CN105253631A - 一种粉料加压输送装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉料加压输送装置，包括发料罐和缓冲罐，所述发料罐的底部设有出料口，所述缓冲罐包括壳体以及设在所述壳体内的气体分布板，所述气体分布板的外边缘与所述壳体的内壁固定连接，从而将所述壳体内的空腔分为位于所述分布器下方的气体空腔和位于所述分布器上方的流化空腔，所述气体空腔的壳体上设有用于为所述流化空腔提供流化气的流化气入口，所述流化空腔连接所述发料罐底部的出料口，用于接收来自所述发料罐的粉料并将流化后的粉料通过管线送出。本发明的输送装置改善了现有装置粉料输送不连续、不稳定以及流量和压力波动大的工况，维护粉料输送装置的长周期稳定运行。
Description
技术领域
本发明涉及粉料输送领域，尤其涉及一种带稳压缓冲装置的粉料加压输送装置，该装置尤其适于干煤粉的密相输送。
背景技术
近年来，国内对粉料气力输送技术的研究越来越多，尤其是煤化工行业的迅速发展和装置大型化，很多科研院所都开始了对干煤粉密相输送技术的研究，出现了各种不同的气力输送技术和装置，其中研究方向最多的就是将粉料由常压罐经多级变压罐输送到高压罐，再由高压罐直接发送至喷嘴。
然而这种高压发送罐通过管道与喷嘴直接连通的供料方式，难以确保粉料的稳定连续输送。
专利CN1376761A公开了一种煤粉送料方式，其中还提到的在高压发料管采用旋转给料阀装置进行煤粉输送，然而采用这种具有阀门和螺旋给料器等机械旋转部件的输送装置，并不利于高压工况下的粉料连续稳定输送。
专利CN2808837Y同样公开了一种煤粉送料方式，并使用由下降管、水平管和上升管组成的弯管型粉料缓冲罐，系统在粉料缓冲罐上装备了松动器以防止管道堵塞，但这个配备松动器的弯管型缓冲装置结构复杂，并且增加了粉料输送长度，增加了压力损耗，特别是这种单纯的管道缓冲作用并不明显。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种粉料加压输送装置，从而为下游装置输送连续稳定的粉料。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种粉料加压输送装置，包括发料罐和缓冲罐，所述发料罐的底部设有出料口，所述缓冲罐包括壳体以及设在所述壳体内的气体分布板，所述气体分布板的外边缘与所述壳体的内壁固定连接，从而将所述壳体内的空腔分为位于所述分布器下方的气体空腔和位于所述分布器上方的流化空腔，所述气体空腔的壳体上设有用于为所述流化空腔提供流化气的流化气入口，所述流化空腔连接所述发料罐底部的出料口，用于接收来自所述发料罐的粉料并将流化后的粉料通过管线送出。
根据本发明的输送装置，优选地，所述缓冲罐的壳体呈球形，所述气体分布板为凹向所述壳体下部的凹球面形。
根据本发明的输送装置，优选地，所述气体空腔的宽度为所述壳体高度的1/16-1/4；进一步优选为球形壳体高度的1/16-3/16。
根据本发明的输送装置，优选地，所述气体空腔下部的宽度大于气体空腔上部的宽度。
根据本发明的输送装置，优选地，所述气体分布板与所述壳体的固定连接部的高度为所述壳体高度的1/4-1/2；进一步优选为所述壳体高度的1/3-1/2。
根据本发明的输送装置，优选地，所述出料口呈锥形，在所述出料口的锥形侧壁的内侧设有锥形的布风板，所述出料口的侧壁上设有进气口，所述布风板用于分布由所述进气口引入的气体。
