CN110356851B - 一种粉体发料装置和方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种粉体发料装置和方法，该装置内的发料罐连接有流化风、脉冲风和充压风，流化风对粉体进行流化，充压风推动粉体向下运动进入流化风作用范围，脉冲风对发料罐中粘结的粉体块、粉体结拱进行破坏；系统配备粉体质量流量监测系统，通过对输料管内粉体质量流量进行检测判断，调节各管路风量。与传统发料罐输送系统相比，能够破坏粘结性粉体的架桥与结块，实现粘性粉体的连续稳定送料。

Description

一种粉体发料装置和方法

技术领域

本发明涉及能源工程与化工领域，特别是一种适用于粉体的发料装置与方法。

背景技术

火力发电是我国的能源支柱，但煤在炉内燃烧的过程中会释放出大量有毒有害元素，其中微量重金属元素对人类和环境的危害很大。文献(尹连庆，关新玉.电力环境保护3(2005)31-34)已有报导：在煤燃烧过程中添加固体吸附剂来捕获重金属被广泛认为是一项极有前景的技术，固体吸附剂对燃煤过程释放的有毒重金属蒸气进行物理吸附和化学反应等，实现对重金属的固化，从而减少燃煤过程重金属排放。

高岭土、活性炭有望成为去除燃煤烟气中重金属蒸气的高效吸附剂，但是与其他粉体相比(如煤粉)，高岭土、活性炭颗粒间存在较显著的范德华力、液桥力、静电力，颗粒易粘结，形成聚团结块，在实际使用过程中，粉体输送较为困难。

发料罐输送是一种高效的粉体物料输送方式被广泛应用于各种化工、能源领域，其工作原理是输送管道从发料罐顶部或侧部进入发料罐，延伸至物料流化风作用区域中，流化气体从底部的流化布风板进入发料罐对物料进行流化；发料罐筒体上部的充压风给与一定压力，物料的排出主要由于物料受气体曳力作用产生流化现象并随气体一同进入输送管。

传统发料罐在对高岭土、活性炭等易粘结性颗粒发料时，极易出现发料罐结块、堵塞，甚至产生沟流死床现象，也容易出现发料量不均匀，波动范围较大等问题，最终影响燃煤过程中的重金属吸附效果。

专利CN201395579公开了一种能向多个气化炉同步供煤的发料罐系统，其中采用多股流化风对粉料进行流化，流化风的作用，实现多股发料，同时减轻煤粉结拱。但对于高岭土等具有较强粘结性的粉体来说，其结拱架桥趋势较煤粉更强，流化风的破拱能力相对较为温和，难以有效实现稳定发料。

专利CN206013895U公开了一种压送式高压密相多气路气力输送发料罐及输送系统，其发料罐内部设置多个锥斗，每个气路较好的对单个锥体部分的煤粉进行流化，使用充压风令煤粉向锥体下部流动，从而实现稳定发料。对于高岭土粉体，实际的发料试验表明，虽然使用锥体能够提高底部流化风风速，增强料罐底部流化作用能力，但高岭土粉体在锥体中上部极易形成粘壁现象，结拱架桥，这些粉体粘结块，经常难以参与流化，料层甚至出现气路短路，使得发料不稳。

对于高岭土、活性炭等易粘结粉体，即使采用专利CN201395579、CN206013895U的方案，粉体仍然很难被稳定可控的输送出来。综上所述，尚缺少一种能够对高岭土、活性炭等易粘结型粉体颗粒，进行稳定发料的装置与方法。

发明内容

本发明目的在于提供一种粉体发料装置，用于解决粘性粉体在输送过程中因容易出现的粉体架桥结拱造成发料不稳定、不均匀的技术问题。

为达成上述目的，本发明提出如下技术方案：

一种粉体发料装置，其底部为流化风作用区域，其顶部为充压风作用区域，所述发料装置设置有脉冲风发生装置和脉冲风发生控制装置；

所述脉冲风发生装置包括用于输出脉冲风的脉冲风出风装置，所述脉冲风出风装置设置于发料罐的锥体部分，在脉冲风出风装置附近产生脉冲风区域，所述脉冲风作用区域位于流化风作用区域和充压风作用区域之间；

