CN108168314A - 用于粉料煅烧的下料输送系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于粉料煅烧的下料输送系统，包括粉料仓和文丘里供料器，粉料仓自上而下包括都具有下锥段的接收仓、中间仓和加压仓，在各下锥段上都装设有粉料流化器，在接收仓和中间仓之间以及在中间仓和加压仓之间都设有旋转下料器和气动球阀，在加压仓和文丘里供料器之间装有变频控制的旋转下料器，各粉料流化器与外部压缩空气管路是可连通的，外部压缩空气管路与中间仓的顶部以及加压仓的顶部分别压力可调节地连通，文丘里供料器与外部气源管路连通，外部气源管路为外部压缩空气管路、或外部水蒸汽管路、或外部压缩空气管路和该外部水蒸汽管路。本发明有效避免粉料搭拱，粉料顺畅下料，且能准确控制下料速度，使粉料下料连续、稳定。

Description

用于粉料煅烧的下料输送系统

技术领域：

本发明涉及下料输送系统，特别涉及一种用于粉料煅烧的下料输送系统。

背景技术：

近年来，在国家鼓励企业开展资源综合利用、促进经济社会可持续发展的大背景下，对矿山开采过程中产生的尾矿及生产过程中产生的矿渣的有效利用显得尤为重要，这也直接带动了粉料煅烧技术的快速发展。如将矿山尾矿粉磨后进行粉料煅烧，可有效提高矿山利用率，将生产过程中的矿渣微粉进行粉料煅烧，实现循环经济。

粉料煅烧技术的发展不断对粉料下料输送系统提出新的技术要求，但现有的粉料下料输送系统仍存在以下的缺陷：1）现有加料器对于流动性较差的粉料适应性较差，仓内粉料容易搭拱，导致无粉料进入文丘里供料器，或者间歇性批量进入文丘里供料器；2）下料仓中的粉料量变化大，出料速度难以保持恒定，从而造成进入煅烧炉内的气固混合物固气比、气流压力等参数波动较大，而由于粉料煅烧过程所需时间都在秒级，这种固气比、气流压力的波动势必造成粉料在煅烧炉内停留时间、吸热量的大幅度变化，导致煅烧成品均匀性差，成品质量参差不齐，难以满足使用要求。

发明内容：

为克服上述问题，本发明提供一种有助于顺畅下料、可精准控制下料量并进一步优化粉料煅烧条件的用于粉料煅烧的下料输送系统将是有利的。

为此，本发明提供一种用于粉料煅烧的下料输送系统，其包括粉料仓和位于粉料仓下方的文丘里供料器，该粉料仓自上而下包括接收仓、中间仓和加压仓，该接收仓、中间仓和加压仓都具有下锥段，在各下锥段上都装设有粉料流化器，在接收仓和中间仓之间以及在中间仓和加压仓之间都自上而下设置有旋转下料器和气动球阀， 在加压仓和文丘里供料器之间装设有变频控制的旋转下料器，其中，各粉料流化器与外部压缩空气管路是可连通的，该外部压缩空气管路还与中间仓的顶部以及加压仓的顶部分别压力可调节地连通，该文丘里供料器与外部气源管路连通，该外部气源管路为所述外部压缩空气管路、或外部水蒸汽管路、或所述外部压缩空气管路和该外部水蒸汽管路, 至少中间仓和加压仓上设置有螺旋间壁式换热器，该螺旋间壁式换热器构成为其内设置有螺旋状导流板的仓壁导流夹层，该仓壁导流夹层连接有外部换热烟气进口管以及换热后烟气出口管。

在本发明中，由于粉料仓除接收仓外还包括通过压缩空气加压输送粉料的中间仓和加压仓，并采用旋转下料器与文丘里供料器相结合的气力输送方式，有效避免了粉料搭拱，使得粉料能够顺畅下料；而且，粉料仓各个下锥段的设置以及粉料流化器的设置也会进一步避免粉料搭拱并促进顺畅下料；变频控制的旋转下料器的设置使得通过对旋转下料器的旋转频率的控制来准确控制来控制下料速度，使粉料下料连续稳定; 由于螺旋间壁式换热器的设置，烟气经导流板导流与仓内粉料进行换热,可以提高粉料及输送气体物理显热，降低后续的煅烧炉内粉料停留时间及热负荷要求。

进一步，当文丘里供料器与外部压缩空气管路和外部水蒸汽管路连通时，其气源为来自外部压缩空气管路的压缩空气和来自外部水蒸汽管路的水蒸汽的任意比例的混合气体。

通过上述设置，可满足多种粉状原料的输送要求，粉状原料主要包括氢氧化物和碳酸盐，如石灰石、菱镁矿、电石渣、白云石、碱式碳酸锌等，当碳酸盐作为粉料煅烧原料时，水蒸汽的存在可以降低分解反应活化能及反应温度。