根据本发明的输送装置，优选地，所述输送装置还包括煤仓以及连接于所述煤仓和发料罐之间的第一锁斗和第二锁斗；所述煤仓的底部设有两个锥形出煤口，所述两个锥形出煤口分别通过管道连接至第一锁斗和第二锁斗，所述第一锁斗和第二锁斗的底部出口通过管道连接至所述发料罐；其中，所述煤仓与第一锁斗之间的连接管道、所述煤仓与第二锁斗之间的连接管道以及所述第一锁斗与发料罐之间的连接管道、第二锁斗与发料罐之间的连接管道上均设有控制阀，所述第一锁斗和第二锁斗上均设有锁斗充压管线和锁斗泄压管线。
根据本发明的输送装置，优选地，所述发料罐的底部布置有2-8个，优选3-6个锥形的出料口。
根据本发明的输送装置，优选地，所述发料罐还包括发料罐充压管线、发料罐泄压管线和粉体过滤器，所述发料罐充压管线和发料罐泄压管线共同连接至所述粉体过滤器的一端，所述粉体过滤器的另一端连接至所述发料罐的顶部。
与现有技术相比，本发明的粉料加压输送装置在发送罐下游的粉料输送管道上设置了缓冲罐，由于该缓冲罐具有比同长度管道大得多的容积，能够缓冲和消除管道中由于压力和粉料流量波动造成的系统压力和流量的不稳定，具有明显的稳压和缓冲作用，粉料通过缓冲罐后被稳定的输送至下游工段，比如去往喷嘴燃烧；另外，为了防止粉料在缓冲罐的底部沉积，在缓冲罐内设置气体分布板，并在所述气体分布板下方通入流化气，具有流化粉料、输送粉料、稳压缓冲的多重作用，有效解决了粉料输送的沉积问题。
附图说明
图1为本发明的输送装置的示意图；
图2为图1中缓冲罐的结构示意图；
图3为所述发料罐的进料装置的一种实施方式的示意图。
具体实施方式
以下以煤粉输送为例，并结合附图对本发明进行说明，但本发明并不仅限于此。
如图1和图2所示，本发明的输送装置包括发料罐1和缓冲罐2，所述发料罐1的底部设有出料口4，所述缓冲罐2包括壳体21以及设在所述壳体21内的气体分布板22，所述气体分布板22的外边缘与所述壳体21的内壁固定连接，比如焊接，从而将所述壳体21内的空腔分为两部分：位于所述分布器下方的气体空腔23和位于所述分布器上方的流化空腔24。所述气体空腔23的壳体21上设有流化气入口，所述流化气入口通过管线与气源连接，从而将流化气引入所述气体空腔23，所述气源可以是二氧化碳气源或氮气源等。所述流化空腔24通过管线与所述出料口4连接以接收来自所述发料罐1的煤粉，并将流化后的煤粉通过管线送往下一工段。
所述气体分布板22可以选用任何可以使气体均匀分布的结构，例如可以采用泡帽结构、微孔板结构、浮阀式结构等。在一个实施例中，所述气体分布板22为微孔板结构，其开孔率为0.6，孔径为1-3mm。
煤粉输送时，由于发料罐1与下游的压差，煤粉在气流的带动下从发送罐1的出料口4经管线进入缓冲罐2的流化空腔24。流化气经管线从所述缓冲罐2的流化气入口进入所述气体空腔23，经气体分布板22均匀分布后进入所述流化空腔24内，与煤粉充分混合和流化，并且引入的载气还可以进一步稳定所述缓冲罐2内压力。经稳压和充分流化后的煤粉与气体的混合物一起出缓冲罐2并经管线进入下一工段，比如进入气化炉。
为了进一步提高粉体的稳压输送效果，优选地，将所述缓冲罐2的壳体21设为球形，所述气体分布板22为凹球面形，使进入所述流化空腔24的流化气具有基于气体分布板22的凹球面形的流化方向，进而在球形的壳体21内增强流化效果。
