一種含碳固體物料的混合給料器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及煤氣化加壓給料裝置，特別涉及一種能將氣、固兩相流均勻混合，并連續(xù)穩(wěn)定輸送至反應(yīng)爐內(nèi)的含碳固體物料的混合給料器。
【背景技術(shù)】
[0002]加壓煤氣化中，固體物料的輸送包括機械輸送和氣力輸送兩種，加壓情況下，氣力輸送效果優(yōu)于機械輸送。煤粉的輸送主要采用鎖斗技術(shù)，即通過鎖斗將干燥的粉煤從常壓倉間斷輸至給料倉，粉煤在給料倉內(nèi)流化后，再采用載氣將含碳固體物料通過密相或稀相輸送的方式送至氣化爐內(nèi)。
[0003]干煤粉加壓進料技術(shù)的基本原理為間歇升壓、連續(xù)加壓進料，其典型代表是Shell工藝和GSP工藝。Shell氣化爐采用下出料發(fā)送罐供料器加上管道密相輸送供煤，GSP采用上出料發(fā)送罐供料和管道密相輸送系統(tǒng)供煤，在發(fā)送罐的底部有流化板及攪拌器，輸煤管從罐頂部引出并通至氣化爐頂部的噴嘴。Shell氣化爐的下出料發(fā)料罐能夠得到最高的料氣比值，罐內(nèi)物料可全部排空，因此大多數(shù)新型高壓供料裝置均按下出料型式設(shè)計。煤粉經(jīng)下出料方式輸出后，容易出現(xiàn)以下缺陷:(1)煤粉與輸送氣呈明顯的分層流動，輸送過程物料架橋、堵塞管道；(2)輸送不穩(wěn)定，受物料顆粒形態(tài)及流化狀態(tài)影響較大，超細顆粒易團聚；(3)現(xiàn)有的預混設(shè)備，諸如螺旋給料器、旋轉(zhuǎn)閥給料器等結(jié)構(gòu)復雜、故障率高；(4)固體物料難以拓寬至其它原料。
【實用新型內(nèi)容】
[0004]本實用新型的目的在于提供一種能夠?qū)?、固兩相流均勻混合，并呈流態(tài)化連續(xù)、穩(wěn)定輸送的含碳固體物料的混合給料器。
[0005]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用以下技術(shù)方案:包括物料緩沖室、變徑流化室、氣相噴嘴、氣固混合室、物料加速室、衡壓口和出料口；
[0006]所述的物料緩沖室位于變徑流化室上部，其軸線與變徑流化室軸線重合，所述的氣固混合室與變徑流化室垂直相交并貫通，所述的氣相噴嘴與氣固混合室法蘭對接并伸入氣固混合室腔內(nèi)，所述的氣固混合室、物料加速室及出料口軸線重合，水平順序相互連通；所述的衡壓口設(shè)置在物料加速室與出料口之間。
[0007]所述的氣相噴嘴通徑為15?200mmo
[0008]所述的變徑流化室為豎立錐筒形結(jié)構(gòu)，錐角α為10°?80°。
[0009]所述的物料加速室為水平錐筒形結(jié)構(gòu)，錐角α為10°?80°。
[0010]本實用新型的含碳固體物料包括煤、焦末、油頁巖、石油焦、干污泥和生物質(zhì)中的一種或多種的混合物，混合給料器的操作溫度為5?90°C，操作壓力為0.1?7.0MPaA。
[0011]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下技術(shù)優(yōu)勢:
[0012]以高壓輸送氣為介質(zhì)，利用氣體在混合給料器內(nèi)形成的局部負壓將含碳固體物料吸入混合腔，實現(xiàn)氣、固兩相流的均勻混合，并流化噴入反應(yīng)器內(nèi)。含碳固體物料在自重和負壓的作用下進入物料緩沖室，并在變徑流化室內(nèi)加速流化，輸送氣與被吸入的含碳固體物料在氣固混合室垂直交匯，迅速充分混合，氣、固混合料經(jīng)物料加速室的特殊水平錐筒加速后，即在出料口形成連續(xù)、穩(wěn)定、均勻的氣固混合射流。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該設(shè)備與鎖斗進料系統(tǒng)結(jié)合使用，能夠拓寬固體物料的使用范圍，實現(xiàn)物料的連續(xù)穩(wěn)定輸送，避免密相輸送過程中造成的架橋、堵塞、團聚等問題；設(shè)備結(jié)構(gòu)緊湊，內(nèi)部無移動件、維護方便；占用空間少，易于工程化應(yīng)用。
[0013]通過設(shè)置通徑范圍在15?200_的氣相噴嘴，實現(xiàn)輸送氣噴射流速及流量調(diào)節(jié)，達到工藝與含碳固體物料顆粒粒度的匹配；
[0014]通過設(shè)置衡壓口，平衡物料緩沖室和物料出口的壓力，避免下料不暢及堵塞等問題；
[0015]通過設(shè)置變徑流化室和物料加速室為錐筒形結(jié)構(gòu)，錐角α為10°?80°，實現(xiàn)工藝介質(zhì)的均勾混合、穩(wěn)定流化。
【附圖說明】
[0016]圖1是本實用新型的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]1、物料緩沖室2、變徑流化室3、氣相噴嘴4、氣固混合室5、物料加速室6、衡壓口 7、物料出口
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳細描述。
