CN101544310A - 多布风板、多出料管圆柱形发料罐及多路输料方法 - Google Patents

多布风板、多出料管圆柱形发料罐及多路输料方法 Download PDF

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周云
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赵长遂
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Abstract

多布风板、多出料管圆柱形发料罐及多路输料方法涉及大规模干煤粉加压气化、IGCC发电技术的煤粉输送系统，采用圆柱形发料罐，料罐底部布置多个独立布风板，每个布风板对应一路流化风管和一个出料管，实现煤粉多路输送。来自储气罐的流化风经流化风管从底部进入发料罐，经布风板对其上部煤粉进行流化，充压风用于维持料罐压力的稳定；补充风用于调节输送管内的固气比，确保输送稳定。本发明可以利用一个发料罐实现多路输送，有效简化多路输送系统；避免锥形发料罐因流通截面不断减小而导致煤粉架桥的现象；有效降低发料罐高度，提高料罐的空间利用率。

Description

多布风板、多出料管圆柱形发料罐及多路输料方法
技术领域
本发明涉及大规模干煤粉加压气化、IGCC发电技术的煤粉输送系统，属于洁净煤燃烧发电和煤化工领域。
背景技术
干煤粉加压密相输送是干煤粉气流床加压气化的关键技术之一。在干煤粉气流床加压气化装置中，煤粉被高压气体送入气化炉内。供煤系统的固气比越大，在相同输煤量下需要的输送气体越少，节省输送介质，提高煤气品质，一般干煤粉气流床加压气化装置均采用密相输送供煤系统。
国外各类干煤粉加压气化装置(包括Shell、Prenflo和GSP等)的供煤系统均采用锁斗系统将煤粉由常压煤粉仓经由变压仓送到高压煤粉仓中，然后从高压煤粉仓通过密相输送系统将煤粉送到气化炉的喷嘴。目前干煤粉加压密相输送的供煤系统主要有两种方式，一种是Shell和Prenflo方式，另一种是GSP方式，两种方式均为发送罐输送。Shell和Prenflo供煤系统的结构相近，采用的是下出料发送罐供料器和管道密相输送供煤系统。一般通过调整发送罐的压力及输送气体流量调整供煤速率及固气比。输送气体可以是氮气、CO2或合成气。输送固气比约为480kg/m3。GSP气化炉在其顶部加煤，与Shell炉不同的是它采用上出料发送罐供料及管道密相输送供煤，在其发送罐的底部及锥斗部分供给输送气体，密相输送的固气比约为500kg/m3。东南大学沈湘林等设计和建造了一套干煤粉加压密相输送实验台，其发料罐采用底部流化上部出料的方式，输送固气比可达到586.2kg/m3，可满足干煤粉加压气化的工艺要求。
以上煤粉密相输送系统中的发料罐均为锥形且罐内只布置一个布风板，一路或两路出料。锥形发料罐的空间利用率较低，且因流通截面不断减小而易导致煤粉在料罐中架桥。另外，随着煤粉加压气化工艺的发展，需要发料罐能同时向气化炉的多个喷嘴同步供煤。本发明针对上述问题，提出了采用圆柱形发料罐实现煤粉同步多路输送的方法。
发明内容
技术问题：本发明的目的是提供一种多布风板、多出料管圆柱形发料罐及多路输料方法，本发明具有设备空间利用率高、可有效避免煤粉在发料罐中搭桥、可同时向气化炉多个喷嘴甚至多个气化炉同步供煤以及能满足气化炉变负荷运行要求的优点。
技术方案：本发明的多布风板、多出料管圆柱形发料罐包括圆柱形料罐体，流化风管，布风板，出料管，充压风管，补充风管，出料控制阀，落煤口；其中，多路流化风管与圆柱形料罐体的各分隔的风室相连，风室上方为一组锥形布风板，每一个布风板对应一路流化风管且每个布风板上方布置一根出料管，每路出料管上装有出料控制阀，充压风管布置在圆柱形料罐体的上方，而在每个出料管出口处布置补充风管，落煤口布置在圆柱形料罐体的上方；每路流化风管上装有一个流化风控制阀门；每一个补充风管上均设有一个补充风控制阀门，充压风管上设有充压风控制阀门。
本发明的多布风板、多出料管圆柱形发料罐的多路输料方法为：来自储气罐的高压输送气分多路经流化风管、布风板对圆柱形料罐体底部的煤粉进行流化；一个布风板对应一路流化风管和一个出料管，通过切换不同流化风控制阀门以及相对应的出料控制阀实现多路输料，实现向气化炉的多个喷嘴同步供煤；在输送过程中，通过调节充压风控制阀门的充压风维持发料罐压力稳定，在出料管上连接补充风管引入补充风调节管路的固气比，确保输送稳定。
各路流化风穿过布风板对料罐内煤粉进行局部流化，被流化的煤粉呈现流体特性，受压力驱动，沿出料管流出发料罐，通过控制相应流化风管阀门以及出料管控制阀门可以实现多路出料。输送过程中，充压风用于维持发料罐压力，补充风用于调节输送管路中的固气比，维持输送稳定。
有益效果：与传统的单布风板、单出料管锥形发料罐相比，本发明涉及的圆柱形发料罐结构及多路输料方法具有如下优点：
1.能够利用一个发料罐向气化炉多个喷嘴甚至多个气化炉同步供煤，有效简化多路供煤系统，并能满足气化炉变负荷运行的要求；
2.圆柱形发料罐可有效避免锥形发料罐因流通截面不断减小而导致煤粉架桥的现象；
3.圆柱形发料罐空间利用率高，有效节省安装空间，给现场布置带来方便。
附图说明
图1为圆柱形发料罐结构示意图。其中有圆柱形料罐体1，流化风管2，布风板3，出料管4，充压风管5，补充风管6，出料控制阀7，落煤口8，流化风管阀门9，充压风控制阀门10，补充风控制阀门11。
图2为图1中A-A剖视结构示意图。
图3是锁斗系统示意图。
具体实施方式
本发明的圆柱形发料罐装置由圆柱形料罐体1，流化风管2，布风板3，出料管4，充压风管5，补充风管6，出料控制阀7，落煤口8组成。多路流化风管布置在料罐底部，每路流化风管上装有流化风管阀门9。流化风管与料灌底部各分隔的风室相连，风室上方为一组平底锥形布风板。一个布风板对应一路流化风管且每个布风板上方布置一根出料管，每路出料管装有出料控制阀。充压风管布置在料罐上方，而在每个出料管出口处布置补充风管。充压风管和补充风管上均装有控制阀门。加料口布置在圆柱形料罐体1的上方。
操作方法：在正常输送情况下，首先采用锁斗系统(附图3)将煤粉由常压煤粉仓经由变压仓送到高压圆柱形煤粉仓中，待高压煤粉仓中的煤粉物料达到高料位时，停止加料；根据气化炉所需煤粉量及投运的喷嘴数量，开启相应流化风管风量控制阀门及对应的出料控制阀；流化风经流化风管进入各独立风室，穿过布风板后对发料罐中的煤粉进行流化，被流化的煤粉在压力驱动下沿出料管输送。输送过程中，引入充压风用于维持发料罐压力，引入补充风用来调节输送固气比。充压风、流化风和补充风来自于储气罐。出料管与输煤管直接连接，煤粉经出料管和输煤管后进入气化炉进行气化反应。

