CN102839022A - 通过粉尘输送管中可控制的节流位置均匀地输入粉尘 - Google Patents

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Abstract

通过粉尘输送管中可控制的节流位置均匀地输入粉尘。用于在环境压力或提高的压力下恒定地输送粉尘的装置，其在将计量容器的流化床与粉尘接收器连接的粉尘输送管中具有可节流的粉尘调节机构。该粉尘调节机构补偿并且抑制压力波动，如在粉尘输送管、尤其在计量容器的再填充过程中所出现的压力波动。特别的设计方案涉及另一种通过固定的节流装置以及辅助气体输入设施均匀地输入到粉尘输送管中。

Description

通过粉尘输送管中可控制的节流位置均匀地输入粉尘
技术领域
本发明涉及一种在环境压力或者提高的压力下将粉尘恒定地输入粉尘接收器的装置，并补偿以及抑制粉尘输送管中的压力波动。
本发明涉及用于将气动输送的粉尘受控地输入消耗器的、尤其将粉尘状的燃料受控地输入压力气化反应器中的方法和装置。
背景技术
气动输送的粉尘理解为不同煤化程度的磨成细粉尘的煤炭，焦炭、必要时预先热处理的生物质或者来自工业、商业以及家庭的能粉碎的剩余物以及废料。此外，如例如用于精炼生铁并且用于脱硫的无机粉尘属于可能的输送物。
在粉尘压力气化中为了制造有能量的气体以及合成气或者在将燃烧粉尘输入高炉的鼓风口中时，已知气动地输送粉尘状的燃料。在此，燃烧粉尘通过压力闸门容器输入处在工艺压力下的计量容器中，燃烧粉尘作为粉尘-输送气体-悬浮物从该计量容器中以250-450kg/m3之间较高的加载密度通过一个或者多个输送管输入消耗器。携带流气化器、高炉的鼓风口、燃烧锅炉或者用于精炼生铁的装置理解为消耗器，其中使用无机的粉尘。
任意的用于可燃粉尘的缺少氧气的气体、尤其惰性气体、例如氮气或二氧化碳可以用作用于压力闸门的加压气体以及输送气体，所述气体没有可冷凝的成分例如水蒸气。
在所述技术中致力于将单位时间内流动的粉尘量恒定地保持在较高程度上，从而不干扰有待装料的过程。尤其从压力闸门不连续地补满计量容器产生了压力波动，该压力波动不利地影响用作计量容器和接收器之间输送的推动力的压力差。在有待输送的物料量变化时出现了波动，该波动只有在较长时间之后才会平静并且消失。因此，在专利DE 10 205 047 583 B4中提出，通过在计量容器中直接在输送管入口附近或者在输入输送管中受控地输入辅助气体，来补偿压力波动并且抑制出现的波动。该技术已被证实，但是却具有以下缺点，即大量辅助气体输入输送气体中。该辅助气体同样输入消耗器中并且加载有待生产的产品。在使用氮气作为输送以及辅助气体时，合成气的氮气含量例如在燃烧粉尘气化时提高。
发明内容
本发明的任务是说明一种用于将输送物料恒定地输入消耗器的装置，在辅助气体的量降低的情况下，通过这种装置补偿在计量容器与消耗器之间的压力差波动并且由此补偿量波动。
所述问题通过具有权利要求1所述特征的装置得到解决。
所提出的解决方案提出一种用于计量并且用于在压力下将粉尘输入消耗器、例如将燃烧粉尘输入携带流气化器的装置，其中粉尘状的输送物料从处于正常压力下的工作室交替地通过压力闸门输入计量容器中，在该计量容器的下面部分中通过输入涡流气体通过涡流底板形成了密集的流化床，一个或者多个输送管水平或者垂直地伸入该流化床中，通过输送管将输送物料连续地输入处于压力下的接收器/消耗器2中，例如压力气化反应器中。为了消除或者抑制计量容器和消耗器之间的压力差，将可调节的并且必要时固定的节流位置设在粉尘输送管中。通过所述可调节的节流位置,例如以调节阀的形式，单独地实现均匀化，其简单地节省了附加的辅助气体输入设施。由此可以放弃辅助气体输入设施或者至少限制该辅助气体输入设施。如果输入辅助气体，适宜的是，设置固定的节流位置，以排除叠加调节过程。必要时布置的固定的节流位置可以定位在必要时布置的辅助气体输入设施的前面或者后面。辅助气体也可以直接通过节流位置输入输送管中。
在输送管中测量粉尘流，其中所求得的测量值规定调节参数用于通过调节机构3.3有待调节的涡流气体量以及调节阀3.8的位置和必要时用于通过调节机构3.3有待调节的辅助气体量。此外有利的是，输送管中粉尘流的流动速度在2到8m/s之间的范围内。因为多次地在节流位置中提高流动速度，所以将其构造成耐磨损的。本发明相对于现有技术的显著优点在于，通过将横截面可变化的粉尘调节机构和必要时固定的节流位置设在带有或者没有辅助气体输入设施的输送管中，可以补偿在计量容器和接收器之间用作粉尘流动驱动力的压力差的波动或者接收器中的压力波动。同时，例如可以在从压力闸门向计量容器的再填充过程中确保恒定的粉尘流。从计量容器的下面部分引出的输送管可以水平或者垂直地布置。输送管中的压力可以在0.1到6MPa（1到60巴）之间。输送管直径可以根据输送功率以及输送管的数量在10到80mm之间选择。对流动方向没有显著改变的产生横截面的装置例如文丘里管、隔板以及类似机构特别适合作为固定的节流体。在可调节的节流体中避免引起粉尘沉积的空腔。
