CN101387406A - 星形、螺旋联合加煤装置 - Google Patents

Abstract

星形－螺旋联合加煤装置由星形加料装置和螺旋加料装置串联连接组成；加料斗(1)的下方连接双锁斗装置(2)，双锁斗装置(2)的下方连接星形加料装置(3)，星形加料装置(3)的出口与螺旋加料装置(4)的入口相连；螺旋加料装置(4)的出口与炉膛(6)相连；水冷夹套(5)设在螺旋加料装置(4)出口金属管壳上，炉膛(6)与双锁斗装置(2)、星形加料装置(3)、螺旋加料装置(4)之间设有压力平衡管(7)。本发明主要是解决压力条件下转轴密封和加料稳定的问题，具有操作方便、安全、连续、稳定等特点，可作为压力锅炉(如增压流化床燃烧炉、增压流化床气化炉)的加料系统。

Description

星形、螺旋联合加煤装置

技术领域

本发明属于物料加料装置，可作为压力锅炉(如增压流化床燃烧炉、增压流化床气化炉)的煤加料装置。

背景技术

综观国内外的增压流化床煤燃烧和气化设备，其螺旋加煤装置始终存在缺陷，最主要问题是转轴处盘根磨损泄漏。增压流化床为正压系统，螺旋加料器内外压差为数个至数十个大气压，为了不让炉膛内的气流泄露，就必须切断加料器与外界的连通，通常的做法是利用螺旋槽内密实的料塞和转轴与螺旋端盖间盘根来进行密封。这样会带来两个问题：①料塞长度难以把握。料塞太短时难以形成料塞，容易发生反喷；相反，如果料塞太长，不但会消耗过多动力，还容易引起堵塞，加剧螺旋轴和管壳的磨损。②盘根密封效果不长。运行一段时间后由于轴颈与盘根的磨损，密封效果越来越差，严重时引起炉膛内的气体沿螺旋槽反串至炉外，导致螺旋加料器内煤结块或加料口结焦，造成事故性停车。另外在加煤过程中，煤的泄漏不仅污染环境、浪费能源，而且当煤在空气中混合达到一定比例后，易燃易爆。

发明内容

技术问题：针对目前螺旋加料器用在增压系统上存在的问题，本发明提出一种星形-螺旋联合加煤装置，目的在于提供一种能长期安全稳定运行的适用于压力锅炉(如增压流化床燃烧炉、增压流化床气化炉)的加料装置。

技术方案：本发明的星形-螺旋联合加煤装置由水冷夹套、螺旋加料系统、星形加料系统、双锁斗系统、压力平衡管等5个部分组成，采用的技术方案如下：

该装置由星形加料装置和螺旋加料装置串联连接组成；加料斗的下方连接双锁斗装置，双锁斗装置的下方连接星形加料装置，星形加料装置的出口与螺旋加料装置的入口相连；螺旋加料装置的出口与炉膛相连；水冷夹套设在螺旋加料装置出口金属管壳上，炉膛与双锁斗装置、星形加料装置、螺旋加料装置之间设有压力平衡管。星形加料装置和螺旋加料装置的转轴处的密封采用气垫、填料混合式密封装置，该混合式密封装置设在端部机架与填料座之间的外套和转轴之间，产生气垫的气环与填料位于外套和转轴之间，气管与气环连接，油管连通填料。

产生气垫的气环的材质为聚四氟乙烯，填料的材质为聚四氟乙烯、柔性石磨。

(1)采用螺旋加料器和星形加料器联合加料方式。星形加料器一方面控制加料速度，另一方面起密封作用，防止炉膛内的气体反串进入加料斗。螺旋加料器将星形加料器落下的煤颗粒快速推入反应炉内，缩短煤颗粒在螺旋加料器内的停留时间，进一步减少煤颗粒粘结的可能。

(2)在螺旋加料器出口处设置水冷夹套，一方面降低螺旋加料器出口处金属管壳和螺旋轴温度，避免采用昂贵的耐高温合金材料；另一方面控制螺旋加料器出口处煤颗粒温度，避免煤颗粒在螺旋加料器出口处因受热温度过高而产生粘结。

(3)采用压力平衡管将炉膛与螺旋加料系统、星形加料系统、双锁斗系统相连，降低煤颗粒进入炉膛的阻力。

(4)螺旋加料系统和星形加料系统的转轴处采用气垫—盘根混合式密封。填料箱外面为盘根，盘根材质为聚四氟乙烯、柔性石磨等；里面为气环，气环材质为聚四氟乙烯。气环的内外圆上设有气槽，气槽内均匀分布气孔。外圆气槽通过气嘴与外部压缩空气相连。压缩空气进入气环上的气孔，在轴与气环之间形成一层气垫，起到密封作用。此外气垫还可以减少轴与盘根之间的摩擦，压缩空气对轴和盘根起到冷却作用，减缓轴与盘根的磨损，延长加料器使用寿命。