再进一步，外部压缩空气管路和外部水蒸汽管路在与文丘里下料器的进口连通前合并为输送气体管路，并且在外部压缩空气管路和输送气体管路之间以及外部水蒸汽管路和输送气体管路之间都依次设置有调压阀、流量计及开关阀。

调压阀及开关阀的设置可用于对压缩空气和水蒸汽进行压力控制，流量计的设置可用于计量压缩空气和水蒸汽的流量。

进一步，外部压缩空气管路上设置有压缩空气罐和气体加热器，外部水蒸汽管路上设置有蒸汽发生器和气体加热器。

压缩空气罐的设置使得可以提供具有所需输送压力的压缩空气，气体加热器的设置能够使得来自压缩空气罐的压缩空气被加热至所需温度；蒸汽发生器的设置使得工业用水能够变为具有所需输送压力的饱和水蒸汽，并经气体加热器加热至满足需要的温度。

进一步，外部压缩空气管路与中间仓的顶部之间以及与加压仓的顶部之间都依次设置有调压阀及开关阀。

该处调压阀及开关阀的设置可用于仓内加压及加压压力的控制。

进一步，接收仓、中间仓和加压仓的下锥段的锥段角度大于60°。

该角度设置使得粉料在从仓内流出时能够迅速且集中地进入旋转下料器，提高下料顺畅度。

进一步，中间仓和加压仓内都设置有高料位料位计和低料位料位计。料位计的设置可以及时通报仓内料位是否处于报警位置，以便及时加料或停止加料。

进一步，在中间仓的顶部上以及在加压仓的顶部上都装设有泄压阀。

通过泄压阀的设置，可以在仓内无需压力的情况下对舱内泄压。

通过参考下面所描述的实施例，本发明的上述这些方面和其他方面将会得到更清晰地阐述。

附图说明：

发明的结构以及进一步的目的和优点将通过下面结合附图的描述得到更好地理解，其中，相同的参考标记标识相同的元件：

图1是根据本发明的一个具体实施方式的用于粉料煅烧的下料输送系统的结构示意图。

具体实施方式：

下面将结合附图描述本发明的具体实施方式。

图1示出了根据本发明的一个具体实施方式的用于粉料煅烧的下料输送系统。如图1所示，该下料输送系统包括粉料仓，该粉料仓自上而下包括接收仓7、中间仓10和加压仓14。该接收仓7、中间仓10和加压仓14都具有下锥段11，这些下锥段11的锥段角度大于60°，并且在各下锥段11上都装设有粉料流化器18。在接收仓7和中间仓10之间自上而下设置有旋转下料器8和气动球阀9，在中间仓10和加压仓14之间自上而下设置有旋转下料器12和气动球阀13。该下料输送系统还包括位于加压仓14下方的文丘里供料器17，并且在加压仓14和文丘里供料器17之间装设有变频控制的旋转下料器16。

如图1所示，各粉料流化器18与外部压缩空气管路100是可连通的，该外部压缩空气管路100还与中间仓10的顶部以及加压仓14的顶部分别压力可调节地连通。在外部压缩空气管路100上设置有压缩空气罐1和气体加热器3。进一步，在外部压缩空气管路100与中间仓10的顶部之间以及在外部压缩空气管路100与加压仓14的顶部之间都依次设置有调压阀4及开关阀6，该调压阀4及开关阀6的设置可用于仓内加压及加压压力的控制。

如图1所示，在本实施方式中，该文丘里供料器17与由外部压缩空气管路100和外部水蒸汽管路200构成的外部气源管路连通，从而进入文丘里供料器17的气源为来自外部压缩空气管路100的压缩空气和来自外部水蒸汽管路200的水蒸汽的混合气体，而且可以是任意比例混合的混合气体。当然，本发明并不局限于此，与文丘里供料器17连通的外部气源管路为也可以单纯是外部压缩空气管路100或单纯是外部水蒸汽管路200，也就是说，通向文丘里供料器17的输送气体可以是单纯的压缩空气，也可以是单纯的水蒸汽，并不局限于本实施方式中的压缩空气和水蒸汽的混合气体。应当理解的是，如图1所示，外部压缩空气管路100和外部水蒸汽管路200在与文丘里下料器17的进口连通前合并为输送气体管路300，并且在外部压缩空气管路100和输送气体管路300之间以及外部水蒸汽管路200和输送气体管路300之间都依次设置有调压阀4、流量计5及开关阀6。进一步，在外部水蒸汽管路200上设置有蒸汽发生器2和气体加热器3。

