通過粉塵輸送管中可控制的節流位置均勻地輸入粉塵的製作方法

2024-03-08 11:38:15 1

專利名稱：通過粉塵輸送管中可控制的節流位置均勻地輸入粉塵的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種在環境壓カ或者提高的壓カ下將粉塵恆定地輸入粉塵接收器的裝置，並補償以及抑制粉塵輸送管中的壓カ波動。本發明涉及用於將氣動輸送的粉塵受控地輸入消耗器的、尤其將粉塵狀的燃料受控地輸入壓カ氣化反應器中的方法和裝置。
背景技術：
氣動輸送的粉塵理解為不同煤化程度的磨成細粉塵的煤炭，焦炭、必要時預先熱處理的生物質或者來自工業、商業以及家庭的能粉碎的剩餘物以及廢料。此外，如例如用於精煉生鐵並且用於脫硫的無機粉塵屬於可能的輸送物。 在粉塵壓カ氣化中為了製造有能量的氣體以及合成氣或者在將燃燒粉塵輸入高爐的鼓風口中吋，已知氣動地輸送粉塵狀的燃料。在此，燃燒粉塵通過壓カ閘門容器輸入處在エ藝壓カ下的計量容器中，燃燒粉塵作為粉塵-輸送氣體-懸浮物從該計量容器中以250-450kg/m3之間較高的加載密度通過ー個或者多個輸送管輸入消耗器。攜帯流氣化器、高爐的鼓風ロ、燃燒鍋爐或者用於精煉生鐵的裝置理解為消耗器，其中使用無機的粉塵。任意的用於可燃粉塵的缺少氧氣的氣體、尤其惰性氣體、例如氮氣或ニ氧化碳可以用作用於壓カ閘門的加壓氣體以及輸送氣體，所述氣體沒有可冷凝的成分例如水蒸氣。在所述技術中致力於將單位時間內流動的粉塵量恆定地保持在較高程度上，從而不幹擾有待裝料的過程。尤其從壓カ閘門不連續地補滿計量容器產生了壓カ波動，該壓力波動不利地影響用作計量容器和接收器之間輸送的推動カ的壓カ差。在有待輸送的物料量變化時出現了波動，該波動只有在較長時間之後才會平靜並且消失。因此，在專利DE 10205 047 583 B4中提出，通過在計量容器中直接在輸送管入口附近或者在輸入輸送管中受控地輸入輔助氣體，來補償壓力波動並且抑制出現的波動。該技術已被證實，但是卻具有以下缺點，即大量輔助氣體輸入輸送氣體中。該輔助氣體同樣輸入消耗器中並且加載有待生產的產品。在使用氮氣作為輸送以及輔助氣體時，合成氣的氮氣含量例如在燃燒粉塵氣化時提尚。

發明內容
本發明的任務是說明一種用於將輸送物料恆定地輸入消耗器的裝置，在輔助氣體的量降低的情況下，通過這種裝置補償在計量容器與消耗器之間的壓力差波動並且由此補償量波動。所述問題通過具有權利要求I所述特徵的裝置得到解決。所提出的解決方案提出一種用於計量並且用於在壓カ下將粉塵輸入消耗器、例如將燃燒粉塵輸入攜帯流氣化器的裝置，其中粉塵狀的輸送物料從處於正常壓カ下的工作室交替地通過壓カ閘門輸入計量容器中，在該計量容器的下面部分中通過輸入渦流氣體通過渦流底板形成了密集的流化床，一個或者多個輸送管水平或者垂直地伸入該流化床中，通過輸送管將輸送物料連續地輸入處於壓カ下的接收器/消耗器2中，例如壓カ氣化反應器中。為了消除或者抑制計量容器和消耗器之間的壓力差，將可調節的並且必要時固定的節流位置設在粉塵輸送管中。通過所述可調節的節流位置，例如以調節閥的形式，単獨地實現均勻化，其簡單地節省了附加的輔助氣體輸入設施。由此可以放棄輔助氣體輸入設施或者至少限制該輔助氣體輸入設施。如果輸入輔助氣體，適宜的是，設置固定的節流位置，以排除疊加調節過程。必要時布置的固定的節流位置可以定位在必要時布置的輔助氣體輸入設施的前面或者後面。輔助氣體也可以直接通過節流位置輸入輸送管中。在輸送管中測量粉塵流，其中所求得的測量值規定調節參數用於通過調節機構3. 3有待調節的渦流氣體量以及調節閥3. 8的位置和必要時用於通過調節機構3. 3有待調節的輔助氣體量。此外有利的是，輸送管中粉塵流的流動速度在2到8m/s之間的範圍內。因為多次地在節流位置中提高流動速度，所以將其構造成耐磨損的。本發明相對於現有技術的顯著優點在於，通過將橫截面可變化的粉塵調節機構和必要時固定的節流位置設在帶有或者沒有輔助氣體輸入設施的輸送管中，可以補償在計量容器和接收器之間用作粉塵流動驅動力的壓カ差的波動或者接收器中的壓カ波動。同時，例如可以在從壓カ閘門向計量容器的再填充過程中確保恆定的粉塵流。從計量容器的下面部分引出的輸送管可以水平或 者垂直地布置。輸送管中的壓カ可以在0.1到6MPa (I到60巴)之間。輸送管直徑可以根據輸送功率以及輸送管的數量在10到80mm之間選擇。對流動方向沒有顯著改變的產生橫截面的裝置例如文丘裡管、隔板以及類似機構特別適合作為固定的節流體。在可調節的節流體中避免引起粉塵沉積的空腔。如果從計量容器中引出多個粉塵輸送管，那麼通過粉塵輸送管單獨輸入渦流氣體會潛在地引起對粉塵輸送管中粉塵量的相互影響。本發明反作用於粉塵輸送管中粉塵量的相互影響。本發明的有利的改進方案在從屬權利要求中得到說明。


