CN110408417A - 一种模拟高温粉焦输送的试验系统 - Google Patents
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Abstract
本发明一种模拟高温粉焦输送的试验系统，包括加热腔体、试验观察段和数据采集系统等；给粉机和加热腔体自上而下设置，给粉机的出口连通加热腔体的顶部入口，加热腔体自上而下分为第1～6级加热段，每个加热段均采用温控加热管控制加热温度，输送介质瓶的出口连通至加热腔体的第6级加热段处，试验观察段的一端连通至加热腔体的底部出口，另一端连通至旋风物料收集器的入口，旋风物料收集器的出口连通至布袋物料收集器的入口，布袋物料收集器的出口连通至引风机的入口；在加热腔体的第6级加热段处、试验观察段处均开设有观察孔，观察孔处均安装有热电偶，通过数据采集系统进行数据采集。本发明实现了先常温状态下精确给料后精准加热的过程。
Description
技术领域
本发明涉及一种模拟高温粉焦输送的试验系统，特别适用于模拟高温热态燃料输送的安全性试验研究。
背景技术
采用中低温干馏工艺，将煤炭在隔绝空气条件下加热分解生成焦油、半焦和煤气，对焦油进行深加工可以得到附加值高的化工产品，这种工艺是实现煤炭分级分质利用的有效途径，目前已经在国内形成了独具特色的循环经济产业链。经过国内相关企业单位的不懈努力，目前，粉煤干馏工艺已经具备应用条件。然而，除了产生高附加值的焦油产品外，煤气和占比70％左右的粉焦无法高效利用，大量的高温粉焦(500℃以上)只能先冷却至常温，然后通过运输的方式运送至火电机组燃烧，不仅要消耗能量对高温粉焦进行降温，而且白白浪费了高温粉焦大量的高温显热。
将粉煤热解装置与火电机组充分耦合是当前的研究热点，将火电机组原配备的制粉系统提到粉煤热解装置前，将粉煤热解装置产生的热解煤气直接送入锅炉作为三次风燃烧，这些都是较为成熟的技术，如果能够实现采用火电机组的一次风作为输送介质，将粉焦热解装置产生的高温粉焦(500℃以上)输送至锅炉内燃烧，将能够实现粉煤热解系统与火电机组的深度耦合，形成系统效应。但高温粉焦输送的介质、输送温度选择等安全性方面目前尚无研究手段。
发明内容
本发明的目的在于针对上述现有技术的不足，提供了一种模拟高温粉焦输送的试验系统，以填补高温粉焦输送的介质、输送温度选择等安全性方面研究的空白。
本发明采用如下技术方案来实现的：
一种模拟高温粉焦输送的试验系统，包括给粉机、温控加热管、加热腔体、输送介质瓶、试验观察段、旋风物料收集器、布袋物料收集器、引风机、热电偶和数据采集系统；其中，
给粉机和加热腔体自上而下设置，给粉机的出口连通加热腔体的顶部入口，加热腔体自上而下分为第1～6级加热段，每个加热段均采用温控加热管控制加热温度，输送介质瓶的出口连通至加热腔体的第6级加热段处，试验观察段的一端连通至加热腔体的底部出口，另一端连通至旋风物料收集器的入口，旋风物料收集器的出口连通至布袋物料收集器的入口，布袋物料收集器的出口连通至引风机的入口；在加热腔体的第6级加热段处、试验观察段处均开设有观察孔，观察孔处均安装有热电偶，通过数据采集系统进行数据采集。
本发明进一步的改进在于，还包括粉仓，用于储存粉焦或燃料，并通过给粉机送入加热腔体。
本发明进一步的改进在于，输送介质瓶的出口连接至加热腔体第6级加热段处的管道上设置有流量计。
本发明进一步的改进在于，在加热腔体的第6级加热段处、试验观察段处均开设有观察孔，通过试验观察段的三处观察孔能够观察高温粉焦输送过程中是否存在着火、爆炸以及积粉现象，通过试验观察段布置的热电偶记录高温粉焦输送过程中的温度变化。
本发明进一步的改进在于，试验时，粉焦或燃料通过给粉机送入加热腔体，加热腔体通过温控加热管控制加热温度，粉焦或燃料在加热腔体中由于重力向下部移动，在移动的过程中被加热，当到达加热腔体的第6级时达到要求的粉焦控制温度，在该处通入输送介质，输送介质的氧含量通过输送介质瓶调配，高温粉焦经输送介质携带进入试验观察段，然后依次进入旋风物料收集器、布袋物料收集器分离出粉焦，输送介质经引风机排出。
本发明具有如下有益的技术效果：
1、本发明实现了先常温状态下精确给料后精准加热的过程，解决了常规试验流程先加热再给粉过程中存在的高温条件下给料计量难题；
2、本发明提出的通过实时采集试验观察段温度数据、通过观察孔实时观察高温燃料输送过程中的变化情况来综合判定高温燃料输送过程中的着火、爆炸、积粉状态，评价输送的安全性，技术简单、可靠性高、具有实际可操作性。