(5)转轴与盘根接触面及盘根本身通过油管注油，加强润滑及浸润效果，减少盘根与轴的磨损，同时形成油膜层，阻止了煤颗粒通过轴颈处间隙流出。

(6)增加盘根的圈数(>4圈)，加强密封效果。

有益效果：本发明与已有技术相比，具有如下显著特点：

本发明采用的星形-螺旋联合加煤装置，具有加煤速度稳定、计量准确、炉内气体不反窜、转轴处不漏气漏煤等特点，特别适用于压力锅炉(如增压流化床燃烧炉、增压流化床气化炉)的给煤。

附图说明

图1是本发明的星形—螺旋联合加煤装置示意图。其中有：加料斗1、双锁斗系统2、星形加料系统3、螺旋加料系统4、水冷夹套5、炉膛6、压力平衡管7。其中还包括煤a、冷水b、热水c。

图2是本发明的转轴处密封示意图。其中有：端部机架8、填料座9、盘根压盖10、气环11、气管12、填料13、油管14、外套15、转轴16。

图3是本发明的气环11示意图。

具体实施方式

该装置由星形加料装置和螺旋加料装置串联连接组成；加料斗1的下方连接双锁斗装置2，双锁斗装置2的下方连接星形加料装置3，星形加料装置3的出口与螺旋加料装置4的入口相连；螺旋加料装置4的出口与炉膛6相连；水冷夹套5设在螺旋加料装置4出口金属管壳上，炉膛6与双锁斗装置2、星形加料装置3、螺旋加料装置4之间设有压力平衡管7。

星形加料装置3和螺旋加料装置4的转轴16处的密封采用气垫、填料混合式密封装置，该混合式密封装置设在端部机架8与填料座9之间的外套15和转轴16之间，产生气垫的气环11与填料13位于外套15和转轴16之间，气管12与气环11连接，油管14连通填料13。产生气垫的气环11的材质为聚四氟乙烯，填料13的材质为聚四氟乙烯、柔性石磨。双锁斗装置2和螺旋加料装置4间的密封由星形加料装置3的料封来完成，从而可以有效防止炉膛内气体反串至外部环境，防止螺旋加料器中煤结块引起的螺旋加料器电机烧坏或绞龙损害现象。

工作时，开动星形加料装置3和螺旋加料装置4的两个电机，煤由加料斗1加入，从上而下进入双锁斗装置2的两个料仓，而后进入星形加料装置3。星形加料装置3的电机为调速电机，通过控制电机转速来控制加煤量。螺旋加料装置4将星形加料装置3落下的煤颗粒快速推入炉膛6。螺旋加料装置4中螺旋槽间的固体体积份额小于0.5，螺旋加料装置4的额定加煤量大于星形加料装置3的加煤量，以确保星形加料装置3落下的煤不在螺旋加料装置4中堆积。压缩空气与气管12相连，提供气垫所需的气源；润滑油与油管14，用以润滑盘根，减少盘根与轴的磨损，同时形成油膜层。压力平衡管7将整个加料系统内部压力等同于炉膛6内部压力，以此降低煤颗粒进入炉膛的阻力，防止炉膛6内气体反串至双锁斗装置2。

Claims (3)

1、一种星形、螺旋联合加料装置，其特征在于该装置由星形加料装置和螺旋加料装置串联连接组成；加料斗(1)的下方连接双锁斗装置(2)，双锁斗装置(2)的下方连接星形加料装置(3)，星形加料装置(3)的出口与螺旋加料装置(4)的入口相连；螺旋加料装置(4)的出口与炉膛(6)相连；水冷夹套(5)设在螺旋加料装置(4)出口金属管壳上，炉膛(6)与双锁斗装置(2)、星形加料装置(3)、螺旋加料装置(4)之间设有压力平衡管(7)。

2、根据权利要求1所述的星形-螺旋联合加料装置，其特征在于星形加料装置(3)和螺旋加料装置(4)的转轴(16)处的密封采用气垫、填料混合式密封装置，该混合式密封装置设在端部机架(8)与填料座(9)之间的外套(15)和转轴(16)之间，产生气垫的气环(11)与填料(13)位于外套(15)和转轴(16)之间，气管(12)与气环(11)连接，油管(14)连通填料(13)。

3、根据权利要求2所述的星形-螺旋联合加料装置，其特征在于产生气垫的气环(11)的材质为聚四氟乙烯，填料(13)的材质为聚四氟乙烯、柔性石磨。

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