如果从计量容器中引出多个粉尘输送管，那么通过粉尘输送管单独输入涡流气体会潜在地引起对粉尘输送管中粉尘量的相互影响。本发明反作用于粉尘输送管中粉尘量的相互影响。
本发明的有利的改进方案在从属权利要求中得到说明。
附图说明
下面根据两个附图以及两个例子解释本发明，其中选择携带流气化作为参照物。
图1示出了在压力下在带有或者没有辅助气体输入设施的情况下通过固定的节流位置计量粉尘的工艺的图示。
图2示出了带有粉尘调节机构的工艺的图示。
附图中相同的附图标记表示相同的元件。
附图标记列表：
1         计量容器
2         粉尘接收器
2.1       粉尘接收器的输入位置
3.1       填充料位调节设施
3.2       粉尘输送管
3.3       用于输入涡流气体的调节机构
3.4       用于输入辅助气体的调节机构
3.5       粉尘流的测量设施
3.6       固定的节流装置
3.7       输送管入口处的辅助气体输入设施
3.8       粉尘调节机构
3.9       粉尘输送管中的辅助气体输入设施
4         惰性气体/涡流气体/辅助气体。
具体实施方式
例子1：
按图1的携带流气化反应器2在4MPa（40巴）的压力下以500MW的功率运行。为此，将加工到粒度<200μm的烟煤粉以90Mg/h的量输入。为此，燃烧粉尘从工作室输入多个压力闸门（工作室和压力闸门没有示出），从而通过用惰性气体加压使得烟煤粉置于工艺压力下。计量容器1通过填充料位调节设施LIC3.1调节填充料位。如果计量容器1中的填充料位下降到最小值，那么从压力闸门中进行再填充。根据有待输送的粉尘量，可以布置一个或者多个压力闸门。粉尘输送管3.2垂直地从上面伸入计量容器1的下面部分中，其中通过涡流底板通过输入涡流气体3.3产生密度高达450kg/m3的非常密集的流化床。通过在计量容器1和气化反应器2之间设置压力差，使得在流化床中产生的燃烧粉尘-输送气体-悬浮物通过输送管3.2流入气化反应器2中。根据图1，在该例子中运行了三个输送管3.2，每个的输送功率为30Mg/h，所述输送管通入气化反应器2的三个燃烧器2.1中。为了抑制计量容器1与气化反应器之间的压力差波动，并且由此保持粉尘输送管3.2中输送功率的恒定，在输送管中布置固定的节流装置3.6。作为固定的节流装置3.6，考虑文丘里管、隔板、管减径部以及固定安装的不可调节的机构。辅助气体可以直接在输送管入口3.7之后或者在固定的节流装置之前、之后或者直接在固定的节流装置中输入节流装置3.2，如其示例性地为上面所示的粉尘输送管所示的一样。输入粉尘管3.2的粉尘量在3.5中得到测量，其中所述测量为涡流气体量的调节机构3.3并且必要时为在3.6和3.7中的在辅助气体输入设施中的用于辅助气体量的调节机构3.4同时规定调节参数。
例子2：
按图2的携带流气化器2在与例子1相同的条件下运行。在此，节流位置3.8作为粉尘调节机构直接布置在气化燃烧器2.1旁。通过控制信号由量测量设施3.5影响粉尘调节机构3.8的位置。此外，存在这样的可能，即通过辅助气体输入位置3.9并且/或者在输送管入口3.7上，也通过量测量设施3.5控制地，将额外的辅助气体输入输送管3.2。作为粉尘调节机构3.8考虑耐磨损的实施方式，其构造避免了粉尘的沉积并且由此避免了堵塞。
在本发明的特别的实施方式中，测量计量容器1和粉尘调节机构（3.8）之间的粉尘流（3.5）。
在本发明的特别的实施方式中，输入的辅助气体影响计量容器1与粉尘接收器2之间的压力差，除了粉尘调节机构和必要时固定的节流装置3.6外，并且用作用于粉尘输送的调节参数。
在本发明的特别的实施方式中，粉尘调节机构补偿粉尘输送管3.2中的压力波动，并且使用或者不用辅助气体地保障粉尘输送管3.2中恒定的煤粉流。
在本发明的特别的实施方式中，粉尘流作为燃烧粉尘输送到压力气化装置2的燃烧器2.1。
在本发明的特别的实施方式中，粉尘流作为燃烧粉尘输入高炉的鼓风口。
在本发明的特别的实施方式中，粉尘流是无机材料，该材料作为精炼剂输送给用于钢生产的方法。
在本发明的特别的实施方式中，输送管3.2的直径在10到80mm之间。
在本发明的特别的实施方式中，所述可节流的粉尘调节机构（3.8）根据粉尘流（3.5）的布置在计量容器1和粉尘调节机构（3.8）之间的测量进行控制。

