CN103277808B - 一种小型工业锅炉煤粉储供系统及控制方法 - Google Patents
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Abstract
一种小型工业锅炉煤粉储供系统及控制方法，它包括煤粉储存装置、自动输粉装置和自动下粉装置，所述的煤粉储存装置包括连通的大中小三个仓，自动输粉装置包括将三个仓连通的风管、风机以及控制的阀门，所述的自动下粉装置包括空压机以及控制各仓的电磁阀和压力表；启动风机进行一次风管道吹扫；当具备点火条件时，开启螺旋给料机，开启中仓和小仓的电磁阀，进入锅炉点火状态，点火正常，压力表投运，空压机待机，粉仓启动完成。本发明具有成本低、供粉堵塞少、无跑、冒、滴、漏现象，自动化程度高，保温性能好，能为锅炉燃烧均匀供粉。
Description
技术领域
本发明涉及工业锅炉供粉系统及控制方法技术领域，特别涉及一种小型工业锅炉煤粉储供系统及控制方法。
背景技术
近年来，尤其是2012年全国空气污染严重，全国各地都持续报道雾霾天气，许多城市PM2.5严重超标。造成这种雾霾天气的主要排放源在于城市汽车尾气，其次是燃煤工业锅炉的排放，对于这两种污染源的治理已经刻不容缓。我国工业锅炉主要以燃煤为主，锅炉的燃烧方式以层燃为主，原料主要为简单破碎后的原煤。这种燃烧方式落后、燃烧效率低、污染物排放严重，这类锅炉在全国保有量大概在52万台左右，数量众多，把这些锅炉完全拆掉也是不现实的。因此因地制宜，在有条件的地方，采用煤粉代替原煤燃烧，以提高燃烧效率，同时减少烟尘排放。小型工业锅炉吨位较小，不可能每台锅炉配备制粉系统，中小型工业锅炉采用煤粉作为燃料，需要以下条件：1、有充足的煤粉供应源，2、有足够的燃煤粉锅炉数量,3、小吨位锅炉必须单独配备煤粉储供系统。
采用煤粉燃烧的工业锅炉，炉前储供粉系统是必不可少的设备。现有的小型煤粉锅炉储供粉系统，与其他物料储存系统差异不大，储仓一般分为方形或者圆形，下料一般依靠煤粉自重下料，无保温措施，煤粉容易结垢、堵粉、自燃。在粉仓温度较高的情况下，粉仓还有爆炸的危险。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种小型工业锅炉煤粉储供系统及控制方法，具有成本低、供粉堵塞少、无跑、冒、滴、漏现象，自动化程度高，保温性能好，能为锅炉燃烧均匀供粉。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种小型工业锅炉煤粉储供系统，它包括煤粉储存装置、自动输粉装置和自动下粉装置，其特征在于：
所述的煤粉储存装置包括大仓1、中仓2、小仓3、手动检修阀4、中仓进料阀5、小仓进料阀6和输粉管道27，大仓1通过手动检修阀4以及中仓进料阀5与中仓2相连通，中仓2通过小仓进料阀6连通小仓3，在大仓1的顶部设有连接粉罐车的输粉管道27；
所述的自动输粉装置包括送风管11、送风管A28、送风管B29、罗茨风机8、风机安全阀9、金属软管10、逆止阀7、一次风管12、燃烧器给料电磁阀13和吹扫放气阀14；罗茨风机8依次通过风机安全阀9、送风管11、逆止阀7和金属软管10与大仓1气层相连通，送风管A28两端分别连接大仓1气层与中仓2气层，送风管B29两端分别连接中仓2气层与小仓3气层，一次风管12一端通过燃烧器给料电磁阀13连接外部锅炉设备、一次风管12还通过吹扫放气阀14与大仓1顶部相连通；