进一步，如图1所示，在本实施方式中，中间仓10和加压仓14上设置有螺旋间壁式换热器15，该螺旋间壁式换热器15构成为其内设置有螺旋状导流板（图未示）的仓壁导流夹层，该仓壁导流夹层连接有换热烟气进口管20以及换热后烟气出口管21。

另外，如图1所示，中间仓10和加压仓14内都设置有高料位料位计19和低料位料位计29。进一步，在中间仓10的顶部上以及在加压仓14的顶部上都装设有泄压阀22。

下面再从输送气体、粉料下料和加料过程三个方面分别介绍一下本实施方式的下料输送系统的具体工艺流程：

(1) 输送气体：输送气体采用压缩空气及过热水蒸汽，来自压缩空气罐1的压缩空气进入气体加热器3，按需设定压缩空气加热温度；工业用水经由蒸汽发生器2产生饱和水蒸汽，饱和水蒸汽压力满足输送压力需求，并进入气体加热器3进行加热，产生满足温度要求的过热水蒸汽；外部压缩空气管路100与外部水蒸汽管路200上都设置有调压阀4、流量计5及开关阀6；来自外部压缩空气管路100的压缩空气与来自外部水蒸汽管路200的过热水蒸汽在文丘里下料器17的进口前混合。

(2) 粉料下料：粉料自上而下从接收仓7、经由接收仓7与中间仓10之间旋转下料器8及气动球阀9、进入中间仓10，接着经由中间仓10与加压仓14之间设有旋转下料器12及气动球阀13到达加压仓14，然后经由加压仓14与文丘里供料器17之间的变频控制的旋转下料器16到达文丘里供料器17。由于各仓均设有下锥段11和位于下锥段11上的粉料流化器18，且各仓的锥段角度不小于60℃，从而可通过粉料流化和下料坡度有效避免粉料搭拱、促进连续顺畅下料；其中，各粉料流化器18的流化风来自外部压缩空气管路100的压缩空气；中间仓10及加压仓14顶部连接来自外部压缩空气管路100上的气体加热器3的高温压缩空气，且管路上均设有调压阀4及开关阀6，用于仓内加压及加压压力的控制，以便能够控制在需要对仓内加压时进行压力控制并加压；中间仓10及加压仓14侧面均设有用于料位测定的高料位料位计19和低料位料位计29，以便能够控制这些仓何时需要加料何时需要停止加料；中间仓10和加压仓14上设置的螺旋间壁式换热器15构成为其内设置有螺旋状导流板的仓壁导流夹层，该仓壁导流夹层连接有换热烟气进口管20以及换热后烟气出口管21，从而使得烟气经螺旋状导流板导流与仓内粉料进行换热；正常下料时，加压仓14上方的气动球阀13关闭（即中间仓10停止向加压仓14供料），由外部压缩空气管路100上与加压仓14顶部对应的调压阀4来调节加压仓14内的压力，粉料在该压力的输送下经旋转给料阀16进入文丘里供料器17，在文丘里供料器17的引射负压作用下，粉料经由被输送气体（在本实施方式中该处的输送气体是高温压缩空气和过热水蒸汽的混合气体）携带进入与后续煅烧炉（图未示）连通的输送管道（图未示）内。

(3) 加料过程：当加压仓14内粉料逐步被输送至后续煅烧炉，粉料下降到低料位时，低料位料位计29发出报警信号，此时打开加压仓14与中间仓10之间的气动球阀13，启动旋转下料器12，中间仓10内的粉料加入到加压仓14内，当加压仓14内粉料达到高料位时，高料位料位计19发出报警信号，关闭气动球阀13，停止旋转下料器12；打开中间仓10顶部上的泄压阀22进行泄压，随后打开气动球阀9，启动旋转下料器8，由接收仓7向中间仓10内加料；当中间仓10内的高料位料位计19发出报警信号，停止旋转下料器8，并关闭气动球阀9；打开中间仓10对应的加压管路开关阀6，来自外部压缩空气管路100的压缩空气对仓内加压，压力与加压仓14保持一致或略高于加压仓14。

本发明的优点及效果在于：

1）本发明采用中间仓10和加压仓14内加压、旋转下料器16变频控制的方式进行粉料下料量的控制，下料速度通过旋转下料器16的旋转频率进行准确控制，使粉料下料连续稳定；粉料下料过程中中间仓10和加压仓14内压力借助于调压阀4和开关阀6保持恒定，从而保证粉料顺畅下落，同时各仓下锥段11及锥段角度的设置，使得粉料能更顺畅地下料；各仓装设的流化器18保证仓内粉料不搭拱，粉料可均匀地填充到旋转下料器的料槽内；