附图说明
图1为本发明一种模拟高温粉焦输送的试验系统原理图。
附图标记说明：
1、粉仓；2、给粉机；3、温控加热管；4、加热腔体；5、输送介质瓶；6、流量计；7、试验观察段；8、观察孔；9、旋风物料收集器；10、布袋物料收集器；11、引风机；12、热电偶；13、数据采集系统。
具体实施方式
以下结合附图对本发明做出进一步的说明。
本发明的原理图如图1所示，技术关键如下：
本发明提供的一种模拟高温粉焦输送的试验系统，包括粉仓1、给粉机2、温控加热管3、加热腔体4、输送介质瓶5、流量计6、试验观察段7、观察孔8、旋风物料收集器9、布袋物料收集器10、引风机11、热电偶12和数据采集系统13。
本发明的装置试验流程为：储存在粉仓1的粉焦或燃料通过给粉机2直接送入加热腔体4，加热腔体4从上往下分为第1～6级加热段，每级加热段均通过温控加热管3控制加热温度，粉焦或燃料在加热腔体4中由于重力向下部移动，在移动的过程中被加热，当到达加热腔体4的第6级加热段时达到要求的粉焦控制温度，在该处通入输送介质，输送介质的氧含量通过输送介质瓶5调配、输送介质流量通过流量计6控制，高温粉焦经输送介质携带进入试验观察段7，然后依次进入旋风物料收集器9、布袋物料收集器10分离出粉焦，输送介质经引风机11排出。在加热腔体4的第6级加热段处、试验观察段7处的三个观察孔8均安装有热电偶12，通过数据采集系统13进行数据采集。
通过试验观察段7的三处观察孔8可以观察高温粉焦输送过程中是否存在着火、爆炸以及积粉现象，通过试验观察段7布置的热电偶12详细记录高温粉焦输送过程中的温度变化，评价输送的安全性。
本发明的保护范围如下：
1、通过加热腔体4实现对粉焦的加热，通过温控加热管3和布置在加热腔体4中的热电偶实现对粉焦的精确温度控制；
2、通过输送介质瓶5、流量计6实现对输送介质氧含量和流量的控制，模拟不同输送介质和输送浓度；
3、通过试验观察段7的观察孔8和布置的热电偶12可以观察并记录高温粉焦输送过程中的温度变化，评价输送的安全性。
Claims (5)
1.一种模拟高温粉焦输送的试验系统，其特征在于，包括给粉机(2)、温控加热管(3)、加热腔体(4)、输送介质瓶(5)、试验观察段(7)、旋风物料收集器(9)、布袋物料收集器(10)、引风机(11)、热电偶(12)和数据采集系统(13)；其中，
给粉机(2)和加热腔体(4)自上而下设置，给粉机(2)的出口连通加热腔体(4)的顶部入口，加热腔体(4)自上而下分为第1～6级加热段，每个加热段均采用温控加热管(3)控制加热温度，输送介质瓶(5)的出口连通至加热腔体(4)的第6级加热段处，试验观察段(7)的一端连通至加热腔体(4)的底部出口，另一端连通至旋风物料收集器(9)的入口，旋风物料收集器(9)的出口连通至布袋物料收集器(10)的入口，布袋物料收集器(10)的出口连通至引风机(11)的入口；在加热腔体(4)的第6级加热段处、试验观察段(7)处均开设有观察孔(8)，观察孔(8)处均安装有热电偶(12)，通过数据采集系统(13)进行数据采集。
2.根据权利要求1所述的一种模拟高温粉焦输送的试验系统，其特征在于，还包括粉仓(1)，用于储存粉焦或燃料，并通过给粉机(2)送入加热腔体(4)。
3.根据权利要求1所述的一种模拟高温粉焦输送安全性的试验系统，其特征在于，输送介质瓶(5)的出口连接至加热腔体(4)第6级加热段处的管道上设置有流量计(6)。
4.根据权利要求1所述的一种模拟高温粉焦输送的试验系统，其特征在于，在加热腔体(4)的第6级加热段处、试验观察段处均开设有观察孔(8)，通过试验观察段(7)的三处观察孔(8)能够观察高温粉焦输送过程中是否存在着火、爆炸以及积粉现象，通过试验观察段(7)布置的热电偶(12)记录高温粉焦输送过程中的温度变化。
5.根据权利要求1所述的一种模拟高温粉焦输送的试验系统，其特征在于，试验时，粉焦或燃料通过给粉机(2)送入加热腔体(4)，加热腔体(4)通过温控加热管(3)控制加热温度，粉焦或燃料在加热腔体(4)中由于重力向下部移动，在移动的过程中被加热，当到达加热腔体(4)的第6级时达到要求的粉焦控制温度，在该处通入输送介质，输送介质的氧含量通过输送介质瓶(5)调配，高温粉焦经输送介质携带进入试验观察段(7)，然后依次进入旋风物料收集器(9)、布袋物料收集器(10)分离出粉焦，输送介质经引风机(11)排出。
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