CN109276955A - 一种煤粉料仓及粉煤气固分离的方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种煤粉料仓及粉煤气固分离的方法，所述煤粉料仓包括筒体和收料斗，所述收料斗位于筒体下方，所述筒体内设有至少一组旋风分离器，所述筒体顶部设有封头，所述筒体内设有进气管道，与旋风分离器的入气口连接，所述进气管道的进气口设置于筒体侧壁，所述旋风分离器的顶部设有集气室，所述集气室连通于所述旋风分离器的出气口，且所述集气室上设有连同外界的出气口。本发明将旋风分离器置于粉煤料仓之中，使气固分离设备与储煤容器合二为一，节省了设备占地空间，降低了设备和土建结构投资。本发明同时对结构进行了优化，延长了部件的使用寿命，实现了粉煤气固的高效分离，分离效率≥95％，具有良好的经济效益和应用前景。

Description

一种煤粉料仓及粉煤气固分离的方法

技术领域

本发明涉及煤化工以及分选设备技术领域，具体涉及一种煤粉料仓及粉煤气固分离的方法。

背景技术

煤炭热裂解技术主要包括块煤热裂解工艺和粉煤热裂解工艺。考虑到目前机械采煤总块煤产量仅占煤炭开采量的20％，因而以粉煤为原料的热裂解工艺必将成为煤热裂解的主流工艺。

热裂解工艺中粉煤原料的来源是通过块煤碾磨而成，之后通过惰性气体输送至粉煤收集设备。传统的粉煤气固分离方法是在粉煤收集设备上游增加气固分离设备来收集粉煤，同时气固分离设备出气口的惰性气体循环利用。

CN205988798U公开了一种新型高效的粉煤灰分选系统，涉及分选设备领域，本实用新型包括原灰库、粗灰库、细灰库、分选机和高压离风机，还包括气流磨、尾灰库、旋风分离器组件和旋风分离器A，所述的高压离风机包括出风口A和进风口A，出风口A通过出风管与气灰混合器连接，气灰混合器通过管道依次连接有气流磨、分选机、旋风分离器组件和旋风分离器A，旋风分离器A出风口连接有进风管，进风管与进风口A连接，进风管和出风管外壁均涂有防腐涂层。

CN104593086A公开了一种带有氮气、水蒸气、合成气驱动回料机构的恩德粉煤气化炉，包括气化炉体、管道、旋风分离器、旋风分离器出口竖直下料通道、工作气体流量调节阀、工作气体管道和水平下料通道，气化炉体上表面的中部通过管道与旋风分离器的入口连接，旋风分离器的顶部设有出气口，旋风分离的下端与旋风分离器出口竖直下料通道的上端连接，旋风分离器出口竖直下料通道的下端与水平下料通道的一端连接，水平下料通道的另一端与气化炉体的下部连接，工作气体管道插装在旋风分离器出口竖直下料通道下部的外侧壁上，工作气体流量调节阀安装在工作气体管道上，气化炉体下部的外侧壁上由下至上依次设有蒸汽和氧气混合物入口、气化炉底部压力测点、粉煤入口，工作气体管道连通高压蒸汽或高压氮气或高压合成气。

CN105233602B公开了一种用于粉煤低温干馏中高温焦油气与细粉尘颗粒分离的系统，包括旋风分离器、颗粒床拦截器、液滴捕获器和冷凝器；其中，旋风分离器入口与粉煤热解炉出口相连，旋风分离器出口与颗粒床拦截器入口相连，颗粒床拦截器出口与液滴捕获器入口相连，液滴捕获器出口与冷凝器(5)入口相连，冷凝器出口与焦油储罐相连。

上述工艺存在的问题是，需要把气固分离设备独立布置在粉煤收集装置的的外部，这样一来设备占地面积大，土建结构投资较高，经济效益差。因此需要对粉煤分离设备进行改进。

发明内容

鉴于现有技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种煤粉料仓及粉煤气固分离的方法，节省了设备占地空间，降低了设备和土建结构投资，同时延长了管道和旋风分离器的使用寿命，实现了粉煤气固的高效分离，具有良好的经济效益和应用前景。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

第一方面，本发明提供了一种内置旋风分离器的煤粉料仓，所述煤粉料仓包括筒体和收料斗，所述收料斗位于筒体下方，所述筒体内设有至少一组旋风分离器，所述筒体顶部设有封头，所述筒体内设有进气管道，与旋风分离器的入气口连接，所述进气管道的进气口设置于筒体侧壁，所述旋风分离器的顶部设有集气室，所述集气室连通于所述旋风分离器的出气口，且所述集气室上设有连同外界的出气口。

