煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置的製作方法

2023-10-21 07:58:07 1

專利名稱：煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置，它屬於 煤粉燃氣輪機發電系統中的給料裝置。
技術背景
在目前的煤粉燃氣輪機發電系統及產生煤粉兩相流燃料應用系 統中，需要一個定量的煤粉兩相流的給料裝置，而目前的粉體物料給 料系統中的給料裝置均存在以下的問題在實現煤粉兩相流的粉體物 料和氣體在高壓條件下混合配製時，不能實現動態實時精確計量和調 節，不能按等濃度準則實現煤粉兩相流的流量和濃度計量和調節。 發明內容
本實用新型的目的在於提供一種可實現煤粉兩相流的流量和濃 度調節的煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置。 本實用新型的目的是這樣實現的
一種煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置，其特徵在於它包括一個 高壓料倉，在所述的高壓料倉中由支板固定支撐一個導流管，所述的 導流管的下噴嘴對應於高壓料倉的下出料口 ，在所述的下出料口處設 有出料閥門；在所述的高壓料倉的下出料口下方設置有一流化室；所 述的流化室通過流化室出口閥門和管道連接有一粉體物津牛和氣體的 混合室；在所述的混合室通過管道連接有混合用進氣組件；所述的流化室通過管道連接有流化用進氣組件；所述的高壓料倉的上部連接有 加壓用進氣組件，所述的高壓料倉設置在整體支架上，在所述的支架 下方設置有一電子計量磅。
在所述的高壓料倉自上而下依次設有柔性料鬥、進料閥門，加壓 室和料倉。
在所述的高壓料倉的加壓室中設置有一防止進料時物料直接進 入導流管中的帽罩。
所迷的進料閥門為耐高壓高溫和具有高氣密性的閥門。 所述的所有連接管道均為柔性管道。
所述的混合用進氣組件、流化用進氣組件和加壓用進氣組件均包 括截至閥、氣體流量計和調節閥。
在所述的高壓料倉的加壓室處由柔性管道連接有 一放氣閥門和 消音除塵膨脹箱。
在所述的高壓料倉的料倉中的支板的上方設置壓緊彈簧。
所述的流化室設置在整體支架中，所述的電子計量磅位於整體支 架下方。
所述的高壓料倉，流化室以及流化室出口閥門和管道連接的粉體 物料和氣體的混合室均設置在整體支架中，所述的電子計量磅位於整 體支架下方。
本實用新型解決了實時精確配製高壓煤粉兩相流燃料的問題，可 實現按等濃度準則實現煤粉兩相流的的流量和濃度調節。本實用新型 可以做為煤粉燃氣輪機發電系統專用給料裝置。
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圖1為本實用新型的結構示意圖
圖2為本實用新型實施例2的結構示意圖 '
具體實施方式
下面以附圖1、 2為本實用新型的實施例，對本實用新型進4亍進 一步的說明
實施例1，如圖1所示
在本實施例中本實用新型包括一個高壓料倉1，在所述的高壓料 倉1自上而下依次設有柔性料鬥1. 1、進料閥門1. 2,加壓室1. 3和 料倉l. 4。為了使得物料可以順利送入下一個程序，在所述的高壓料 倉l中由支板2. 2固定支撐一個導流管2. 1,所述的導流管2. 1的下 噴嘴2. 3對應於高壓料倉1的下出料口 1.5，在所述的下出料口 1.5 處設有出料閥門16;在所述的高壓料倉l的下出料口下方設置有一 流化室13;所述的流化室13通過流化室出口閥門14和管道連4妻有 一粉體物料和氣體的混合室10;所述的混合室10通過管道連4妻有混 合用進氣組件9;所述的流化室13通過管道連接有流化用進氣組件7; 所述的高壓料倉1的上部連接有加壓用進氣組件6，所述的高壓料倉 1設置在整體支架15上，在所述的整體支架下方設置有一電子計量 磅8。在所述的高壓料倉1的加壓室1. 3中設置有一防止進料時物料 直接進入導流管2. 1中的帽罩1. 31。所述的進料閥門1. 2為耐高壓 高溫和具有高氣密性的閥門。所述的所有連接管道均為柔性管道。所 述的混合用進氣組件9、流化用進氣組件7和加壓用進氣組件6均包括截至閥6. 1、 7.1、 9.1、氣體流量計6.2、 7.2、 9. 2和調節閥6. 3、 7.3、 9.3。為了減少本實用新型的噪音和粉塵的排放，在所述的高壓 料倉1的加壓室1. 3處由柔性管道連接有一放氣閥門5和消音除塵膨 脹箱4。