2）文丘里供料器17的气源即输送气体可采用压缩空气、水蒸汽或二者任意比例混合后的混合气体，从而可满足多种粉状原料的输送要求，粉状原料主要包括氢氧化物和碳酸盐，如石灰石、菱镁矿、电石渣、白云石、碱式碳酸锌等，当碳酸盐作为粉料煅烧原料时，水蒸汽的存在可以降低分解反应活化能及反应温度，本发明中的混合气体可通过调压阀4调节混合气体中水蒸汽占比，保证符合煅烧要求的水蒸汽占比（因为不同的碳酸盐有其合适的水蒸汽占比）。

3) 无论是来自外部压缩空气管路100的压缩空气，还是来自外部水蒸汽管路200的水蒸汽都先采用气体加热器3或采用换热器进行加热，加压仓14设置螺旋间壁式换热器15，有效回收烟气余热，提高热效率，进一步提高气固混合物的物理显热，将粉料煅烧过程中的预热段转移至下料输送系统，可有效缩短粉料在煅烧炉内停留时间要求，特别是在水蒸汽作为输送介质时，通过采用气体加热器3或采用换热器进行加热来提高物理显热，保证水蒸汽在输送过程中不出现冷凝，进而避免堵塞现象。

本发明的技术内容及技术特点已揭示如上，然而可以理解，在本发明的创作思想下，本领域的技术人员可以对上述结构作各种变化和改进，包括这里单独披露的或要求保护的技术特征的组合，以及明显地包括这些特征的其它组合。这些变形和/或组合均落入本发明所涉及的技术领域内，并落入本发明权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种用于粉料煅烧的下料输送系统，其特征在于包括粉料仓和位于粉料仓下方的文丘里供料器，该粉料仓自上而下包括接收仓、中间仓和加压仓，该接收仓、中间仓和加压仓都具有下锥段，在各下锥段上都装设有粉料流化器，在接收仓和中间仓之间以及在中间仓和加压仓之间都自上而下设置有旋转下料器和气动球阀， 在加压仓和文丘里供料器之间装设有变频控制的旋转下料器，其中，各粉料流化器与外部压缩空气管路是可连通的，该外部压缩空气管路还与中间仓的顶部以及加压仓的顶部分别压力可调节地连通，该文丘里供料器与外部气源管路连通，该外部气源管路为所述外部压缩空气管路、或外部水蒸汽管路、或所述外部压缩空气管路和该外部水蒸汽管路，至少中间仓和加压仓上设置有螺旋间壁式换热器，该螺旋间壁式换热器构成为其内设置有螺旋状导流板的仓壁导流夹层，该仓壁导流夹层连接有外部换热烟气进口管以及换热后烟气出口管。

2.根据权利要求1所述的用于粉料煅烧的下料输送系统，其特征在于，当所述文丘里供料器与所述外部压缩空气管路和所述外部水蒸汽管路连通时，其气源为来自所述外部压缩空气管路的压缩空气和来自所述外部水蒸汽管路的水蒸汽的任意比例的混合气体。

3.根据权利要求2所述的用于粉料煅烧的下料输送系统，其特征在于，所述外部压缩空气管路和所述外部水蒸汽管路在与所述文丘里下料器的进口连通前合并为输送气体管路，并且在所述外部压缩空气管路和输送气体管路之间以及所述外部水蒸汽管路和输送气体管路之间都依次设置有调压阀、流量计及开关阀。

4.根据权利要求1所述的用于粉料煅烧的下料输送系统，其特征在于，所述外部压缩空气管路上设置有压缩空气罐和气体加热器，所述外部水蒸汽管路上设置有蒸汽发生器和气体加热器。

5.根据权利要求1所述的用于粉料煅烧的下料输送系统，其特征在于，所述外部压缩空气管路与所述中间仓的顶部之间以及与所述加压仓的顶部之间都依次设置有调压阀及开关阀。

6.根据权利要求1所述的用于粉料煅烧的下料输送系统，其特征在于，所述接收仓、中间仓和加压仓的所述下锥段的锥段角度大于60°。

7.根据权利要求1所述的用于粉料煅烧的下料输送系统，其特征在于，所述中间仓和所述加压仓内都设置有高料位料位计和低料位料位计。

8.根据权利要求1所述的用于粉料煅烧的下料输送系统，其特征在于，在所述中间仓的顶部上以及在所述加压仓的顶部上都装设有泄压阀。