本发明提供的煤粉料仓的筒体下部(旋风分离器以下)及收料斗均可用来存储粉煤，增加了粉煤的储存空间。

本发明在筒体内至少设置一组旋风分离器，例如可以为一组、两组、四组、五组、六组、八组、十二组、十五组等，旋风分离器的具体组数可根据进口风量、总分离效率和总压降要求进行灵活设置。

当本发明在筒体内设置两组及两组以上旋风分离器时，所述旋风分离器沿筒体中心轴线均匀分布，这样有利于介质均匀分配进入不同的旋风分离器，保证每个旋风分离器的分离效率达到基本一致。

根据本发明，所述收料斗为倒圆锥型结构，所述收料斗的顶角小于40°，例如可以是39°、35°、33°、30°、28°、26°、25°等，控制收料斗的顶角小于40°可以使粉煤下料顺畅。

根据本发明，所述收料斗底部设有粉煤出口，以排出粉煤。

根据本发明，所述收料斗上设有人孔，便于检查和维修。

根据本发明，所述旋风分离器内设有龟甲网高耐磨衬里，有利于降低粉煤对旋风分离器的磨损，延长其使用寿命。

根据本发明，所述旋风分离器的料腿下部出料口设置斜板阀，使粉煤在进入设备筒体之前起到缓冲减速的作用，减少粉煤对设备筒体的磨损。

根据本发明，所述旋风分离器上部出气口与集气室焊接固定，旋风分离器下部设有拉杆，旋风分离器之间通过拉杆相互固定。这种连接方式仅使旋风分离器与设备筒体在上部固定，当旋风分离器上下部出现温差时，旋风分离器末端(下部)可以有一定自由膨胀空间，从而消除因温差引起的应力变化，延长了其使用寿命。

根据本发明，所述封头设有出气管道，连通于所述集气室的出气口。

根据本发明，所述旋风分离器为下进气结构，这样能够使其与工艺上游磨煤设备连接顺畅，配管不走弯路，可有效降低管道压损和管壁摩擦。

根据本发明，所述筒体侧壁上设有装卸孔，方便内置旋风分离器的维修及更换。

根据本发明，所述集气室的进气口与旋风分离器的出气口连接，所述集气室的出气口设置在封头上。

第二方面，本发明提供了一种粉煤气固分离的方法，使用第一方面所述的煤粉料仓进行分离，具体操作为：利用惰性气体将粉煤原料从进气管道的进气口输送至煤粉料仓内，粉煤原料随着惰性气体被输送至旋风分离器内，经过分离后，固态粉煤从旋风分离器中下料进入收料斗，惰性气体从旋风分离器进入集气室中，然后通过出气口排出。

在上述粉煤气固分离的过程中，进口风量、总分离效率和总压降等参数，可根据实际情况进行合理的设置。

本发明从出气口排出的惰性气体可循环利用。

与现有技术方案相比，本发明至少具有以下有益效果：

(1)本发明提供了一种内置旋风分离器的煤粉料仓，使气固分离设备与储煤容器合二为一，大大节省了设备占地空间，降低了设备和土建结构投资，具有良好的经济效益。

(2)本发明通过对结构的设置和优化，可有效降低压损、摩擦以及震动等对设备带来的损伤，延长了管道和旋风分离器的使用寿命。

(3)利用本发明提供的煤粉料仓进行分离时，粉煤分离效率不低于95％，具有良好的应用前景。

附图说明

图1是本发明实施例1中提供的煤粉料仓的结构示意图；

图中：1-收料斗，2-旋风分离器，3-进气管道，4-封头，5-出气口，6-集气室，7-进气口。

下面对本发明进一步详细说明。但下述的实例仅仅是本发明的简易例子，并不代表或限制本发明的权利保护范围，本发明的保护范围以权利要求书为准。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

为更好地说明本发明，便于理解本发明的技术方案，本发明的典型但非限制性的实施例如下：

实施例1

本实施例提供了一种煤粉料仓，如图1所示，所述煤粉料仓包括筒体和收料斗1，所述收料斗1位于筒体下方，所述筒体内设有两组旋风分离器2，所述筒体顶部设有封头4，所述筒体内设有进气管道3，与旋风分离器2的进气口连接，所述进气管道的进气口7设置于筒体侧壁，所述旋风分离器的顶部设有集气室6，所述集气室6连通于所述旋风分离器2的出气口，且所述集气室6上设有连同外界的出气口5。

进一步的，所述旋风分离器2为下进气结构，在筒体内沿中心轴线对称分布，所述旋风分离器2上部出气口与集气室6焊接固定，下部设有拉杆，两组旋风分离器2之间通过拉杆相互固定。旋风分离器2内部设置龟甲网高耐磨衬里，料腿下部出料口设有斜板阀。