所述的自动下粉装置包括空压机26、大仓反吹电磁阀16、中仓反吹电磁阀17、小仓反吹电磁阀18、中仓压力表22、小仓压力表23、中仓高料位控制阀24、小仓低料位控制阀25、中仓放气阀20、小仓放气阀21、螺旋给料机19和文丘里混合器15，大仓反吹电磁阀16的进出口分别连接空压机26出口和大仓1顶部；中仓反吹电磁阀17进出口分别连接空压机26出口和中仓2顶部；小仓 反吹电磁阀进口18进出口分别连接空压机26出口和小仓3顶部，所述的中仓压力表22设置在中仓2顶部，小仓压力表23设置在小仓3顶部，所述中仓高料位控制阀24设置在所述中仓2高料位处，所述小仓低料位控制阀25设置在小仓3低料位处，所述中仓放气阀20进口连接中仓2顶部，中仓放气阀20出口连接大仓1顶部，小仓放气阀21进口连接小仓3顶部，小仓放气阀21出口连接大仓1顶部，小仓3底部连通螺旋给料机19，螺旋给料机19通过文丘里混合器15与自动输料装置中的一次风管12相连通。
所述的大仓1、中仓2和小仓3均为双层设计，其中外层均为一次风通道。
小仓3底部连通螺旋给料机19，螺旋给料机19中的落料管31与文丘里混合器15中的文丘里喷嘴出口30相连通，落料管31与文丘里喷嘴出口30之间形成一夹角α，该角α大于煤粉下落休止角，一般在30°～60°之间，其中以45°为佳。
一种小型工业锅炉煤粉储供控制方法，包括以下步骤：
步骤一、待机状态，确认手动检修阀4开启；
步骤二、状态（外部、内部）检测：不正常，报警，停止进行下一步运行，返回到步骤一；正常，进行下一步操作；
步骤三、启动罗茨风机8，采用变频控制，连锁启动燃烧器给料电磁阀13，确认吹扫放气阀14关闭，进行一次风管道吹扫；
步骤四、当具备点火条件时，吹扫完成，开启螺旋给料机19，开启中仓高料位电磁阀24，开启小仓低料位电磁阀25，进入锅炉点火状态，若点火失败“报警”先停螺旋给料机19，后停罗茨风机8，返回步骤二；若点火正常，中仓压力表22、小仓压力表23投运，空压机26待机，粉仓启动完成。
通过以上步骤，粉仓供粉实现自动化控制，亦可以实现粉仓粉位检测，锅 炉用粉量计算，大大提高工作效率，降低人工成本。
本发明采用以上技术方案，具有以下优点：1、本发明煤粉储存装置在大仓、中仓和小仓均设置空气夹层，输粉用的一次风不但起到直接输送煤粉的作用，而且可以兼起保温和密封作用，减少跑、冒、滴、漏现象的发生，从而有效保证周围环境的清洁无污染，减少煤粉在低温潮湿状况下板结以及高温自燃。2、本发明自动下粉装置采用压缩空气反吹装置克服了依靠自重落粉容易产生空洞以及煤粉堆积的缺点，保证供粉的连续性。3、本发明自动输粉装置螺旋给料机的落料管与文丘里混合器出口相切，有效克服螺旋给料机下料口堵煤现象，文丘里混合器采用标准文丘里装置，可以在文丘里管的出口形成一负压区，从而对螺旋给料机落粉管的煤粉有卷吸作用，保证下粉顺畅。4、本发明自动输粉装置在给料机出口设置一“三通”吹扫放气阀，在系统停止工作后，把管道内的残余煤粉输回粉仓，而不是吹进炉膛内，有效防止在锅炉热态启动时“爆燃”现象的发生。5、本发明自动下料装置通过在中仓设置高料位阀，在小仓设置低料位阀，从而使仓中煤粉实现全自动控制，保证供粉的均匀性，自动化程度大大提高。
附图说明
图1是本发明结构示意图。
图2是本发明控制逻辑示意图。
图3是自动下粉装置与自动输粉装置连接示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明。
参照图1，一种小型工业锅炉煤粉储供系统，它包括煤粉储存装置、自动输粉装置和自动下粉装置，其特征在于：
所述的煤粉储存装置包括大仓1、中仓2、小仓3、手动检修阀4、中仓进料阀5、小仓进料阀6和输粉管道27，大仓1通过手动检修阀4以及中仓进料阀5与中仓2相连通，中仓2通过小仓下料阀6连通小仓3，在大仓1的顶部设有连接粉罐车的输粉管道27;