所述脉冲风发生装置响应于脉冲风发生控制装置控制而向发料罐内部输送脉冲风以松动发料罐内的粉体。

进一步的，在本发明中，所述脉冲风发生装置包括脉冲风控制开关、脉冲风进气管、脉冲风风室、脉冲风布风板和脉冲风风帽；

所述脉冲风风室固定于发料罐的锥体部分的外壁上，所述脉冲风风室与发料罐的锥体部分密封连接；

所述脉冲风进气管设置于脉冲风风室上作为气体的进气口；

所述脉冲风布风板设置于发料罐的锥体上，并连通脉冲风风室内部与锥体内部；所述脉冲风风帽固定于脉冲风布风板上位于发料罐内部一侧；

所述脉冲风控制开关设置于气源与脉冲风进气管之间，所述脉冲风控制开关响应于脉冲风发生控制装置控制气源与脉冲风进气管之间的通路的开合。

进一步的，在本发明中，所述脉冲风布风板为在发料罐罐体侧壁上开孔的形式，所述脉冲风风帽为空心柱状，所述脉冲风风帽上设置有出风口，所述出风口设置于脉冲风风帽的侧壁上。

进一步的，在本发明中，所述脉冲风发生装置包括多个，且均匀分布于发料罐的罐体上；各个脉冲风控制开关受控时以预设的开启频率、开启持续时间、各脉冲风控制开关开启间隔等参数配合进行所在通路开合。

进一步的，在本发明中，还包括粉体质量流量计，所述粉体质量流量计用于检测发料口的粉体流量并将检测到的流量传递给脉冲风发生控制装置，所述脉冲风发生控制装置根据接收到的流量判断是否出现流量减小，并响应于非主动降低发料量的工况条件下流量减小时向脉冲风控制开关发送调节控制。

进一步的，在本发明中，还包括流化风发生装置、流化风发生控制装置、充压风发生装置、充压风发生控制装置、粉体料仓、落料管、给料器和给料器控制装置；

所述流化风发生装置包括流化风控制开关、流化风进气管、流化风室、流化风布风板和流化风风帽；所述流化风室固定于发料罐的底部，所述流化风室与发料罐底部密封连接；所述流化风进气管设置于流化风室上作为气体的进气口；所述流化风布风板设置于发料罐底部，并连通流化风室内部与发料罐内部；所述流化风风帽固定于流化风布风板上位于发料罐内部一侧；所述流化风控制开关设置于气源与流化风进气管之间，所述流化风控制开关响应于流化风发生控制装置控制气源与流化风进气管之间通路的调节；

所述充压风发生装置包括充压风控制开关和充压风管；所述充压风管设置于发料罐的顶部，所述充压风控制开关设置于气源与充压风管之间，所述充压风控制开关响应于充压风发生控制装置控制气源与充压风管之间通路的调节；

所述粉体料仓用于容纳粉体原料，并通过落料管向发料罐内部输送粉体原料，所述落料管置于发料罐顶部；所述给料器设置于落料管上，所述给料器响应于给料器控制装置控制给料的启停；

所述粉体质量流量计将检测到的流量传递给流化风发生控制装置和充压风发生控制装置，所述流化风发生控制装置和充压风控制装置根据接收到的流量并结合目标流量以控制流化风控制开关以及充压风控制开关的开度。

进一步的，在本发明中，在单位时间内，每个脉冲风发生装置的进风量为流化风发生装置的进风量的0.8～1.5倍。

进一步的，在本发明中，每个脉冲风发生装置的布风面积为流化风发生装置的布风面积的2～5倍；每个脉冲发生装置上的脉冲风风帽的个数为流化风风帽个数的0.8～2倍。

进一步的，在本发明中，还包括料层压差检测器，用于检测发料罐内部的顶部和底部的料层压力差；所述料层压差检测器将检测到的料层压力差传递给给料器控制装置，所述给料器控制装置响应于判断检测到的料层压力差小于预设料层压力差最小值发出给料器开启信号，所述给料器控制装置响应于判断检测到的料层压力差大于等于预设料层压力差最大值发出给料器关闭信号。

进一步的，在本发明中，所述气源为风机，还包括稳压储气罐、气压检测器和风机控制器；

所述风机用于产生气体，并输送至稳压储气罐内；

所述稳压储气罐将气体按照一定气压向各路风发生装置输出；

所述气压检测器用于检测稳压储气罐内的气压，并将检测到的气压传递给风机控制器；

所述风机控制器用于控制风机的开合，所述风机控制器响应于判断接收到的气压高于预设的气压安全值发出风机关闭信号。

与此同时，本发明还公开了一种粉体发料方法，包括以下内容：

通过给料器将料仓中的粉料送到发料罐的顶部并落入发料罐中，当发料罐中的料位达到设定料位时，停止给料；

按照初始通风参数，对发料罐底部通入流化风、顶部通入充压风、发料罐锥体的侧面通入脉冲风，使得粉料在流化风、脉冲风和充压风综合作用下流化并输出，输出过程中监测粉体流量；