在本所述中，為了實現按等濃度準則實現煤粉兩相流的的流量和 濃度調節，所述的電子計量磅M立於整體支架15下方，以便實時計 量和控制流出流化室13的物料質量流量。
本實用新型的結構組裝與操作流程如下
本實用新型的結構組裝
本實用新型的進料閥門1. 2耐高壓高溫和具有高氣密性，在進料 階段打開，接受來自常規給料機送來的的粉體物料如煤;盼，統稱物料。 進料完成後閥門關閉，保證料倉具有高氣密性。加壓室1. 3既是來自 加壓用進氣組件6的高壓氣體對料倉1內的物料加壓送料的高壓腔， 又是高壓氣體的緩衝區，有助於減少高壓氣體的壓力波動。它帶進料 均布帽罩，防止進料時物料直接進入導流管2. 1，同時具有物料進入 料倉時均布的作用。料倉l. 4上部為圓筒形，下部為錐形，是容納物 料的容器，其耐壓性和容量大小是本裝置的兩個重要指標。滿倉時的 物料上界面與加壓室1. 3和料倉1. 4的自然界面齊平。高壓料倉1與 整體支架15剛性連接，座落在電子計量磅8的檯面上。它與外界所 有的界面柔性連接，如上部的常規給料機，四周的加壓用進氣組件6， 流化用進氣組件7,流化室13中的出口閥門14。其目的是減少電子 計量磅8在裝置和物料總質量計量時的計量誤差。導流管2. 1上部插入加壓室1. 3中的進料均布帽罩1. 31內，導 流管下部與噴嘴2, 3螺紋連接。上下兩端都各有多片支板2. 2,與導 流管2. 1焊接成一體。支板2. 2的功能是將導流管2. 1固定在料倉 1. 4中間。下部支板座落在料倉1. 4的錐形底部上方，上部支板靠壓 緊彈簧3壓緊。導流管2. 1的作用是把加壓室1. 3內的高壓蒸汽經由 噴嘴2. 3導入料倉1. 4的錐形底部，對錐形底部的物料加氣，局部形 成物料蒸汽混合物，在不供料時有利於料倉1. 4內的物料處於自然堆 積狀態。在供料時，當打開料倉出料閥門16之後，從噴嘴2. 3流出 的蒸汽驅動料倉1. 4錐形底部的物料蒸汽混合物連續流向流化室13。 由於加壓室1. 3內的蒸汽壓力高於流化室13內的兩相流壓力，保證 了料倉1. 4中的物料連續向料倉錐形底部移動從而保證了料倉1. 4 內的物料連續向流化室13送料的穩定性。流化室13是將高壓料倉1 送來的物料蒸汽混合物進行流化處理的關鍵部件。從流化用進氣組件 7中的進氣調節閥7. 3中流入流化室13的蒸汽稀釋了從料倉1送過 來的物料蒸汽混合物，降低了物料在混合物中的比例，形成均相物料 蒸汽兩相流，提高了物料的移動性，也有利於物料濃度的調節。混合 器IO是配製滿足要求的粉體物料氣體兩相流的最後的，也是最關鍵 的的部件。通過混合器10配製完成後的兩相流應在其流量，壓力， 溫度，濃度以及粉體物料和氣體混合的均勻性等諸多參數均能達到終 端用戶的使用需要。電子計量磅8，加壓用進氣組件6和流化用進氣 組件7中的蒸汽流量計6. 2， 7. 2和混合用進氣組件9中的氣體流量 計9. 2,是本裝置的兩相流壓力，流量實時計量和濃度實時配製不可缺少的設備。物料實時流量和氣體實時流量之比就是通過燃料噴嘴
11進入燃燒室12內的物料濃度。在預先設定了物料濃度的場合下， 若已知兩相流流量，該流量由燃氣輪機側提供，可以計算出流出高壓 料倉1進入混合器10的物料質量流量並加以調節，^v而實現兩相流 的物料濃度的實時精確測量和實時精確配製。
