專利名稱：一種多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于粉體物料的密相輸送技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置。
技術(shù)背景粉體氣力輸送技術(shù)是利用氣體能量輸送粉體物料的一種方法，迄今已有100多年的歷史。理論與實踐證明粉體氣力輸送技術(shù)具有機械輸送所不具備的優(yōu)越性，如設(shè)備簡單、布置靈活、易于收塵等等，現(xiàn)已在電力、冶金、化工、建材、輕工、食品等行業(yè)得到廣泛的應(yīng)用。一般說來，密相粉體氣力輸送技術(shù)和稀相粉體氣力輸送技術(shù)相比有如下優(yōu)點1.輸送固氣比大輸送一定量的固體物料所需的輸送氣體量較少，在已有的報道中，某些物料的輸送固氣比高達500，氣固分離量小；2.氣相和固體在管道中流速小，因此，輸送管的磨損和物料的破損都很?。?.輸送系統(tǒng)穩(wěn)定性好，由于氣體需要量小，輸送管徑小，物料流速小，為系統(tǒng)本身的穩(wěn)定性提供了保證；4.系統(tǒng)裝置簡單，維修保養(yǎng)方便，輸送同樣的煤粉量，其輸送管路通道面積大為減小，節(jié)省原材料，造價低；5.系統(tǒng)能耗低。
上世紀六、七十年代，國際上對粉體密相氣力輸送技術(shù)的研究達到了高潮，不同領(lǐng)域的學(xué)者對密相氣力輸送的理論和實踐進行了探討，得到了許多有價值的研究成果，并開發(fā)了形式多樣的密相氣力輸送裝置。最早的Albright et al涉足濃相輸送的研究領(lǐng)域是想把輸送煤粉進煤氣化裝置的輸送氣減少到最少。70年代往流化床中輸送物料，80年代田納西大學(xué)太空研究所的磁流體發(fā)電技術(shù)燃燒室的煤粉輸送也提出同樣的要求。C.L.Oberg和G.A.Hood設(shè)計制造了一個濃相加料裝置系統(tǒng)，并在1980年獲得了美國專利。這一系統(tǒng)主要是為煤的氫化而設(shè)計的，系統(tǒng)在輸送煤粉時既不需要松動風，也不需要輸送風，僅僅依靠煤粉倉的壓力來輸送，球閥的料倉出口與輸送管相連。隨后，美國西弗吉尼亞大學(xué)的實驗人員建立了一套利用氮氣輸送煤粉的實驗裝置系統(tǒng)，得到的輸送固氣比為30～370。利用這套系統(tǒng)，他們研究了流化罐與發(fā)生器之間壓差對煤粉流量的影響，流化罐內(nèi)工作壓力對煤粉質(zhì)量流量與輸送氣體體積流量之比值和固氣比的影響。近年來，輸送固氣比大于50的粉料輸送實驗結(jié)果開始陸續(xù)報道，有的濃相輸送的固氣比高達500。在這方面，國內(nèi)尚在實驗室研究階段，而國外已經(jīng)從實驗室階段走向工業(yè)化應(yīng)用。
近期國內(nèi)的許多研究單位對密相氣力輸送技術(shù)產(chǎn)生了極大興趣，尤其是該技術(shù)涉及到整體煤氣化聯(lián)合循環(huán)發(fā)電技術(shù)和煤氣化、煤制氫、煤制油等大型煤化工行業(yè)中在加壓工況下向干煤粉加壓氣化裝置中連續(xù)穩(wěn)定地輸送干煤粉。國內(nèi)西安熱工研究院、華東理工大學(xué)、東南大學(xué)和鋼鐵研究總院等高校和科研院所都在積極研究和開發(fā)干煤粉密相氣力輸送技術(shù)。
華東理工大學(xué)所研究的煤粉加壓氣化過程中煤粉的加料方法是在高壓煤粉倉后采用旋轉(zhuǎn)給料閥裝置進行煤粉輸送，這種具有閥門和螺旋給料器等機械旋轉(zhuǎn)部件的輸送裝置，不利于高壓工況下的粉體連續(xù)穩(wěn)定輸送。東南大學(xué)采用擠壓流型氣力輸送裝置，加壓供煤倉斗系統(tǒng)采用一套鎖斗系統(tǒng)，設(shè)置常壓煤粉倉、變壓粉倉和壓力輸送粉倉，裝置在加壓倉建立起倉壓后流化，上出料輸送。鋼鐵研究總院采取的是流化罐單管上出料，通過補氣調(diào)節(jié)輸送量。常州華源電力技術(shù)公司采用的是多倉泵正壓密相氣力輸送裝置，即多個倉泵同時充氣加壓流化和多個倉泵同時輸送及管路吹堵。