当需要调整发料量时，首先调整流化风量：其中，当需要提高发料量，则增加流化风量；当需要降低发料量，则减小流化风量；若将流化风量调整到极限状态后仍无法满足发料量调整需求，则进一步调整充压风量：其中，当需要提高发料量，则增大充压风风量；需要降低发料量，则减小充压风风量；

工作过程中，对发料罐的工作参数进行监控，包括：

1)、对发料罐内部的顶部和底部之间的料层压力差进行监控，根据监控到的料层压力差判断是否出现发料罐内的料层压力差下降到预设最小值以下，若有，则控制给料器给发料罐内补充粉料，直到料层压力差重新高于预设最大值，则停止给料，完成加料；

2)、对发料罐的发料口的流量进行监控，并根据监控到的粉体流量判断是否出现非主动降低发料量工况条件下流量减小的情况，如出现非主动降低发料量工况条件下流量减小的情况，则各组脉冲风控制开关的开启频率增加、开启时间增加、开启间隔减小，以增大脉冲风的进气量和进气频率；观察一段时间后，若流量未增加，则增大充压风风量；观察一段时间后，若流量未增加，充压风恢复至初始设定参数并增大流化风风量；观察一段时间后，若流量未增加，脉冲风、流化风恢复至初始设定参数，并发出故障警报。

有益效果：

由以上技术方案可知，本发明提供了一种粉体发料装置和发料方法，特别适合于粘性较大容易聚团结块、架桥结拱的粉体，通过设置脉冲风对粉体进行冲击减少上述情况发生的概率，使得发料的连续性、稳定性得以保障；

同时整体的发料过程进行多重监控，一旦出现异常情况，则合理调控风的参数、粉体输送等，使得发料罐能够高效运转；

进一步的，利用三种风的参数调控，可以方便的实现发料量的调整。

因此，上述发料装置运转高效灵活，适用于粘性较大的粉体发料。

应当理解，前述构思以及在下面更加详细地描述的额外构思的所有组合只要在这样的构思不相互矛盾的情况下都可以被视为本公开的发明主题的一部分。

结合附图从下面的描述中可以更加全面地理解本发明教导的前述和其他方面、实施例和特征。本发明的其他附加方面例如示例性实施方式的特征和/或有益效果将在下面的描述中显见，或通过根据本发明教导的具体实施方式的实践中得知。

附图说明

附图不意在按比例绘制。在附图中，在各个图中示出的每个相同或近似相同的组成部分可以用相同的标号表示。为了清晰起见，在每个图中，并非每个组成部分均被标记。现在，将通过例子并参考附图来描述本发明的各个方面的实施例，其中：

图1为本发明的具体实施例中发料罐的系统示意图；

图2为本发明的具体实施例中自发料罐由上至下方向上脉冲风布风板与流化风布风板的示意图；

图3为本发明的具体实施例中发料罐内流化风、充压风与脉冲风作用示意图；

图4为本发明的具体实施例中脉冲风发生装置的结构示意图；

图中，各附图标记的含义如下：

风机1、稳压储气罐2、流化风发生装置3、卸料管4、发料罐5、第一脉冲风发生装置6、第二脉冲风发生装置7、落料管8、给料器9、粉体料仓10、出料管11、充压风管12、粉体质量流量计13、流化风风帽14、脉冲风风帽15、流化风作用区域16、脉冲风作用区域17、充压风作用区域18、脉冲风进气管19、脉冲风风室20、脉冲风布风板21、料层压差检测器P1、气压检测器P2、第一电磁阀V1、第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、第四电磁阀V4、卸料阀V5、给料器控制装置C1、脉冲风发生控制装置C2、充压风发生控制装置C3、流化风发生控制装置C4、风机控制器C5。