本實用新型的高壓料倉l只有一個時，屬於單倉機組。單倉機組 間是間歇運行的。在煤粉燃氣輪機發電系統中，為了保證燃氣輪機長 期連續穩定運行，本實用新型的高壓料倉l至少有兩個，或者配置兩 臺或兩臺以上的單倉機組聯合運行。每一個高壓料倉1間歇運行的特 點來自於高壓料倉1加料一出料過程不斷重複，料倉充氣--放氣過程 循環交替。在放氣過程中，料倉l內高壓高溫蒸汽夾帶著粉體物料經 放氣閥門5排出。如果不釆取有效措施，任其向大氣排放，其後果難 以設想。因此在本實用新型中設置了消音除塵膨脹箱組件4，其功能 有三 一，膨脹功能，讓高壓蒸汽在有限空間內從高壓膨脹到常壓， 從高溫降到低溫，並餘熱回收；二，消音功能；三，除塵和物料回收 功能。由此可知，這個綜合性多功能裝置是不可少的，在實際中也是 可以實現的。
加壓用進氣組件6，流化用進氣組件7和混合用進氣組件9提供 的氣體壓力是不同的，因而它們是各自獨立的組件。它們分別與上遊 側的餘熱鍋爐的不同壓力等級的蒸汽總管或其它氣體總管連接。 一般 來說，餘熱鍋爐作為本實用新型的氣源，其蒸汽流量和壓力遠遠超過 了本裝置的用氣要求，從而確保了本裝置長期連續穩定工作。:搡作流程如下
1、 進料階段
高壓料倉1處於空倉或低倉位。檢查加壓用進氣組件6和流化用 進氣組件7截止閥6.1, 7.1,料倉出料閥門16,流化室出口閥門14 已處於關閉狀態。檢查高壓料倉1的倉內蒸汽壓力已下降到大氣壓或 接近大氣壓。電子計量磅8記錄了裝置和裝置內剩餘物料總重量。一 切進料條件具備後打開進料閥門1.2，啟動常規給料機，向柔性料鬥 1.1加料。物料經過加壓室l. 3進入料倉1.4,物料界面上升，直到 電子計量磅顯示物料重量已達到預定的目標值，關閉常規給料機，關 閉進料閥門1.2,關閉放氣閥門5，記錄電子計量磅稱重數據。這一 階段到此結束。
2、 供料階段
打開進氣組件6和7截止閥6. 1， 7. 1,料倉出料閥門16和流化 室出口閥門14，調節進氣組件6和7調節閥6. 3, 7.3,料倉出料閥 門16和流化室出口.閥門14的開度。當高壓料倉1和流化室13內蒸 汽的流量和壓力各自達到某一值時，流化室13內的物料進入流化狀 態，在已建立起來的高壓料倉1和混合室10之間壓力差驅動下粉體 物料以兩相流的形態流入混合器10,與來自混合用進氣組件9的氣 體相互混合， 一起流經燃料噴嘴ll,最後進入燃燒室12。
3、 兩相流流量和濃度調節階段
燃氣輪機工況變化，如啟動加速，加大出力或減小出力等等，要 求進入燃氣輪機燃燒室12的燃料流量應實時調節。為了實現這一目的，應調節加壓用進氣組件6和流化用進氣組件7中的調節閥6. 3, 7. 3和混合用進氣組件9的調節閥9. 3。正常情況下，開大調節閥6-3 的開度，可增加物料流量。開大調節闊7. 3和9. 3和開度，可增加氣 體流量。反之亦然。 4、 停機階段
當電子計量磅8指示高壓料倉1內的物料重量低到設定低值時， 關閉進氣組件6和7的截止閥6. 1, 7. 1，關閉^j"倉出4^閥門16,流 化室出口閥門14。逐漸打開放氣閥門5，等到高壓料倉l內的壓力4妄 近大氣壓。這時停機階段結束，可按指令準備進入上述的進料階段， 如此周而復始。
實施例2:
在本實施例中，為了使得本實用新型的結構更加緊湊，所述的 流化室13以及流化室出口閥門14和管道連接的粉體物津十和氣體的混 合室10均設置在整體支架15中，所述的電子計量磅8位於流化室 13、混合室IO和整體支架15下方。
本實施例的其他部分與實施例1完全相同。
權利要求1、一種煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置，其特徵在於它包括一個高壓料倉(1)，在所述的高壓料倉(1)中由支板(2.2)固定支撐一個導流管(2.1)，所述的導流管(2.1)的下噴嘴(2.3)對應於高壓料倉(1)的下出料口(1.5)，在所述的下出料口(1.5)處設有出料閥門(16)；在所述的高壓料倉(1)的下出料口下方設置有一流化室(13)；所述的流化室(13)通過流化室出口閥門(14)和管道連接有一粉體物料和氣體的混合室(10)；所述的混合室(10)通過管道連接有混合用進氣組件(9)；所述的流化室(13)通過管道連接有流化用進氣組件(7)；所述的高壓料倉(1)的上部連接有加壓用進氣組件(6)，所述的高壓料倉(1)設置在整體支架(15)上，在所述的整體支架(15)下方設置有一電子計量磅(8)。