同样，选择适当的位置安装所述气体分布板22并且合理分配所述气体空腔23的相对大小对于提高所述缓冲罐2的稳压输送效果也很重要，所述气体空腔23过小，会导致气体难以通过凹球面形的气体分布板22均匀分布；所述气体空腔23过大，会导致粉体的流化空间较小，不利于粉体的稳压输送。在本发明中，优选地，所述气体空腔23的宽度(即所述气体分布板22与其下方的壳体21之间的间距)为球形壳体21高度(即壳体内顶部与底部之间在垂直方向上的距离)的1/16-1/4，进一步优选地为球形壳体21高度的1/16-3/16。另外，在凹球面形的气体分布板22的流化方向上，为确保粉料不会因重力沉降累积，优选地，气体空腔23下部的宽度设计大于气体空腔23上部的宽度，形成一个近似“弯月”形的气体空腔23。
优选地，所述气体分布板22与壳体21的连接位置的高度(即连接位置与壳体底部之间的距离)为所述壳体高度的1/4-1/2，进一步优选地为所述壳体高度的1/3-1/2，以更有利于缓冲罐内物料的硫化输送。
在所述缓冲罐2的顶部可以进一步设置压力表，监测所述缓冲罐2中的压力值。
为控制缓冲罐2的底部进气量，避免缓冲罐2内自身的压力波动，在连接至所述流化气入口的管线上分别设置控制阀7和限制流量孔板9，以保证载气自身的充分稳定。
优选地，所述出料口4呈锥形，为防止煤粉堵塞，在出料口4的锥形侧壁上设有进气口，所述进气口通过管线连接至气源，所述气源可以是与连接至所述流化气入口的气源相同的气源。在出料口4的锥形侧壁的内侧设置锥形的布风板5，使得从所述进气口引入的气体通过所述布风板5分布后，可以使所述出料口4处的煤粉松动或流化，进而顺利通过所述出料口4。
在连接至所述进气口的管线上可以设置控制阀6，以对气体的量进行控制。
在一种实施方式中，发送罐1的下部布置有多个锥形的出料口4，比如2-8个或3-6个，其具体布置方式为本领域技术人员所熟知，比如将多个出料口并排布置。
在发送罐1的顶部设有发料罐充压管线14和发料罐泄压管线15，在发料罐充压管线14上设置有充压阀门18，在发料罐泄压管线15上设置有泄压阀门17，通过泄压阀门17和充压阀门18的相互作用共同调节发送罐1的压力。所述发料罐充压管线14和发料罐泄压管线15共同连接至粉料过滤器24的一端，所述煤粉过滤器24的另一端经管线与所述发料罐1的顶部连接。泄压时，充压阀门18关闭，泄压阀门17打开，过滤后气体排向大气；充压时，泄压阀门17关闭，充压阀门18打开进气充压。这种设置使得发送罐1泄压时能将煤粉过滤留在发送罐1内，充压时充压气体还能对所述粉料过滤器24进行反冲洗。
发送罐1的煤粉是通过连接口19送入发送罐1内的。如图3所示，在一个实施例中，本发明的输送装置还包括煤仓33以及连接于所述煤仓33与发料罐1之间的第一锁斗31和第二锁斗32，所述煤仓33以及第一锁斗31和第二锁斗32也可以称为所述发料罐1的进料装置；所述煤仓33的底部设有两个锥形出煤口，所述两个锥形出煤口分别通过管道连接至第一锁斗31和第二锁斗32，所述第一锁斗31和第二锁斗32的底部出口通过管道连接至所述发料罐1；其中，所述煤仓33与第一锁斗31之间的连接管道、所述煤仓33与第二锁斗32之间的连接管道以及所述第一锁斗31与发料罐1之间的连接管道、第二锁斗32与发料罐1之间的连接管道上均设有控制阀(图中未示出)，以切断或调节煤粉流量；所述第一锁斗31和第二锁斗32上均设有用于充压的管线和用于泄压的管线，以便分别对所述第一锁斗31和第二锁斗32进行充压或泄压。