具体实施方式

为了更了解本发明的技术内容，特举具体实施例并配合所附图式说明如下。

在本公开中参照附图来描述本发明的各方面，附图中示出了许多说明的实施例。本公开的实施例不必定意在包括本发明的所有方面。应当理解，上面介绍的多种构思和实施例，以及下面更加详细地描述的那些构思和实施方式可以以很多方式中任意一种来实施，这是因为本发明所公开的构思和实施例并不限于任何实施方式。另外，本发明公开的一些方面可以单独使用，或者与本发明公开的其他方面的任何适当组合来使用。

本发明的具体实施例旨在提供一种粉体发料装置，特别适用于粘结性较高的粉体的发料。本发明的发明构思是给发料罐5的锥形侧面施加脉冲风，以松动容易板结的粉体，同时基于上述脉冲风的加入，本发明的还给出了基于该装置的发料方法，考虑到发料罐5工作过程中的各种情况，用于实现发料罐5有效工作。

如图1所示为本发明的具体实施例的系统示意图。图中给出了发料罐5与各种配套设备的连接关系。配套设备主要包括用于产生各种类型的风的发生设备、控制所产生的风的参数的控制设备以及监控发料罐5运行状态的监控设备，这里监控设备的监控信息会反馈给控制设备用于及时调整系统的运行状态以获得期望的效果。具体的结构介绍如下。

一种粉体发料装置，其主体为发料罐5，所述发料罐5为柱锥体结构。其底部安装有流化风发生装置3，其受控于流化风发生控制装置C4，进而向发料罐5内通入流化风使得发料罐5底部形成流化风作用区域16。其顶部安装有充压风发生装置，其受控于充压风发生控制装置C3，进而向发料罐5内通入充压风使得发料罐5顶部形成充压风作用区域18。在锥体部分安装有脉冲风发生装置，其受控于脉冲风发生控制装置C2，进而向发料罐5内通入脉冲风使得发料罐5的锥体部分形成脉冲风作用区域17，该区域位于流化风作用区域16和充压风作用区域18之间，输送的脉冲风用于松动发料罐5内的粉体。

所述发料罐5上设置有出料管11，所述出料管11与发料罐5同轴，出料管11与发料罐5上端面通过螺纹连接，所述出料管11可通过调节螺纹旋入改变出料管11进入发料罐5的长度，保证出料管11的入口位于流化风作用区域16，出料管11的出口外露于发料罐5的顶部。

具体的，所述流化风发生装置3包括流化风控制开关、流化风进气管、流化风室、流化风布风板和流化风风帽14。所述流化风室通过法兰固定于发料罐5的底部，所述流化风室与发料罐5底部密封连接。所述流化风进气管设置于流化风室上作为气体的进气口。所述流化风布风板设置于发料罐5底部，并连通流化风室内部与发料罐5内部。所述流化风风帽14固定于流化风布风板上位于发料罐5内部一侧。所述流化风控制开关设置于气源与流化风进气管之间，所述流化风控制开关响应于流化风发生控制装置C4控制气源与流化风进气管之间通路的开合。如图1所示，流化风控制开关为第四电磁阀V4。

所述充压风发生装置包括充压风控制开关和充压风管12。所述充压风管12设置于发料罐5的顶部，所述充压风控制开关设置于气源与充压风管12之间，如图1所示，第一电磁阀V1为充压风控制开关，所述充压风控制开关响应于充压风发生控制装置C3控制气源与充压风管12之间通路的开合。

如图4所示，所述脉冲风发生装置包括脉冲风控制开关、脉冲风进气管19、脉冲风风室20、脉冲风布风板21和脉冲风风帽15。所述脉冲风风室20固定于发料罐5的锥体部分的外壁上，具体位于锥体高度1/2以上区域，固定方式包括但不限于一体成型或焊接，所述脉冲风风室20与发料罐5的锥体部分密封连接。所述脉冲风进气管19设置于脉冲风风室20上作为气体的进气口。所述脉冲风布风板21设置于发料罐5的锥体上，并连通脉冲风风室20内部与锥体内部，在本发明的具体实施例中，脉冲风布风板21与发料罐5共用一个壁面。所述脉冲风风帽15固定于脉冲风布风板21上位于发料罐5内部一侧。所述脉冲风控制开关设置于气源与脉冲风进气管19之间，所述脉冲风控制开关响应于脉冲风发生控制装置C2控制气源与脉冲风进气管19之间的通路的开合。具体的，在本发明的实施例中，所述脉冲风布风板21为在发料罐5罐体侧壁上开孔的形式，所述脉冲风风帽15为空心柱状，所述脉冲风风帽上设置有出风口，所述出风口设置于脉冲风风帽15的侧壁上。脉冲风由脉冲风进气管19进入脉冲风风室20后，进入脉冲风风帽15，由脉冲风风帽15侧面的出风口流出，进入发料罐5内，松动物料。