参照图1、图3，所述的自动输粉装置包括送风管11、送风管A28、送风管B29、罗茨风机8、风机安全阀9、金属软管10、逆止阀7、一次风管12、燃烧器给料电磁阀13和吹扫放气阀14；罗茨风机8依次通过风机安全阀9、送风管11、逆止阀7和金属软管10与大仓1的气层相连通，送风管A28两端分别连接大仓1气层与中仓2气层，送风管B29两端分别连接中仓2气层与小仓3气层，一次风管12一端通过燃烧器给料电磁阀13连接外部锅炉设备、一次风管12还通过吹扫放气阀14与大仓1顶部相连通；本发明罗茨风机8安装在水平位置，罗茨风机8出口设置风机安全阀9，当罗茨风机压力异常升高时，可以自动开启罗茨风机安全阀9，保护罗茨风机部件安全。罗茨风机8出来的高压风，均通过大仓1、小仓2、中仓3的气层，除了作为一次风兼起密封和保温作用，本装置设有吹扫放气阀14，当锅炉热态启动时进行预吹扫时，先打开吹扫放气阀14，关闭燃烧器给料电磁阀13，使管道内的残留煤粉返回大仓，防止外部锅炉设备“爆燃”现象发生，
所述的自动下粉装置包括空压机26、大仓反吹电磁阀16、中仓反吹电磁阀17、小仓反吹电磁阀18、中仓压力表22、小仓压力表23、中仓高料位控制阀24、小仓低料位控制阀25、中仓放气阀20、小仓放气阀21、螺旋给料机19和文丘里混合器15，大仓反吹电磁阀16的进出口分别连接空压机26出口和大仓1顶部；中仓反吹电磁阀17进出口分别连接空压机26出口和中仓2顶部；小仓反吹电磁阀进口18进出口分别连接空压机26出口和小仓3顶部，所述的中仓 压力表22设置在中仓2顶部，小仓压力表23设置在小仓3顶部，所述中仓高料位控制阀24设置在所述中仓2高料位处，所述小仓低料位控制阀25设置在小仓3低料位处，所述中仓放气阀20进口连接中仓2顶部，中仓放气阀20出口连接大仓1顶部，小仓放气阀21进口连接小仓3顶部，小仓放气阀21出口连接大仓1顶部，
参照图3，小仓3底部连通螺旋给料机19，螺旋给料机19中的落料管31与文丘里混合器15中的文丘里喷嘴出口30相连通，落料管31与文丘里喷嘴出口30之间形成一夹角α，该角α大于煤粉下落休止角，一般在30°～60°之间，其中以45°为佳。在螺旋给料机19末端的检修手孔32，检修或者堵粉时可以拆开，保证设备运行的可靠性，同时保证外部环境的清洁，减小劳动强度。
文丘里混合器15中的文丘里喷嘴出口30为一负压区，对落料管31内的煤粉起卷吸作用，保证下粉顺畅，中仓2、小仓3上均设有压力表，粉仓充气压力维持在0.4MPa左右。
所述的大仓1、中仓2和小仓3均为双层设计，其中外层均为一次风通道。内部储煤，这种结构有两个优点：1、防止大仓、中仓、小仓漏粉，2、冬天在寒冷地区，对大仓、中仓、小仓有保温作用，防止粉仓内壁结露，有效防止煤粉板结、搭桥，夏季高温外层一次风同时起到隔热作用，有效阻止煤粉自燃。
参照图2，一种小型工业锅炉煤粉储供控制方法，包括以下步骤：
步骤一、待机状态，确认手动检修阀4开启；
步骤二、状态（外部、内部）检测：不正常，报警，停止进行下一步运行，返回到步骤一；正常，进行下一步操作；
步骤三、启动罗茨风机8，采用变频控制，连锁启动燃烧器给料电磁阀13，确认吹扫放气阀14关闭，进行一次风管道吹扫；
步骤四、当具备点火条件时，吹扫完成，开启螺旋给料机19，开启中仓高料位电磁阀24、开启小仓低料位电磁阀25，进入锅炉点火状态，若点火失败“报警”先停螺旋给料机19，后停罗茨风机8，返回步骤二；若点火正常，中仓压力表22、小仓压力表23投运，空压机26待机，粉仓启动完成。
1、一种小型工业锅炉煤粉储供系统，它包括煤粉储存装置、自动输粉装置和自动下粉装置，其特征在于：
所述的煤粉储存装置包括大仓（1）、中仓（2）、小仓（3）、手动检修阀（4）、中仓进料阀（5）、小仓进料阀（6）和输粉管道（27），大仓（1）通过手动检修阀（4）以及中仓进料阀（5）与中仓（2）相连通，中仓（2）通过小仓下料阀（6）连通小仓（3），在大仓（1）的顶部设有连接粉罐车的输粉管道（27）；