[0019]如圖1，本實用新型由物料緩沖室1、變徑流化室2、氣相噴嘴3、氣固混合室4、物料加速室5、衡壓口 6和出料口 7組成；
[0020]混合給料器外形輪廓呈倒T字形；物料緩沖室I置于變徑流化室2上部，其軸線與變徑流化室軸線重合；氣固混合室4與變徑流化室2垂直相交并貫通；氣相噴嘴3與氣固混合室4法蘭對接并伸入氣固混合室4腔內(nèi)；氣固混合室4、物料加速室5及出料口 7軸線重合，水平順序相互連通；衡壓口 6設(shè)置在物料加速室5與出料口 7之間。
[0021]物料緩沖室I呈圓筒形結(jié)構(gòu)，用于緩沖來料，平穩(wěn)進料過程；變徑流化室2位于物料緩沖室I下方，為垂直錐筒形結(jié)構(gòu)，錐角α為10°?80°，用于將物料二次流化；高速輸送氣通過可伸縮通徑15?200mm的氣相噴嘴進入氣固混合室4，與含碳固體物料垂直交匯，迅速混合并形成氣固混合物流化輸出，氣固混合物輸出的瞬間腔內(nèi)形成局部負壓，進一步將變徑流化室2內(nèi)物料吸入腔內(nèi)；物料加速室5為水平錐筒結(jié)構(gòu)，錐角α為10°?80°，氣固混合物經(jīng)水平錐筒加速到設(shè)計速度，即在出料口 7形成連續(xù)、穩(wěn)定、均勻的混合射流；通過設(shè)置衡壓口 6，用于平衡物料緩沖室I和物料出口 7的壓力，避免下料不暢及堵塞等問題；該裝置能夠輸送的含碳固體物料包括煤、焦末、油頁巖、石油焦、干污泥、生物質(zhì)的一種或多種的混合物。
[0022]設(shè)備正常運行時，操作溫度為5?90°C，操作壓力為0.1?7.0MPaA。首先打開與氣相噴嘴3的輸送氣流量調(diào)節(jié)至工藝規(guī)定最小值，輸送氣進入氣固混合室4，在變徑流化室2正下方產(chǎn)生局部高負壓；打開與物料緩沖室I聯(lián)通的管道閥門，來自鎖斗系統(tǒng)的含碳固體物料下料，并在此進行緩沖、穩(wěn)定進料。負壓作用下，含碳固體物料迅速經(jīng)過變徑流化室2，縮徑變化促進含碳固體物料進一步流化；含碳固體物料通過自重和負壓作用下進入氣固混合室4后，輸送氣與被吸入的含碳固體物料在氣固混合室4垂直交匯，迅速混合并流化輸出。流化混合的物料，在輸送氣的推動下經(jīng)物料加速室5的特殊水平錐筒形結(jié)構(gòu)加速后，SP可在該設(shè)備的出料口 7形成連續(xù)、穩(wěn)定、均勻的氣固混合射流。出料口 7之前設(shè)置衡壓口 6，平衡物料緩沖室和物料出口的壓力，避免下料不暢及堵塞等問題。運行過程中，在輸送氣最小值下獲得穩(wěn)定的氣固混合射流后，根據(jù)不同的工藝要求和操作負荷，調(diào)節(jié)輸送氣量和含碳固體物料量，可以靈活控制含碳固體物料輸送量。
【主權(quán)項】
1.一種含碳固體物料的混合給料器，其特征在于:包括物料緩沖室(I)、變徑流化室(2)、氣相噴嘴(3)、氣固混合室(4)、物料加速室(5)、衡壓口(6)和出料口(7); 所述的物料緩沖室(I)位于變徑流化室(2)上部，其軸線與變徑流化室(2)軸線重合，所述的氣固混合室(4)與變徑流化室(2)垂直相交并貫通，所述的氣相噴嘴(3)與氣固混合室(4)法蘭對接并伸入氣固混合室(4)腔內(nèi)，所述的氣固混合室(4)、物料加速室(5)及出料口(7)軸線重合，水平順序相互連通；所述的衡壓口(6)設(shè)置在物料加速室(5)與出料口(7)之間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含碳固體物料的混合給料器，其特征在于，所述的氣相噴嘴(3)通徑為15?200mm。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含碳固體物料的混合給料器，其特征在于，所述的變徑流化室(2)為豎立錐筒形結(jié)構(gòu)，錐角α為10°?80°。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的含碳固體物料的混合給料器，其特征在于，所述的物料加速室(5)為水平錐筒形結(jié)構(gòu)，錐角α為10°?80°。
【專利摘要】本實用新型涉及煤氣化加壓給料技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種含碳固體物料的混合給料器。該設(shè)備由物料緩沖室、變徑流化室、氣相噴嘴、氣固混合室、物料加速室、衡壓口和出料口組成。以高壓輸送氣為介質(zhì)，利用氣體在混合給料器內(nèi)形成的局部負壓將含碳固體物料吸入混合腔，實現(xiàn)氣、固兩相流的均勻混合。與傳統(tǒng)技術(shù)相比，該設(shè)備與鎖斗系統(tǒng)結(jié)合使用，能夠拓寬固體物料的使用范圍，避免密相輸送過程中造成的架橋、堵塞、團聚等問題，更易于工程化應(yīng)用。
【IPC分類】B65G53/34, B65G53/16
【公開號】CN204823256
【申請?zhí)枴緾N201520492576
【發(fā)明人】李大鵬, 王明峰, 王寧波, 楊會民, 姚曉虹, 吳升瀟, 米建新, 孔少亮
【申請人】陜西延長石油（集團）有限責任公司
【公開日】2015年12月2日
【申請日】2015年7月8日