为了使脉冲风对发料罐5各个方向进行均匀地作用，所述脉冲风发生装置包括多个，且均匀分布于发料罐5的罐体上。各个脉冲风控制开关受控时以预设的开启频率、开启持续时间、各脉冲风控制开关开启间隔等参数配合进行所在通路开合。在本发明的具体实施例中，脉冲风控制器控制脉冲风频率范围为0.1Hz～5Hz，通风时间范围为50ms～800ms，各个脉冲风控制开关的顺序开启间隔范围为0s～5s。

作为优先的，上述充压风管12、各脉冲风进气管19、流化风进气管、出料管11均采用无缝钢管。

所述发料罐5还必不可少地配备有粉体料仓10、落料管8、给料器9和给料器控制装置C1，用于给发料罐5提供粉体原料。具体的，所述粉体料仓10用于容纳粉体原料，在本发明的具体实施例中特别适用于高岭土、活性炭等易粘结性颗粒。这些粉料原料通过落料管8向发料罐5内部输送，所述落料管8置于发料罐5顶部；所述给料器9设置于落料管8上，所述给料器9优选电动给料器9，所述给料器9响应于给料器控制装置C1控制给料的启停。

所述发料罐5还必不可少地配备有卸料管4和卸料阀V5，所述卸料管4一端设置于发料罐5内腔的底部、另一端外露于发料罐5外，具体如图1所示，卸料管4穿过流化风风室外露，所述卸料阀V5设置于卸料管4上用于控制卸料管4的开合。当发料罐5需要卸料时，打开卸料管4发料罐5内沉积于发料罐5底部的粉体则从卸料管4中流出。

粉体原料的发料与否需要考虑以下几个因素：

1、初始发料时，发料罐5内的粉体是否达到设定料位；在达到设定料位之前需一直向发料罐5内输送粉体原料，当达到设定料位后，则停止向发料罐5内输送粉体原料。

2、工作过程中，发料罐5内的料层压力差是否足够。一旦粉体在各种风的作用下飞扬起来后，发料罐5内的粉体量无法通过是否达到设定料位来检测，因此需要引入料层压力差这个参数，从侧面反应出发料罐5内粉体的多少。

因此，在本发明的具体实施例中，还设置有料层压差检测器P1，料层压差检测器P1一端连接发料罐5顶部空气区侧壁，另一端连接发料罐5流化区底部侧壁，从而检测发料罐5内部的顶部和底部的料层压力差。所述料层压差检测器P1将检测到的料层压力差传递给给料器控制装置C1，所述给料器控制装置C1响应于判断检测到的料层压力差小于预设料层最小压力差发出给料器9开启信号，所述给料器控制装置C1响应于判断检测到的料层压力差大于等于预设料层最大压力差发出给料器9关闭信号。

除粉体发料控制以外，本发明的具体实施例在发料罐5工作过程中还对三股不同类型的风进行控制，使得发料罐5能够正常高效运转。

具体的，上述发料罐5配备有粉体质量流量计13，优选静电粉体质量流量计13，所述粉体质量流量计13用于检测发料口的粉体流量。

所述粉体质量流量计13设置于出料管11的出口处，检测到的流量参数可以反映出发料罐5内部粉体量，特别是流动状态的粉体量，因此可反映出粉体板结的情况。

所述粉体质量流量计13将检测到的流量传递给脉冲风发生控制装置C2，所述脉冲风发生控制装置C2根据接收到的流量判断是否出现流量减小，若发生了，则证明粉体发生板结的现象，需要加大脉冲风的效果，因此脉冲风发生控制装置C2响应于非主动降低发料量的工况条件下流量减小时向脉冲风控制开关发送开合控制。这里可以将各组脉冲风控制开关的开启频率增加、开启时间增加、开启间隔减小，以增大脉冲风的进气量和进气频率。

所述粉体质量流量计13将检测到的流量传递给流化风发生控制装置C4和充压风发生控制装置C3，所述流化风发生控制装置C4和充压风控制装置根据接收到的流量并结合目标流量以控制流化风控制开关以及充压风控制开关的开度。这里通过增大充压风风量、增大流化风风量均能促进流量增加。