所述的自动输粉装置包括送风管（11）、送风管A（28）、送风管B（29）、罗茨风机（8）、风机安全阀（9）、金属软管（10）、逆止阀（7）、一次风管A（12）、燃烧器给料电磁阀（13）和吹扫放气阀（14）；罗茨风机（8）依次通过风机安全阀（9）、送风管（11）、逆止阀（7）和金属软管（10）与大仓（1）气层相连通，送风管A（28）两端分别连接大仓（1）气层与中仓（2）气层，送风管B（29）两端分别连接中仓（2）气层与小仓（3）气层，一次风管(12)一端通过燃烧器给料电磁阀（13）连接外部锅炉设备、一次风管(12)还通过吹扫放气阀（14）与大仓（1）顶部相连通；
所述的自动下粉装置包括空压机（26）、大仓反吹电磁阀（16）、中仓反吹电磁阀（17）、小仓反吹电磁阀（18）、中仓压力表（22）、小仓压力表（23）、中仓高料为位控制阀（24）、小仓低料位控制阀（25）、中仓放气阀（20）、小仓放气阀（21）、螺旋给料机（19）和文丘里混合器（15），大仓反吹电磁阀（16）的进出口分别连接空压机（26）出口和大仓（1）顶部；中仓反吹电磁阀（17）进出口分别连接空压机（26）出口和中仓（2）顶部；小仓反吹电磁阀进口（18）进出口分别连接空压机（26）出口和小仓（3）顶部，所述的中仓压力表（22）设置在中仓（2）顶部，小仓压力表（23）设置在小仓（3）顶部，所述中仓高 料位控制阀（24）设置在所述中仓（2）高料位处，所述小仓低料位控制阀（25）设置在小仓（3）低料位处，所述中仓放气阀（20）进口连接中仓（2）顶部，中仓放气阀（20）出口连接大仓（1）顶部，小仓放气阀（21）进口连接小仓（3）顶部，小仓放气阀（21）出口连接大仓（1）顶部，小仓（3）底部连通螺旋给料机（19），螺旋给料机（19）通过文丘里混合器（15）与自动输料装置中的一次风管(12)相连通；
2、根据权利要求1所述的一种小型工业锅炉煤粉储供系统，其特征在于：所述的大仓（1）、中仓（2）和小仓（3）均为双层设计，其中外层均为一次风通道。
3、根据权利要求1所述的一种小型工业锅炉煤粉储供系统，其特征在于：小仓（3）底部连通螺旋给料机（19），螺旋给料机（19）中的落料管（31）与文丘里混合器（15）中的文丘里喷嘴出口（30）相连通，落料管（31）与文丘里喷嘴出口（30）之间形成一夹角α，该夹角α大于煤粉下落休止角。
4、根据权利要求3所述的一种小型工业锅炉煤粉储供系统，其特征在于：该夹角α角度在30°～60°之间。
5、一种基于权利要求1所述装置的一种小型工业锅炉煤粉储供控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、待机状态，确认手动检修阀（4）开启；
步骤二、外部、内部状态检测：不正常，报警，停止进行下一步运行，返回到步骤一；正常，进行下一步操作；
步骤三、启动罗茨风机（8），采用变频控制，连锁启动燃烧器给料电磁阀（13），确认吹扫放气阀（14）关闭，进行一次风管道吹扫；
步骤四、当具备点火条件时，吹扫完成，开启螺旋给料机（19），开启中 仓高料位电磁阀（24）、开启小仓低料位电磁阀（25），进入锅炉点火状态，若点火失败“报警”先停螺旋给料机（19），后停罗茨风机（8），返回步骤二；若点火正常，中仓压力表（22）、小仓压力表（23）投运，空压机（26）待机，粉仓启动完成。
Claims (5)
1.一种小型工业锅炉煤粉储供系统，它包括煤粉储存装置、自动输粉装置和自动下粉装置，其特征在于：
所述的煤粉储存装置包括大仓(1)、中仓(2)、小仓(3)、手动检修阀(4)、中仓进料阀(5)、小仓进料阀(6)和输粉管道(27)，大仓(1)通过手动检修阀(4)以及中仓进料阀(5)与中仓(2)相连通，中仓(2)通过小仓下料阀(6)连通小仓(3)，在大仓(1)的顶部设有连接粉罐车的输粉管道(27)；