綜上所述，國內(nèi)現(xiàn)有的干煤粉密相氣力輸送裝置結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，許多裝置配有閥門和螺旋給料器等機械旋轉(zhuǎn)部件的輸送裝置，不利于高壓工況下的粉體連續(xù)輸送；采用多個倉泵同時充氣加壓流化輸送或者一套鎖斗系統(tǒng)輸送一路煤粉，使系統(tǒng)復(fù)雜，運行不可靠；采用蓮式分配器或者濃相煤粉分配器，在加壓倉給料時產(chǎn)生的擾動，直接對蓮式分配器或者濃相煤粉分配器產(chǎn)生較大的影響，加料的均勻性、連續(xù)性和穩(wěn)定性差，氣化爐操作困難；現(xiàn)有的輸送裝置絕大部分只能一路出料，要滿足多路出料，必須建多套輸送系統(tǒng)，使系統(tǒng)非常復(fù)雜，造價很高。個別裝置可以兩路出料，但均勻性和穩(wěn)定性較差。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供的一種能夠解決干煤粉加壓氣化過程中的干煤粉密相氣力輸送易堵塞、運行不穩(wěn)定等問題的多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置。
為達到上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是包括常壓煤粉倉以及通過常壓煤粉控制閥與常壓煤粉倉的煤粉出口相連通的變壓倉，其特點是，變壓倉的氣體入口通過管路及設(shè)置在此管路上的變壓倉氮氣入口閥與沖壓氮氣罐相連通，變壓倉的煤粉出口通過管路及設(shè)置在此管路上的變壓倉加壓倉控制閥與加壓倉相連通，變壓倉的氣體出口還分別通過過濾器入口控制閥及壓力平衡管與過濾器和加壓倉相連通，且在壓力平衡管上還設(shè)置有平衡管控制閥，加壓倉的氣體入口通過管路及設(shè)置在此管路上的流量調(diào)節(jié)閥與沖壓氮氣罐相連通，加壓倉的煤粉出口通過粉體緩沖器與粉體分配器相連通，粉體分配器的下端還分別通過粉體分配器入口控制閥與加壓氮氣管道相連通，粉體分配器的出口還設(shè)置有分流支路管道。
本實用新型的另一特點是粉體分配器的下側(cè)設(shè)置有布風板；粉體緩沖器由依次連通的垂直下降管段、水平管段和垂直上升管段組成，在垂直下降管段、水平管段和垂直上升管段上分別設(shè)置有通過松動器控制閥與加壓氮氣管道相連通的松動器；分流支路輸送管道上還設(shè)置有粉體分配器控制閥；過濾器的出口管路上還設(shè)置有過濾器出口控制閥；沖壓氮氣罐出口還設(shè)置有沖壓氮氣出口控制閥；加壓倉的底部設(shè)置有電子秤；加壓倉的側(cè)壁上還設(shè)置有料位計。
本實用新型的加壓倉后沒有采取機械轉(zhuǎn)動裝置，而是利用粉體緩沖器進行連接，避免了采用機械轉(zhuǎn)動部件不能連續(xù)穩(wěn)定輸送粉體的缺點，更適合于高壓粉體的密相輸送；系統(tǒng)在粉體緩沖器上裝備了松動器，在輸送過程中，不易堵塞；粉體緩沖器使得粉體分配器與加壓倉在運行過程中相互影響較?。话惭b的粉體分配器，實現(xiàn)了多支路均勻輸送，整個過程穩(wěn)定性好，各支路輸送量分配均勻。


圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本實用新型粉體分配器5的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖對本實用新型的結(jié)構(gòu)原理和工作原理作進一步詳細說明。