运行时，所述第一锁斗31和第二锁斗32交替充压泄压,向发料罐1中给煤。例如，当第一锁斗31泄压后，打开第一锁斗31与煤仓33之间的控制阀，煤粉在重力的作用下进入第一锁斗31中，关闭该控制阀，对第一锁斗31进行充压至略高于发料罐1中的压力，打开第一锁斗31与发料罐1之间的控制阀(此时第二锁斗32与发料罐1之间的控制阀关闭)，煤粉进入发料罐1中，完成后关闭第一锁斗31与发料罐1之间的控制阀，对第一锁斗31进行泄压，如此交替。根据发送罐1的发送负荷，控制第一锁斗31和第二锁斗32的连续供料量，可以控制发送罐1在整个生产过程中始终保持合适的料位，能够保证生产过程的连续性和稳定性。
所述发送罐1的罐壁上还可以设置压力表、料位计等，对发送罐1内的料位和压力进行监控。
优选地，所述进气口和流化气入口通过载气管线8连接至同一气源。鉴于该气源的重要性，在所述载气管线8上设置气体过滤干燥器3，将气体中的杂质和水分去除，避免堵塞布气板5和气体分布板22。
本发明可实现多支路稳压煤粉输送供料，适用于各种大型煤粉输送装置，特别是应用于煤化工行业的干煤粉加压气化装置，以改善现有装置中煤粉输送不连续、不稳定以及流量和压力波动大的状况，维护煤粉输送装置的长周期稳定运行。
Claims (10)
1.一种粉料加压输送装置，包括发料罐和缓冲罐，所述发料罐的底部设有出料口，所述缓冲罐包括壳体以及设在所述壳体内的气体分布板，所述气体分布板的外边缘与所述壳体的内壁固定连接，从而将所述壳体内的空腔分为位于所述分布器下方的气体空腔和位于所述分布器上方的流化空腔，所述气体空腔的壳体上设有用于为所述流化空腔提供流化气的流化气入口，所述流化空腔连接所述发料罐底部的出料口，用于接收来自所述发料罐的粉料并将流化后的粉料通过管线送出。
2.如权利要求1所述的输送装置，其特征在于，所述缓冲罐的壳体呈球形，所述气体分布板为凹向所述壳体下部的凹球面形。
3.如权利要求2所述的输送装置，其特征在于，所述气体空腔的宽度为所述壳体高度的1/16-1/4。
4.如权利要求3所述的输送装置，其特征在于，所述气体空腔下部的宽度大于气体空腔上部的宽度。
5.如权利要求3所述的输送装置，其特征在于，所述气体分布板与所述壳体的固定连接部的高度为所述壳体高度的1/4-1/2。
6.如权利要求1至5中任一项所述的输送装置，其特征在于，所述出料口呈锥形，在所述出料口的锥形侧壁的内侧设有锥形的布风板，所述出料口的侧壁上设有进气口，所述布风板用于分布由所述进气口引入的气体。
7.如权利要求1所述的输送装置，其特征在于，所述输送装置还包括煤仓以及连接于所述煤仓和发料罐之间的第一锁斗和第二锁斗；所述煤仓的底部设有两个锥形出煤口，所述两个锥形出煤口分别通过管道连接至第一锁斗和第二锁斗，所述第一锁斗和第二锁斗的底部出口通过管道连接至所述发料罐；其中，所述煤仓与第一锁斗之间的连接管道、所述煤仓与第二锁斗之间的连接管道以及所述第一锁斗与发料罐之间的连接管道、第二锁斗与发料罐之间的连接管道上均设有控制阀，所述第一锁斗和第二锁斗上均设有锁斗充压管线和锁斗泄压管线。
8.如权利要求1所述的输送装置，其特征在于，所述发料罐的底部布置有2-8个锥形的出料口。
9.如权利要求8所述的输送装置，其特征在于，所述发料罐的底部布置有3-6个锥形的出料口。
10.如权利要求1所述的输送装置，其特征在于，所述发料罐还包括发料罐充压管线、发料罐泄压管线和粉体过滤器，所述发料罐充压管线和发料罐泄压管线共同连接至所述粉体过滤器的一端，所述粉体过滤器的另一端连接至所述发料罐的顶部。
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