作为优选的，在单位时间内，设置每个脉冲风发生装置的进风量为流化风发生装置3的进风量的0.8～1.5倍。这样尽可能使得流化风量与脉冲风量相近。

具体的，每个脉冲风发生装置的布风面积为流化风发生装置3的布风面积的2～5倍。每个脉冲发生装置上的脉冲风风帽15的个数为流化风风帽14个数的0.8～2倍。

为避免瞬间进入发料罐5的脉冲风量过大，影响罐内粉体流化质量，同时造成罐内压力不稳，可根据流化风量大小，沿发料罐5锥体周向设置多个脉冲风发生装置，各脉冲风发生装置可按相同角度均分整个锥体周向，确保每个脉冲风布风装置的单位时间进风量为流化风布风装置进风量的0.8～2倍。以图2为例，在锥体周向上均匀布置了4个脉冲风风室20，且每个脉冲风风帽15数量与流化风风帽14数量相等。

一般情况下，较大的发料罐5配备较多的脉冲风发生装置，较小的发料罐5配备较少的脉冲风发生装置。图1中所示的发料罐5配备有第一脉冲风发生装置6和第二脉冲风发生装置7，并对称设置于锥体部分的圆周上。如图1所示，对应上述脉冲风发生装置的脉冲风控制开关分别为第二电磁阀V2、第三电磁阀V3。

更为细节，上述各个风的来源为统一的气源，在本发明的具体实施例中，所述气源为风机1，具体为罗茨风机。本发明的实施例中还设置有稳压储气罐2、气压检测器P2和风机控制器C5。所述风机1用于产生气体，并输送至稳压储气罐2内。所述稳压储气罐2将气体按照一定气压向各路风发生装置输出；所述气压检测器P2用于检测稳压储气罐2内的气压，并将检测到的气压传递给风机控制器C5。所述风机控制器C5用于控制风机1的开合，所述风机控制器C5响应于判断接收到的气压高于预设的气压安全值发出风机1关闭信号。

因此，如图1所示，所述罗茨风机与稳压储气罐2相连；所述稳压储气罐2分别与第一电磁阀V1、第二电磁阀V2、第三电磁阀V3、第四电磁阀V4的入口相连接，所述第一电磁阀V1出口与充压风管12入口相连接，所述第二电磁阀V2出口与第二脉冲风发生装置7进风口相连接，所述第三电磁阀V3出口与第一脉冲风发生装置6进风口相连接，所述第四电磁阀V4出口与流化风发生装置进气口相连接。

基于上述发料罐5，本发明的具体实施例公开一种粉体发料方法，包括发料罐5气力发料、可控流化风气路、可控脉冲风气路、可控充压风气路和可控加料等几个工作模块。上述模块需依赖于对发料罐5的工作情况进行监控，包括对发料罐5内部的顶部和底部之间的料层压力差进行监控、对发料罐5的发料口的流量进行监控以及对稳压储气罐2的气压进行监控。

上述各个工作模块的工作原理如下：

发料罐5气力发料：

通过给料器9将料仓中的粉料送到发料罐5的顶部并落入发料罐5中，当发料罐5中的料位达到设定料位时，停止给料。

按照初始通风参数，对发料罐5底部通入流化风、顶部通入充压风、发料罐5锥体的侧面通入脉冲风，使得粉料在流化风、脉冲风和充压风综合作用下流化并输出，输出过程中监测粉体流量。具体的，如图3所示，流化风进入发料罐5后，在锥体部分形成粉体料层内部流化状态；充压风进入发料罐5后，推动粉体向下运动进入流化风作用范围；脉冲风进入发料罐5后，对发料罐5侧壁粘结的粉体进行破坏，防止结拱，使粉体顺利下落至流化区；在流化风、脉冲风和充压风的综合作用下，粉体受到气体曳力作用开始流化，并随气体一起从输料管输出。在输料管管路上设置的粉体质量流量计13用于监测出料粉体质量流量。