Claims (19)

1.用于在环境压力或者提高的压力下将粉尘恒定地输入粉尘接收器的装置，其补偿并且抑制粉尘输送管中的压力波动，其中
-在计量容器（1）的下面部分中在粉尘填充中通过涡流底板借助调节阀（3.3）通过输入涡流气体（4）形成密集的流化床，
-粉尘输送管（3.2）以其一个端部伸入流化床中，并且其另一端部与粉尘接收器（2.1）连接，
-在计量容器（1）和粉尘接收器（2.1）之间形成驱动粉尘的压力差，
-在粉尘输送管中布置粉尘调节机构（3.8），
-在粉尘输送管中布置粉尘流（3.5）的测量设施，
-粉尘流（3.5）的测量设施与调节阀（3.3）作用连接，使得按照所测量的粉尘流实现输入的涡流气体量，
-所述粉尘流（3.5）的测量设施与粉尘调节机构（3.8）处于作用连接，使得根据所测量的粉尘流控制通流横截面。
2.按权利要求1所述的装置，
其特征在于，
所述粉尘输送管（3.2）水平地伸入流化床中。
3.按权利要求1所述的装置，
其特征在于，
所述粉尘输送管（3.2）竖直地伸入流化床中。
4.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
所述固定的节流装置（3.6）在粉尘输送管中布置在计量容器（1）和粉尘调节机构（3.8）之间。
5.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
在计量容器中的输送管入口（3.7）处设有辅助气体输入设施。
6.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
在计量容器和粉尘流（3.5）的测量设施之间在粉尘输送管中设有辅助气体输入设施（3.9）。
7.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
在计量容器与固定的节流装置之间在粉尘输送管中设有辅助气体输入设施（3.9）。
8.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，在固定的节流装置（3.6）中设有辅助气体输入设施。
9.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
在固定的节流装置（3.6）与粉尘接收器（2.1）之间在粉尘输送管中设有辅助气体输入设施（3.9）。
10.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
在粉尘调节机构（3.8）中设有辅助气体输入设施。
11.按权利要求5到10中任一项所述的装置，
其特征在于，
粉尘流（3.5）的测量设施与用于计量辅助气体量的用于辅助气体输入设施（3.4）的调节机构作用连接。
12.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
多个粉尘输送管（3.2）布置在计量容器和粉尘接收器之间。
13.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
粉尘可以从工作室中通过至少一个压力闸门输入计量容器（1）。
14.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
通过在环境压力之上工作的气化装置的燃烧粉尘-输入系统形成所述装置。
15.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
所述固定的节流装置（3.6）通过文丘里管形成。
16.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
所述固定的节流装置（3.6）通过隔板形成。
17.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
所述固定的节流装置（3.6）通过管减径部形成。
18.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
所述固定的节流装置（3.6）通过不可调节的机构形成。
19.按上述权利要求中任一项所述的装置，
其特征在于，
所述粉尘调节机构（3.8）通过可节流的结构形成。
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