2、 如權利要求1中所述的煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置，其 特徵在於所述的高壓料倉(1)自上而下依次設有柔性料鬥(1.1)、進料閥門(1.2),加壓室(1.3)和料倉(1.4)。
3、 如權利要求2中所述的煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置，其 特徵在於在所述的高壓料倉(1)的加壓室(1. 3 )中設置有一 防止進料時物料直接進入導流管(2. 1 )中的帽罩(1. 31 )。
4、 如權利要求2中所述的煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置，其 特徵在於所述的進料閥門(1. 2 )為耐高壓高溫和具有高氣密性的閥門。
5、 如權利要求1中所述的煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置，其 特徵在於所述的所有連接管道均為柔性管道。
6、 如權利要求1中所述的煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置，其 特徵在於所述的混合用進氣組件(9 )、流化用進氣組件(7 )和 加壓用進氣組件(6 )均包括截至閥(6. 1、 7. 1、 9. 1 )、氣體流 量計(6. 2、 7. 2、 9. 2 )和調節閥(6. 3、 7. 3、 9. 3 ).
7、 如權利要求1或2或3或4或5或6中所述的煤粉燃氣輪機煤 粉兩相流給料裝置，其特徵在於在所述的高壓料倉(1)的加壓 室(1.3)處由柔性管道連接有一放氣閥門(5)和消音除塵膨 脹箱(4)。
8 、 如權利要求l或2或3或4或5或6中所述的煤;盼燃氣4侖^L煤 粉兩相流給料裝置，其特徵在於在所述的高壓料倉(1)的料倉 (1. 4)中的支板(2. 2)的上方設置壓緊彈簧(3)。
9、 如權利要求1中所述的煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置，其 特徵在於所述的流化室(13)設置在整體支架(15)中，所述 的電子計量磅(8)位於高壓料倉(1),流化室(13)和整體 支架(15)下方。
10、 如權利要求1中所述的煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置，其 特徵在於所述的流化室(13)以及流化室出口閥門(14)和管 道連接的粉體物料和氣體的混合室(10 )均設置在整體支架(15 ) 中，所述的電子計量磅(8)位於高壓料倉(1),流化室(13)、混合室(10 )和整體支架(15 )下方(
專利摘要一種煤粉燃氣輪機煤粉兩相流給料裝置，它屬於一種煤粉燃氣輪機發電系統中的給料裝置，它包括一個高壓料倉，在高壓料倉中由支板固定支撐一個導流管，導流管的下噴嘴對應於高壓料倉的下出料口，在下出料口處設有出料閥門；在高壓料倉的下出料口下方設置有一流化室；流化室通過流化室出口閥門和管道連接有一粉體物料和氣體的混合室；在混合室通過管道連接有混合用進氣組件；流化室通過管道連接有流化用進氣組件；高壓料倉的上部連接有加壓用進氣組件，高壓料倉設置在整體支架上，在支架下方設置有一電子計量磅。本實用新型可按等濃度準則實現煤粉兩相流的流量和濃度調節。本實用新型可以做為煤粉燃氣輪機發電系統專用給料裝置。
文檔編號F02C7/22GK201152198SQ20082009195
公開日2008年11月19日 申請日期2008年1月29日 優先權日2008年1月29日
發明者馬天雲, 馬龍根 申請人:馬龍根