进一步的，所述收料斗1为倒圆锥型结构，顶角为30°，底部设有粉煤出口，侧壁上设有人孔。

进一步的，所述筒体侧壁上设有装卸孔。

实施例2

本实施例提供了一种煤粉料仓，所述煤粉料仓包括筒体和收料斗，所述收料斗位于筒体下方，所述筒体内设有七组旋风分离器，所述筒体顶部设有封头，所述筒体内设有进气管道，与旋风分离器的入气口连接，所述进气管道的进气口设置于筒体侧壁，所述旋风分离器的顶部设有集气室，所述集气室连通于所述旋风分离器的出气口，且所述集气室上设有连同外界的出气口。

实施例3

本实施例提供了一种煤粉料仓，除了筒体内设有十组旋风分离器外，其他结构特征与实施例1完全相同。

实施例4

本实施例提供了一种粉煤气固分离的方法，使用实施例1提供的煤粉料仓进行分离，具体操作为：利用惰性气体将粉煤原料从进气管道3的进气口7输送至煤粉料仓内，粉煤原料随着惰性气体被输送至两组旋风分离器2内，经过分离后，固态粉煤从旋风分离器2中下料进入收料斗1，惰性气体从旋风分离器2进入集气室6中，然后通过出气口5排出，排出的惰性气体可循环使用。

分离过程中，进口风量为30000Nm³/h，2组旋风分离器总压降不大于2KPa，粉煤分离效率为95％。

实施例5

本实施例提供了一种粉煤气固分离的方法，使用实施例3提供的煤粉料仓进行分离，具体操作为：利用惰性气体将粉煤原料从进气管道的进气口输送至煤粉料仓内，粉煤原料随着惰性气体被输送至旋风分离器内，经过分离后，固态粉煤从旋风分离器中下料进入收料斗，惰性气体从旋风分离器进入集气室中，然后通过出气口排出。

分离过程中，进口风量为160000Nm³/h，10组旋风分离器总压降不大于2KPa，粉煤分离效率为95％。

申请人声明，本发明通过上述实施例来说明本发明的详细结构特征，但本发明并不局限于上述详细结构特征，即不意味着本发明必须依赖上述详细结构特征才能实施。所属技术领域的技术人员应该明了，对本发明的任何改进，对本发明所选用部件的等效替换以及辅助部件的增加、具体方式的选择等，均落在本发明的保护范围和公开范围之内。

以上详细描述了本发明的优选实施方式，但是，本发明并不限于上述实施方式中的具体细节，在本发明的技术构思范围内，可以对本发明的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本发明的保护范围。

另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各组具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。

此外，本发明的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本发明的思想，其同样应当视为本发明所公开的内容。

Claims (10)

1.一种煤粉料仓，其特征在于，所述煤粉料仓包括筒体和收料斗，所述收料斗位于筒体下方，所述筒体内设有至少一组旋风分离器，所述筒体顶部设有封头，所述筒体内设有进气管道，与旋风分离器的入气口连接，所述进气管道的进气口设置于筒体侧壁，所述旋风分离器的顶部设有集气室，所述集气室连通于所述旋风分离器的出气口，且所述集气室上设有连同外界的出气口。

2.如权利要求1所述的煤粉料仓，其特征在于，所述收料斗为倒圆锥型结构；

优选地，所述收料斗的顶角小于40°。

3.如权利要求1或2所述的煤粉料仓，其特征在于，所述收料斗底部设有粉煤出口；

优选地，所述收料斗上设有人孔。

4.如权利要求1-3任一项所述的煤粉料仓，其特征在于，所述旋风分离器内设有龟甲网高耐磨衬里。

5.如权利要求1-4任一项所述的煤粉料仓，其特征在于，所述旋风分离器的料腿下部出料口设有斜板阀。

6.如权利要求1-5任一项所述的煤粉料仓，其特征在于，所述旋风分离器的出气口与集气室焊接固定；

优选地，所述旋风分离器下部设有拉杆，旋风分离器之间通过拉杆相互固定。

7.如权利要求1-6任一项所述的煤粉料仓，其特征在于，所述封头设有出气管道，连通于所述集气室的出气口。

8.如权利要求1-7任一项所述的煤粉料仓，其特征在于，所述旋风分离器为下进气结构。

9.如权利要求1-8任一项所述的煤粉料仓，其特征在于，所述筒体侧壁上设有装卸孔。

10.一种粉煤气固分离的方法，其特征在于，使用权利要求1-9任一项所述的煤粉料仓进行分离，具体操作为：利用惰性气体将粉煤原料从进气管道的进气口输送至煤粉料仓内，粉煤原料随着惰性气体被输送至旋风分离器内，经过分离后，固态粉煤从旋风分离器中下料进入收料斗，惰性气体从旋风分离器进入集气室中，然后通过出气口排出。