參見圖1，2，本實用新型包括常壓煤粉倉2以及通過常壓煤粉控制閥D8與常壓煤粉倉2的煤粉出口相連通的變壓倉3，變壓倉3的氣體入口通過管路及設(shè)置在此管路上的沖壓氮氣出口控制閥D9及變壓倉氮氣入口閥D2與沖壓氮氣罐1相連通，沖壓氮氣罐1的入口還設(shè)置有沖壓氮氣入口控制閥D1，變壓倉3的煤粉出口通過管路及設(shè)置在此管路上的變壓倉加壓倉控制閥D4與加壓倉4相連通，變壓倉3的氣體出口還分別通過過濾器入口控制閥D6及壓力平衡管10與過濾器7和加壓倉4相連通，且在壓力平衡管10上還設(shè)置有平衡管控制閥D5，過濾器7的出口管路上還設(shè)置有過濾器出口控制閥D7，加壓倉4的氣體入口通過設(shè)置在沖壓氮氣出口控制閥D9及倉氮氣入口控制閥D2之間的管路及設(shè)置在此管路上的流量調(diào)節(jié)閥D3與沖壓氮氣罐1相連通，加壓倉4的煤粉出口通過粉體緩沖器8與粉體分配器5相連通，且在加壓倉4的底部設(shè)置有電子秤12，加壓倉4的側(cè)壁上還設(shè)置有料位計13，粉體緩沖器8由依次連通的垂直下降管段15、水平管段16和垂直上升管段17組成，在垂直下降管段15、水平管段16和垂直上升管段17上分別設(shè)置有通過松動器控制閥D11與加壓氮氣管道11相連通的松動器6，且在粉體分配器5的下側(cè)設(shè)置有布風板14，粉體分配器5的下端分別通過粉體分配器入口控制閥D10與加壓氮氣管道11相連通，粉體分配器5的出口還設(shè)置有分流支路管道9，分流支路輸送管道9上還設(shè)置有粉體分配器控制閥D12。
本實用新型的工作過程如下首先打開沖壓氮氣入口控制閥D1給沖壓氮氣罐1輸送氮氣，然后打開閥門過濾器入口控制閥D6和過濾器出口控制閥D7，使變壓倉3的壓力與外界大氣壓力平衡后關(guān)閉過濾器入口控制閥D6和過濾器出口控制閥D7；在常壓煤粉倉2中加入適量干煤粉，開啟常壓煤粉控制閥D8，干煤粉靠自重全部落入變壓倉3中，然后關(guān)閉常壓煤粉控制閥D8；打開沖壓氮氣出口控制閥D9及變壓倉氮氣入口控制閥D2給變壓倉3充壓，當變壓倉3壓力與加壓倉4壓力相同后，關(guān)閉變壓氮氣入口控制閥D2；打開壓力平衡管10上的平衡管控制閥D5，使變壓倉3與加壓倉4壓力相平衡；壓力平衡管10可以調(diào)節(jié)變壓倉3和加壓倉4之間的壓力平衡，保證了加壓倉4在系統(tǒng)穩(wěn)定運行條件下的連續(xù)加料，打開閥變壓倉加壓倉控制閥D4，煤粉在自重作用下進入加壓倉4，然后關(guān)閉變壓倉加壓倉控制閥D4和平衡管控制閥D5；調(diào)節(jié)流量調(diào)節(jié)閥D3的氮氣流量，對加壓倉4的煤粉進行輸送；干煤粉經(jīng)由粉體緩沖器8進入粉體分配器5，粉體緩沖器8由垂直下降管段15、水平管段16和垂直上升管段17組成，在垂直下降管段15、水平管段16和垂直上升管段17上分別設(shè)置有通過松動器控制閥D11與加壓氮氣管道11相連通的松動器6，在加壓氮氣管道11的作用下煤粉在松動器6中被松動，不會產(chǎn)生堵塞，粉體分配器5內(nèi)部布置有布風板，同樣在加壓氮氣管道11的作用下可以將煤粉局部流化，最后經(jīng)分流支路輸送管道9將煤粉輸送至氣化爐等反應(yīng)器，完成輸送過程，在加壓倉4的底部設(shè)置有電子秤12，加壓倉4的側(cè)壁上還設(shè)置有料位計13，當煤粉低于規(guī)定料位時，系統(tǒng)會通過電子秤12和料位計13提示加料。
本實用新型可實現(xiàn)一套鎖斗系統(tǒng)的兩路或多支路供料，粉體分配器5利用布風板14產(chǎn)生局部流化的方法，以保證各路供料管中粉體質(zhì)量分配的均勻性，各支路輸出的質(zhì)量流量偏差小于±5％。粉體緩沖器8采用垂直下降管段15、水平管段16和垂直上升管段17三部分組成，在運行中，粉體緩沖器8使得粉體分配器5與加壓倉4在運行過程中相互影響較小，即加壓倉4在給料時產(chǎn)生的擾動，不會對粉體分配器5產(chǎn)生較大的影響，保證了粉體分配器5的工作穩(wěn)定。
該裝置主要應(yīng)用于干煤粉加壓氣化裝置，輸送過程中不易堵塞，煤粉輸送連續(xù)、平穩(wěn)、均勻、脈動小，滿足了干煤粉加壓氣化裝置系統(tǒng)正常運行的要求。
