多布風板、多出料管圓柱形發料罐及多路輸料方法

2023-06-23 02:18:11

專利名稱：多布風板、多出料管圓柱形發料罐及多路輸料方法
技術領域：
本發明涉及大規模幹煤粉加壓氣化、IGCC發電技術的煤粉輸送系統，屬於 潔淨煤燃燒發電和煤化工領域。
背景技術：
幹煤粉加壓密相輸送是幹煤粉氣流床加壓氣化的關鍵技術之一。在幹煤粉氣 流床加壓氣化裝置中，煤粉被高壓氣體送入氣化爐內。供煤系統的固氣比越大， 在相同輸煤量下需要的輸送氣體越少，節省輸送介質，提高煤氣品質， 一般幹煤 粉氣流床加壓氣化裝置均採用密相輸送供煤系統。
國外各類幹煤粉加壓氣化裝置(包括Shell、 Prenflo和GSP等)的供煤系 統均採用鎖鬥系統將煤粉由常壓煤粉倉經由變壓倉送到高壓煤粉倉中，然後從高 壓煤粉倉通過密相輸送系統將煤粉送到氣化爐的噴嘴。目前幹煤粉加壓密相輸送 的供煤系統主要有兩種方式， 一種是Shell和Prenflo方式，另一種是GSP方式， 兩種方式均為發送罐輸送。Shell和Prenflo供煤系統的結構相近，採用的是下 出料發送罐供料器和管道密相輸送供煤系統。一般通過調整發送罐的壓力及輸送 氣體流量調整供煤速率及固氣比。輸送氣體可以是氮氣、C02或合成氣。輸送固 氣比約為480 kg/m3。 GSP氣化爐在其頂部加煤，與Shell爐不同的是它採用 上出料發送罐供料及管道密相輸送供煤，在其發送罐的底部及錐鬥部分供給輸送 氣體，密相輸送的固氣比約為500 kg/m3。東南大學沈湘林等設計和建造了一套 幹煤粉加壓密相輸送實驗臺，其發料罐採用底部流化上部出料的方式，輸送固氣 比可達到586. 2kg/m3，可滿足幹煤粉加壓氣化的工藝要求。
以上煤粉密相輸送系統中的發料罐均為錐形且罐內只布置一個布風板，一路 或兩路出料。錐形發料罐的空間利用率較低，且因流通截面不斷減小而易導致煤 粉在料罐中架橋。另外，隨著煤粉加壓氣化工藝的發展，需要發料罐能同時向氣 化爐的多個噴嘴同步供煤。本發明針對上述問題，提出了採用圓柱形發料罐實現 煤粉同步多路輸送的方法。

發明內容
技術問題本發明的目的是提供一種多布風板、多出料管圓柱形發料罐及多 路輸料方法，本發明具有設備空間利用率高、可有效避免煤粉在發料罐中搭橋、 可同時向氣化爐多個噴嘴甚至多個氣化爐同步供煤以及能滿足氣化爐變負荷運 行要求的優點。
技術方案本發明的多布風板、多出料管圓柱形發料罐包括圓柱形料罐體， 流化風管，布風板，出料管，充壓風管，補充風管，出料控制閥，落煤口；其中， 多路流化風管與圓柱形料罐體的各分隔的風室相連，風室上方為一組錐形布風 板，每一個布風板對應一路流化風管且每個布風板上方布置一根出料管，每路出 料管上裝有出料控制閥，充壓風管布置在圓柱形料罐體的上方，而在每個出料管 出口處布置補充風管，落煤口布置在圓柱形料罐體的上方；每路流化風管上裝有 一個流化風控制閥門；每一個補充風管上均設有一個補充風控制閥門，充壓風管 上設有充壓風控制閥門。
本發明的多布風板、多出料管圓柱形發料罐的多路輸料方法為來自儲氣罐 的高壓輸送氣分多路經流化風管、布風板對圓柱形料罐體底部的煤粉進行流化； 一個布風板對應一路流化風管和一個出料管，通過切換不同流化風控制閥門以及 相對應的出料控制閥實現多路輸料，實現向氣化爐的多個噴嘴同步供煤；在輸送 過程中，通過調節充壓風控制閥門的充壓風維持發料罐壓力穩定，在出料管上連 接補充風管引入補充風調節管路的固氣比，確保輸送穩定。
各路流化風穿過布風板對料罐內煤粉進行局部流化，被流化的煤粉呈現流體 特性，受壓力驅動，沿出料管流出發料罐，通過控制相應流化風管閥門以及出料 管控制閥門可以實現多路出料。輸送過程中，充壓風用於維持發料罐壓力，補充 風用於調節輸送管路中的固氣比，維持輸送穩定。
有益效果與傳統的單布風板、單出料管錐形發料罐相比，本發明涉及的圓 柱形發料罐結構及多路輸料方法具有如下優點
1. 能夠利用一個發料罐向氣化爐多個噴嘴甚至多個氣化爐同步供煤，有效簡化 多路供煤系統，並能滿足氣化爐變負荷運行的要求；
2. 圓柱形發料罐可有效避免錐形發料罐因流通截面不斷減小而導致煤粉架橋 的現象；3.圓柱形發料罐空間利用率高，有效節省安裝空間，給現場布置帶來方便。