下面根據兩個附圖以及兩個例子解釋本發明，其中選擇攜帶流氣化作為參照物。圖I示出了在壓カ下在帶有或者沒有輔助氣體輸入設施的情況下通過固定的節流位置計量粉塵的エ藝的圖示。圖2示出了帶有粉塵調節機構的エ藝的圖示。附圖中相同的附圖標記表示相同的元件。附圖標記列表
1計量容器
2粉塵接收器
2.I粉塵接收器的輸入位置
3.I填充料位調節設施 3. 2 粉塵輸送管
3. 3用於輸入渦流氣體的調節機構
3. 4用於輸入輔助氣體的調節機構
3. 5粉塵流的測量設施3.6固定的節流裝置
3.7輸送管入口處的輔助氣體輸入設施 3. 8粉塵調節機構
3. 9粉塵輸送管中的輔助氣體輸入設施
4惰性氣體/渦流氣體/輔助氣體。
具體實施例方式例子I :
按圖I的攜帶流氣化反應器2在4MPa (40巴)的壓カ下以500MW的功率運行。為此，將加工到粒度〈200 μ m的煙煤粉以90Mg/h的量輸入。為此，燃燒粉塵從工作室輸入多個壓 カ閘門(工作室和壓カ閘門沒有示出)，從而通過用惰性氣體加壓使得煙煤粉置於エ藝壓カ下。計量容器I通過填充料位調節設施LIC3. I調節填充料位。如果計量容器I中的填充料位下降到最小值，那麼從壓カ閘門中進行再填充。根據有待輸送的粉塵量，可以布置一個或者多個壓カ閘門。粉塵輸送管3. 2垂直地從上面伸入計量容器I的下面部分中，其中通過渦流底板通過輸入渦流氣體3. 3產生密度高達450kg/m3的非常密集的流化床。通過在計量容器I和氣化反應器2之間設置壓カ差，使得在流化床中產生的燃燒粉塵-輸送氣體-懸浮物通過輸送管3. 2流入氣化反應器2中。根據圖1，在該例子中運行了三個輸送管3. 2，每個的輸送功率為30Mg/h，所述輸送管通入氣化反應器2的三個燃燒器2. I中。為了抑制計量容器I與氣化反應器之間的壓力差波動，並且由此保持粉塵輸送管3. 2中輸送功率的恆定，在輸送管中布置固定的節流裝置3. 6。作為固定的節流裝置3. 6，考慮文丘裡管、隔板、管減徑部以及固定安裝的不可調節的機構。輔助氣體可以直接在輸送管入口 3. 7之後或者在固定的節流裝置之前、之後或者直接在固定的節流裝置中輸入節流裝置3. 2，如其示例性地為上面所示的粉塵輸送管所示的一祥。輸入粉塵管3. 2的粉塵量在3. 5中得到測量，其中所述測量為渦流氣體量的調節機構3. 3並且必要時為在3. 6和3. 7中的在輔助氣體輸入設施中的用於輔助氣體量的調節機構3. 4同時規定調節參數。例子2:
按圖2的攜帯流氣化器2在與例子I相同的條件下運行。在此，節流位置3. 8作為粉塵調節機構直接布置在氣化燃燒器2. I旁。通過控制信號由量測量設施3. 5影響粉塵調節機構3. 8的位置。此外，存在這樣的可能，即通過輔助氣體輸入位置3. 9並且/或者在輸送管入口 3. 7上，也通過量測量設施3. 5控制地，將額外的輔助氣體輸入輸送管3. 2。作為粉塵調節機構3. 8考慮耐磨損的實施方式，其構造避免了粉塵的沉積並且由此避免了堵塞。在本發明的特別的實施方式中，測量計量容器I和粉塵調節機構(3. 8)之間的粉塵流(3. 5)。在本發明的特別的實施方式中，輸入的輔助氣體影響計量容器I與粉塵接收器2之間的壓力差，除了粉塵調節機構和必要時固定的節流裝置3. 6タト，並且用作用於粉塵輸送的調節參數。在本發明的特別的實施方式中，粉塵調節機構補償粉塵輸送管3. 2中的壓カ波動，並且使用或者不用輔助氣體地保障粉塵輸送管3. 2中恆定的煤粉流。在本發明的特別的實施方式中，粉塵流作為燃燒粉塵輸送到壓カ氣化裝置2的燃燒器2. I。在本發明的特別的實施方式中，粉塵流作為燃燒粉塵輸入高爐的鼓風ロ。在本發明的特別的實施方式中，粉塵流是無機材料，該材料作為精煉劑輸送給用於鋼生產的方法。在本發明的特別的實施方式中，輸送管3. 2的直徑在10到80mm之間。
在本發明的特別的實施方式中，所述可節流的粉塵調節機構(3. 8)根據粉塵流(3. 5)的布置在計量容器I和粉塵調節機構(3. 8)之間的測量進行控制。
權利要求
1.用於在環境壓力或者提高的壓力下將粉塵恆定地輸入粉塵接收器的裝置，其補償並且抑制粉塵輸送管中的壓力波動，其中 -在計量容器(I)的下面部分中在粉塵填充中通過渦流底板藉助調節閥(3. 3)通過輸入渦流氣體(4)形成密集的流化床， -粉塵輸送管(3. 2)以其一個端部伸入流化床中，並且其另一端部與粉塵接收器(2. I)連接， -在計量容器(I)和粉塵接收器(2. I)之間形成驅動粉塵的壓力差， -在粉塵輸送管中布置粉塵調節機構(3. 8)， -在粉塵輸送管中布置粉塵流(3. 5)的測量設施， -粉塵流(3. 5)的測量設施與調節閥(3. 3)作用連接，使得按照所測量的粉塵流實現輸入的渦流氣體量， -所述粉塵流(3. 5)的測量設施與粉塵調節機構(3. 8)處於作用連接，使得根據所測量的粉塵流控制通流橫截面。