可控流化风气路：

流化风发生控制装置C4根据所监测到的出料粉体质量流量，控制流化风管路上的电磁阀开度大小，从而调节流化风风量。

可控脉冲风气路：

脉冲风发生控制装置C2根据所监测到的出料粉体质量流量，控制多组脉冲风管路上的电磁阀组开启频率、开启持续时间、各阀间开启间隔，从而调节脉冲风进气量、进气频率。

可控充压风气路：

充压风发生控制装置C3根据所监测到的出料粉体质量流量，控制充压风管12路上的电磁阀开度大小，从而调节充压风风量。

可控加料：

所述发料罐5上部设置有粉体料仓10，通过发料罐5内床层压力差信号，控制给料器9工作，实现粉体料仓10向发料罐5的加料。

基于上述各个模块的工作原理，进一步根据需要进行调整，需求包括主动需求和被动需求两类。

主动需求，即需要主动调整发料量：

首先调整流化风量：其中，当需要提高发料量，则增加流化风量；当需要降低发料量，则减小流化风量；若将流化风量调整到极限状态后仍无法满足发料量调整需求，则进一步调整充压风量：其中，当需要提高发料量，则增大充压风风量；需要降低发料量，则减小充压风风量。脉冲风给风参数此时不做调整。

被动需求，主要包括以下两种情况：

1)、对发料罐5内部的顶部和底部之间的料层压力差进行监控，根据监控到的料层压力差判断是否出现发料罐5内的料层压力差下降到预设最小值以下，若有，则控制给料器9给发料罐5内补充粉料，直到料层压力差重新高于预设最大值，则停止给料，完成加料。

2)、对发料罐5的发料口的流量进行监控，并根据监控到的粉体流量判断是否出现非主动降低发料量工况条件下流量减小的情况，如出现非主动降低发料量工况条件下流量减小的情况，则各组脉冲风控制开关的开启频率增加、开启时间增加、开启间隔减小，以增大脉冲风的进气量和进气频率；观察一段时间后，例如5s，若流量未增加，则增大充压风风量；观察一段时间后，例如5s，若流量未增加，充压风恢复至初始设定参数并增大流化风风量；观察一段时间后，例如5s，若流量未增加，脉冲风、流化风恢复至初始设定参数，并发出故障警报。

上述整个过程中，若出现稳压储气罐2的气压高于预设的气压安全值上限，则风机1停止工作，以免发生爆炸等安全事故。

虽然本发明已以较佳实施例揭露如上，然其并非用以限定本发明。本发明所属技术领域中具有通常知识者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种的更动与润饰。因此，本发明的保护范围当视权利要求书所界定者为准。

Claims (8)

1.一种粉体发料装置，其底部为流化风作用区域，其顶部为充压风作用区域，其特征在于：所述发料装置设置有脉冲风发生装置和脉冲风发生控制装置；

所述脉冲风发生装置包括用于输出脉冲风的脉冲风出风装置，所述脉冲风出风装置设置于发料罐的锥体部分，在脉冲风出风装置附近产生脉冲风区域，所述脉冲风作用区域位于流化风作用区域和充压风作用区域之间；

所述脉冲风发生装置响应于脉冲风发生控制装置控制而向发料罐内部输送脉冲风以松动发料罐内的粉体；

还包括粉体质量流量计，所述粉体质量流量计用于检测发料口的粉体质量流量并将检测到的流量传递给脉冲风发生控制装置，所述脉冲风发生控制装置根据接收到的流量判断是否出现流量减小，并响应于非主动降低发料量的工况条件下流量减小时向脉冲风控制开关发送调节控制；

还包括流化风发生装置、流化风发生控制装置、充压风发生装置、充压风发生控制装置、粉体料仓、落料管、给料器和给料器控制装置；

所述流化风发生装置包括流化风控制开关、流化风进气管、流化风室、流化风布风板和流化风风帽；所述流化风室固定于发料罐的底部，所述流化风室与发料罐底部密封连接；所述流化风进气管设置于流化风室上作为气体的进气口；所述流化风布风板设置于发料罐底部，并连通流化风室内部与发料罐内部；所述流化风风帽固定于流化风布风板上位于发料罐内部一侧；所述流化风控制开关设置于气源与流化风进气管之间，所述流化风控制开关响应于流化风发生控制装置控制气源与流化风进气管之间通路的开启大小；

所述充压风发生装置包括充压风控制开关和充压风管；所述充压风管设置于发料罐的顶部，所述充压风控制开关设置于气源与充压风管之间，所述充压风控制开关响应于充压风发生控制装置控制气源与充压风管之间通路的开启大小；

所述粉体料仓用于容纳粉体原料，并通过落料管向发料罐内部输送粉体原料，所述落料管置于发料罐顶部；所述给料器设置于落料管上，所述给料器响应于给料器控制装置控制-给料的启停；