圖1為圓柱形發料罐結構示意圖。其中有圓柱形料罐體l，流化風管2，布 風板3，出料管4，充壓風管5，補充風管6，出料控制閥7，落煤口8，流化風 管閥門9，充壓風控制閥門IO，補充風控制閥門ll。
圖2為圖1中A-A剖視結構示意圖。
圖3是鎖鬥系統示意圖。
具體實施例方式
本發明的圓柱形發料罐裝置由圓柱形料罐體1，流化風管2，布風板3，出 料管4，充壓風管5，補充風管6，出料控制閥7，落煤口8組成。多路流化風管 布置在料罐底部，每路流化風管上裝有流化風管閥門9。流化風管與料灌底部各 分隔的風室相連，風室上方為一組平底錐形布風板。 一個布風板對應一路流化風 管且每個布風板上方布置一根出料管，每路出料管裝有出料控制閥。充壓風管布 置在料罐上方，而在每個出料管出口處布置補充風管。充壓風管和補充風管上均 裝有控制閥門。加料口布置在圓柱形料罐體1的上方。
操作方法在正常輸送情況下，首先採用鎖鬥系統(附圖3)將煤粉由常壓煤 粉倉經由變壓倉送到高壓圓柱形煤粉倉中，待高壓煤粉倉中的煤粉物料達到高料 位時，停止加料；根據氣化爐所需煤粉量及投運的噴嘴數量，開啟相應流化風管 風量控制闊門及對應的出料控制閥；流化風經流化風管進入各獨立風室，穿過布 風板後對發料罐中的煤粉進行流化，被流化的煤粉在壓力驅動下沿出料管輸送。 輸送過程中，引入充壓風用於維持發料罐壓力，引入補充風用來調節輸送固氣比。 充壓風、流化風和補充風來自於儲氣罐。出料管與輸煤管直接連接，煤粉經出料 管和輸煤管後進入氣化爐進行氣化反應。
權利要求
1、一種多布風板、多出料管圓柱形發料罐，其特徵在於該圓柱形發料罐包括圓柱形料罐體(1)，流化風管(2)，布風板(3)，出料管(4)，充壓風管(5)，補充風管(6)，出料控制閥(7)，落煤口(8)；其中，多路流化風管(2)與圓柱形料罐體(1)的各分隔的風室相連，風室上方為一組錐形的布風板(3)，每一個布風板(3)對應一路流化風管(2)且每個布風板(3)上方布置一根出料管(4)，每路出料管(4)上裝有出料控制閥(7)，充壓風管(5)布置在圓柱形料罐體(1)的上方，而在每個出料管出口處布置補充風管(6)，落煤口(8)布置在圓柱形料罐體(1)的上方；每路流化風管(2)上裝有一個流化風控制閥門(9)；每一個補充風管(6)上均設有一個補充風控制閥門(11)，充壓風管(5)上設有充壓風控制閥門(10)。
2、 一種如權利要求1所述的多布風板、多出料管圓柱形發料罐的多路輸料 方法，其特徵在於發料罐採用圓柱形料罐；來自儲氣罐的高壓輸送氣分多路經流 化風管(2)、布風板(3)對圓柱形料罐體(1)底部的煤粉進行流化； 一個布風 板(3)對應一路流化風管(2)和一個出料管(4)，通過切換不同流化風控制閥 門(9)以及相對應的出料控制閥(7)實現多路輸料，實現向氣化爐的多個噴嘴 同步供煤；在輸送過程中，通過調節充壓風控制閥門(10)的充壓風維持發料罐 壓力穩定，在出料管(4)上連接補充風管(6)引入補充風調節管路的固氣比， 確保輸送穩定。
全文摘要
多布風板、多出料管圓柱形發料罐及多路輸料方法涉及大規模幹煤粉加壓氣化、IGCC發電技術的煤粉輸送系統，採用圓柱形發料罐，料罐底部布置多個獨立布風板，每個布風板對應一路流化風管和一個出料管，實現煤粉多路輸送。來自儲氣罐的流化風經流化風管從底部進入發料罐，經布風板對其上部煤粉進行流化，充壓風用於維持料罐壓力的穩定；補充風用於調節輸送管內的固氣比，確保輸送穩定。本發明可以利用一個發料罐實現多路輸送，有效簡化多路輸送系統；避免錐形發料罐因流通截面不斷減小而導致煤粉架橋的現象；有效降低發料罐高度，提高料罐的空間利用率。
文檔編號F23K3/02GK101544310SQ20091002660
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月5日 優先權日2009年5月5日
發明者雲 周, 財 梁, 趙長遂, 陳曉平 申請人:東南大學