2.按權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述粉塵輸送管(3.2)水平地伸入流化床中。
3.按權利要求I所述的裝置，其特徵在於，所述粉塵輸送管(3.2)豎直地伸入流化床中。
4.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述固定的節流裝置(3.6)在粉塵輸送管中布置在計量容器(I)和粉塵調節機構(3. 8)之間。
5.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，在計量容器中的輸送管入口(3.7)處設有輔助氣體輸入設施。
6.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，在計量容器和粉塵流(3.5)的測量設施之間在粉塵輸送管中設有輔助氣體輸入設施(3.9)。
7.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，在計量容器與固定的節流裝置之間在粉塵輸送管中設有輔助氣體輸入設施(3. 9)。
8.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，在固定的節流裝置(3.6)中設有輔助氣體輸入設施。
9.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，在固定的節流裝置(3.6)與粉塵接收器(2. I)之間在粉塵輸送管中設有輔助氣體輸入設施(3. 9)。
10.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，在粉塵調節機構(3.8)中設有輔助氣體輸入設施。
11.按權利要求5到10中任一項所述的裝置，其特徵在於，粉塵流(3.5)的測量設施與用於計量輔助氣體量的用於輔助氣體輸入設施(3. 4)的調節機構作用連接。
12.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，多個粉塵輸送管(3.2)布置在計量容器和粉塵接收器之間。
13.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，粉塵可以從工作室中通過至少一個壓力閘門輸入計量容器(I)。
14.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，通過在環境壓力之上工作的氣化裝置的燃燒粉塵-輸入系統形成所述裝置。
15.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述固定的節流裝置(3.6)通過文丘裡管形成。
16.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述固定的節流裝置(3.6)通過隔板形成。
17.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述固定的節流裝置(3.6)通過管減徑部形成。
18.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述固定的節流裝置(3.6)通過不可調節的機構形成。
19.按上述權利要求中任一項所述的裝置，其特徵在於，所述粉塵調節機構(3.8)通過可節流的結構形成。
全文摘要
通過粉塵輸送管中可控制的節流位置均勻地輸入粉塵。用於在環境壓力或提高的壓力下恆定地輸送粉塵的裝置，其在將計量容器的流化床與粉塵接收器連接的粉塵輸送管中具有可節流的粉塵調節機構。該粉塵調節機構補償並且抑制壓力波動，如在粉塵輸送管、尤其在計量容器的再填充過程中所出現的壓力波動。特別的設計方案涉及另一種通過固定的節流裝置以及輔助氣體輸入設施均勻地輸入到粉塵輸送管中。
文檔編號C10J3/56GK102839022SQ20121020706
公開日2012年12月26日 申請日期2012年6月21日 優先權日2011年6月21日
發明者F.弗裡施, F.漢內曼, T.梅茨, M.申格尼茨 申請人:西門子公司