Claims (2)

1、一种多布风板、多出料管圆柱形发料罐，其特征在于该圆柱形发料罐包括圆柱形料罐体(1)，流化风管(2)，布风板(3)，出料管(4)，充压风管(5)，补充风管(6)，出料控制阀(7)，落煤口(8)；其中，多路流化风管(2)与圆柱形料罐体(1)的各分隔的风室相连，风室上方为一组锥形的布风板(3)，每一个布风板(3)对应一路流化风管(2)且每个布风板(3)上方布置一根出料管(4)，每路出料管(4)上装有出料控制阀(7)，充压风管(5)布置在圆柱形料罐体(1)的上方，而在每个出料管出口处布置补充风管(6)，落煤口(8)布置在圆柱形料罐体(1)的上方；每路流化风管(2)上装有一个流化风控制阀门(9)；每一个补充风管(6)上均设有一个补充风控制阀门(11)，充压风管(5)上设有充压风控制阀门(10)。
2、一种如权利要求1所述的多布风板、多出料管圆柱形发料罐的多路输料方法，其特征在于发料罐采用圆柱形料罐；来自储气罐的高压输送气分多路经流化风管(2)、布风板(3)对圆柱形料罐体(1)底部的煤粉进行流化；一个布风板(3)对应一路流化风管(2)和一个出料管(4)，通过切换不同流化风控制阀门(9)以及相对应的出料控制阀(7)实现多路输料，实现向气化炉的多个喷嘴同步供煤；在输送过程中，通过调节充压风控制阀门(10)的充压风维持发料罐压力稳定，在出料管(4)上连接补充风管(6)引入补充风调节管路的固气比，确保输送稳定。
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