所述的自动输粉装置包括送风管(11)、送风管A(28)、送风管B(29)、罗茨风机(8)、风机安全阀(9)、金属软管(10)、逆止阀(7)、一次风管(12)、燃烧器给料电磁阀(13)和吹扫放气阀(14)；罗茨风机(8)依次通过风机安全阀(9)、送风管(11)、逆止阀(7)和金属软管(10)与大仓(1)气层相连通，送风管A(28)两端分别连接大仓(1)气层与中仓(2)气层，送风管B(29)两端分别连接中仓(2)气层与小仓(3)气层，一次风管(12)一端通过燃烧器给料电磁阀(13)连接外部锅炉设备、一次风管(12)还通过吹扫放气阀(14)与大仓(1)顶部相连通；
所述的自动下粉装置包括空压机(26)、大仓反吹电磁阀(16)、中仓反吹电磁阀(17)、小仓反吹电磁阀(18)、中仓压力表(22)、小仓压力表(23)、中仓高料位控制阀(24)、小仓低料位控制阀(25)、中仓放气阀(20)、小仓放气阀(21)、螺旋给料机(19)和文丘里混合器(15)，大仓反吹电磁阀(16)的进出口分别连接空压机(26)出口和大仓(1)顶部；中仓反吹电磁阀(17)进出口分别连接空压机(26)出口和中仓(2)顶部；小仓反吹电磁阀(18)进出口分别连接空压机(26)出口和小仓(3)顶部，所述的中仓压力表(22)设置在中仓(2)顶部，小仓压力表(23)设置在小仓(3)顶部，所述中仓高料位控制阀(24)设置在所述中仓(2)高料位处，所述小仓低料位控制阀(25)设置在小仓(3)低料位处，所述中仓放气阀(20)进口连接中仓(2)顶部，中仓放气阀(20)出口连接大仓(1)顶部，小仓放气阀(21)进口连接小仓(3)顶部，小仓放气阀(21)出口连接大仓(1)顶部，小仓(3)底部连通螺旋给料机(19)，螺旋给料机(19)通过文丘里混合器(15)与自动输料装置中的一次风管(12)相连通；
2.根据权利要求1所述的一种小型工业锅炉煤粉储供系统，其特征在于：所述的大仓(1)、中仓(2)和小仓(3)均为双层设计，其中外层均为一次风通道。
3.根据权利要求1所述的一种小型工业锅炉煤粉储供系统，其特征在于：小仓(3)底部连通螺旋给料机(19)，螺旋给料机(19)中的落料管(31)与文丘里混合器(15)中的文丘里喷嘴出口(30)相连通，落料管(31)与文丘里喷嘴出口(30)之间形成一夹角α，该夹角α大于煤粉下落休止角。
4.根据权利要求3所述的一种小型工业锅炉煤粉储供系统，其特征在于：该夹角α角度在30°～60°之间。
5.一种基于权利要求1所述小型工业锅炉煤粉储供系统的小型工业锅炉煤粉储供控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤一、待机状态，确认手动检修阀(4)开启；
步骤二、外部、内部状态检测：不正常，报警，停止进行下一步运行，返回到步骤一；正常，进行下一步操作；
步骤三、启动罗茨风机(8)，采用变频控制，连锁启动燃烧器给料电磁阀(13)，确认吹扫放气阀(14)关闭，进行一次风管道吹扫；
步骤四、当具备点火条件时，吹扫完成，开启螺旋给料机(19)，开启中仓高料位电磁阀(24)、开启小仓低料位电磁阀(25)，进入锅炉点火状态，若点火失败“报警”先停螺旋给料机(19)，后停罗茨风机(8)，返回步骤二；若点火正常，中仓压力表(22)、小仓压力表(23)投运，空压机(26)待机，粉仓启动完成。
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| CN103277808A (zh) | 2013-09-04 |
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