所述粉体质量流量计将检测到的流量传递给流化风发生控制装置和充压风发生控制装置，所述流化风发生控制装置和充压风控制装置根据接收到的流量并结合目标流量以控制流化风控制开关以及充压风控制开关的开度。

2.根据权利要求1所述的粉体发料装置，其特征在于：所述脉冲风发生装置包括脉冲风控制开关、脉冲风进气管、脉冲风风室、脉冲风布风板和脉冲风风帽；

所述脉冲风风室固定于发料罐的锥体部分的外壁上，所述脉冲风风室与发料罐的锥体部分密封连接；

所述脉冲风进气管设置于脉冲风风室上作为气体的进气口；

所述脉冲风布风板设置于发料罐的锥体上，并连通脉冲风风室内部与锥体内部；所述脉冲风风帽固定于脉冲风布风板上位于发料罐内部一侧；

所述脉冲风控制开关设置于气源与脉冲风进气管之间，所述脉冲风控制开关响应于脉冲风发生控制装置控制气源与脉冲风进气管之间的通路的开合。

3.根据权利要求2所述的粉体发料装置，其特征在于：所述脉冲风布风板为在发料罐罐体侧壁上开孔的形式，所述脉冲风风帽为空心柱状，所述脉冲风风帽上设置有出风口，所述出风口设置于脉冲风风帽的侧壁上。

4.根据权利要求2所述的粉体发料装置，其特征在于：所述脉冲风发生装置包括多个，且均匀分布于发料罐的罐体上；各个脉冲风控制开关受控时以预设的开启频率、开启持续时间、各脉冲风控制开关开启间隔参数配合进行所在通路开合。

5.根据权利要求1所述的粉体发料装置，其特征在于：在单位时间内，每个脉冲风发生装置的进风量为流化风发生装置的进风量的0.8~1.5倍。

6.根据权利要求1所述的粉体发料装置，其特征在于：每个脉冲风发生装置的布风面积为流化风发生装置的布风面积的2~5倍；每个脉冲发生装置上的脉冲风风帽的个数为流化风风帽个数的0.8~2倍。

7.根据权利要求1所述的粉体发料装置，其特征在于：还包括料层压差检测器，用于检测发料罐内部的顶部和底部的料层压力差；所述料层压差检测器将检测到的料层压力差传递给给料器控制装置，所述给料器控制装置响应于判断检测到的料层压力差小于预设料层压力差最小值发出给料器开启信号，所述给料器控制装置响应于判断检测到的料层压力差大于等于预设料层压力差最大值发出给料器关闭信号。

8.一种粉体发料方法，采用权利要求1-7中任意一项所述发料装置，其特征在于：

通过给料器将料仓中的粉料送到发料罐的顶部并落入发料罐中，当发料罐中的料位达到设定料位时，停止给料；

按照初始通风参数，对发料罐底部通入流化风、顶部通入充压风、发料罐锥体的侧面通入脉冲风，使得粉料在流化风、脉冲风和充压风综合作用下流化并输出，输出过程中监测粉体流量；

当需要调整发料量时，首先调整流化风量：其中，当需要提高发料量，则增加流化风量；当需要降低发料量，则减小流化风量；若将流化风量调整到极限状态后仍无法满足发料量调整需求，则进一步调整充压风量：其中，当需要提高发料量，则增大充压风风量；需要降低发料量，则减小充压风风量；

工作过程中，对发料罐的工作参数进行监控，包括：

1）、对发料罐内部的顶部和底部之间的料层压力差进行监控，根据监控到的料层压力差判断是否出现发料罐内的料层压力差下降到预设最小值以下，若有，则关闭充压风并控制给料器给发料罐内补充粉料，直到料层压力差重新高于预设最大值，则停止给料并重新开启充压风，完成加料；

2）、对发料罐的发料口的流量进行监控，并根据监控到的粉体流量判断是否出现非主动降低发料量工况条件下流量减小的情况，如出现非主动降低发料量工况条件下流量减小的情况，则各组脉冲风控制开关的开启频率增加、开启时间增加、开启间隔减小，以增大脉冲风的进气量和进气频率；观察一段时间后，若流量未增加，则增大充压风风量；观察一段时间后，若流量未增加，充压风恢复至初始设定参数并增大流化风风量；观察一段时间后，若流量未增加，脉冲风、流化风恢复至初始设定参数，并发出故障警报。