權(quán)利要求1.一種多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置，包括常壓煤粉倉[2]以及通過常壓煤粉控制閥[D8]與常壓煤粉倉[2]的煤粉出口相連通的變壓倉[3]，其特征在于變壓倉[3]的氣體入口通過管路及設(shè)置在此管路上的變壓倉氮氣入口閥[D2]與沖壓氮氣罐[1]相連通，變壓倉[3]的煤粉出口通過管路及設(shè)置在此管路上的變壓倉加壓倉控制閥[D4]與加壓倉[4]相連通，變壓倉[3]的氣體出口還分別通過過濾器入口控制閥[D6]及壓力平衡管[10]與過濾器[7]和加壓倉[4]相連通，且在壓力平衡管[10]上還設(shè)置有平衡管控制閥[D5]，加壓倉[4]的氣體入口通過管路及設(shè)置在此管路上的流量調(diào)節(jié)閥[D3]與沖壓氮氣罐[1]相連通，加壓倉[4]的煤粉出口通過粉體緩沖器[8]與粉體分配器[5]相連通，粉體分配器[5]的下端還分別通過粉體分配器入口控制閥[D10]與加壓氮氣管道[11]相連通，粉體分配器[5]的出口還設(shè)置有分流支路管道[9]。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置，其特征在于所說的粉體分配器[5]的下側(cè)設(shè)置有布風板[14]。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置，其特征在于所說的粉體緩沖器[8]由依次連通的垂直下降管段[15]、水平管段[16]和垂直上升管段[17]組成，在垂直下降管段[15]、水平管段[16]和垂直上升管段[17]上分別設(shè)置有通過松動器控制閥[D11]與加壓氮氣管道[11]相連通的松動器[6]。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置，其特征在于所說的分流支路輸送管道[9]上還設(shè)置有粉體分配器控制閥[D12]。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置，其特征在于所說的過濾器[7]的出口管路上還設(shè)置有過濾器出口控制閥[D7]。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置，其特征在于所說的沖壓氮氣罐[1]出口還設(shè)置有沖壓氮氣出口控制閥[D9]。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置，其特征在于所說的加壓倉[4]的底部設(shè)置有電子秤[12]。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置，其特征在于所說的加壓倉[4]的側(cè)壁上還設(shè)置有料位計[13]。
專利摘要多支路出料的干煤粉加壓密相輸送裝置，包括常壓煤粉倉以及與之相連通的變壓倉，變壓倉的氣體入口與沖壓氮氣罐相連通，變壓倉的煤粉出口與加壓倉相連通，變壓倉的氣體出口與過濾器和加壓倉相連通，加壓倉的氣體入口與沖壓氮氣罐相連通，加壓倉的煤粉出口與粉體分配器相連通，粉體分配器的下端還與加壓氮氣管道相連通，粉體分配器的出口還設(shè)置有分流支路管道。本實用新型在加壓倉后利用粉體緩沖器進行連接，無機械轉(zhuǎn)動部件，更適合高壓粉體的密相輸送；安裝的粉體分配器，實現(xiàn)了一套鎖斗系統(tǒng)的多支路均勻輸送，整個過程穩(wěn)定性好，各支路輸送量分配均勻。
文檔編號B65G53/34GK2808837SQ20052007904
公開日2006年8月23日 申請日期2005年7月11日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月11日
發(fā)明者許世森, 王保民, 劉剛, 夏軍倉, 任永強, 陳春剛, 朱鴻昌, 李小宇 申請人:西安熱工研究院有限公司