的立式搅拌器、全不锈钢材质的仓体以及合理的结构设计，保证进入到缓冲仓内的煤粉连续稳定地落入下部给粉机，为给粉机连续稳定供料提供基础保障。本发明采用优质不锈钢制造的双螺旋精密给料机，给粉、锁粉性能可靠，供粉精度和供粉量能够满足燃烧系统的瞬时控制要求，使燃烧平稳、高效。本发明还可依靠系统动态的称重计量程序，不仅能够为用户提供直观的瞬时煤粉消耗量和累计煤粉消耗量，使用户能耗管理更加方便，同时系统动态的计量手段也能够实时补偿实际给粉量，将给粉精度控制在±2％以内，使给粉精度更加接近设定值，为用户提供准确的瞬时给粉量和累计给粉量。