CN111717667A - 一种粉煤锁斗下料系统和下料方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种粉煤锁斗下料系统，包括粉煤锁斗、粉煤给料罐、粉煤锁斗出口压力调节管、气力输送管和DCS控制系统，在粉煤锁斗的侧壁上部设有粉煤锁斗高料位开关，在粉煤锁斗的侧壁下部设有粉煤锁斗低料位开关，在粉煤锁斗上还设有粉煤锁斗压力传感器；在粉煤给料罐上设有粉煤给料罐压力传感器；本发明系统采用“气力+重力”方案，在粉煤锁斗下料阶段确保“气力输送”与“重力输送”的无扰动切换，具有极高的实用性。本发明下料方法通过程序逻辑自动判断下料过程中的架桥现象，避免了传统下料系统只采用重力下料导致的粉煤输送管路流量波动，也减少了单纯依靠气力输送导致的料位稳定时间慢、下料连续性差等缺点。
Description
技术领域：
本发明涉及一种下料系统和下料方法，尤其涉及一种粉煤锁斗下料系统和下料方法。
背景技术：
粉煤气化作为近几年国内外新型发展起来的煤气化技术，相比于传统的水煤浆气化，其具有产气效率高、耗水量少、转化率高等特点，广泛应用于当今煤化工行业；粉煤高压密相输送装置是粉煤气化的必要组成部分，包括粉煤给料罐和粉煤锁斗，粉煤高压密相输送技术主要气力和重力输送两种。
对于粉煤重力输送技术，其原理是在粉煤给料罐与粉煤锁斗压力相同时，靠粉煤自身重力下料，但由于粉煤自身的特点，包括温度、压力、密度等因素的影响，都会导致粉煤在下料过程中在锁斗锥形段形成架桥，从而导致下料过程受到阻碍，致使粉煤输送管路流量波动，影响系统的稳定输送；
相对于粉煤重力输送技术，气力输送技术的原理为粉煤锁斗与粉煤给料罐形成压力差，通过气力输送调节阀门及管线进行粉煤输送，但由于给料罐在收料时存在气体，存在料位稳定时间慢、下料连续性差等缺点。
发明内容：
本发明的第一个目的在于提供一种粉煤锁斗的下料系统。
本发明的第二个目的在于提供一种粉煤锁斗的下料方法，通过顺序切换下料模式，有效避免粉煤在下料过程中出现的架桥、除桥，减少人为操作率和设备故障率，确保粉煤输送的连续性和稳定性，最大限度减少因粉煤输送系统故障引起的停车事故。
本发明的第一个目的由如下技术方案实施：一种粉煤锁斗下料系统，其包括粉煤锁斗、粉煤给料罐、粉煤锁斗出口压力调节管、气力输送管和DCS控制系统，在所述粉煤锁斗的侧壁上部设有粉煤锁斗高料位开关，在所述粉煤锁斗的侧壁下部设有粉煤锁斗低料位开关，在所述粉煤锁斗上还设有粉煤锁斗压力传感器；在所述粉煤给料罐上设有粉煤给料罐压力传感器；
所述粉煤锁斗出口压力调节管的出口与所述所述粉煤锁斗的顶部连通，在所述粉煤锁斗出口压力调节管上设有粉煤锁斗出口压力调节阀；
所述粉煤锁斗的下料口与所述粉煤给料罐的进料口通过下料管连通，在所述下料管上设有粉煤锁斗切断阀和粉煤锁斗三通切断阀，所述粉煤锁斗三通切断阀的两个出口均与所述粉煤给料罐的进料口通过管道连通，在连通所述粉煤锁斗三通切断阀一个出口与所述粉煤给料罐之间的管道上设有流量计，在连通所述粉煤锁斗三通切断阀另一个出口与所述粉煤给料罐之间的管道上设有气力输送调节阀；所述气力输送管的出口与连通所述粉煤锁斗三通切断阀与所述气力输送调节阀之间的管道连通；在所述气力输送管上设有流量阀和气力输送切断阀；
所述粉煤锁斗和所述粉煤给料罐之间还通过平衡管连通，在所述平衡管上设有粉煤锁斗出口平衡切断阀；
所述粉煤锁斗压力传感器、粉煤给料罐压力传感器、粉煤锁斗高料位开关、粉煤锁斗低料位开关、流量计均与所述DCS控制系统的输入端信号连接，所述DCS控制系统的输出端分别与所述粉煤锁斗出口平衡切断阀、所述粉煤锁斗切断阀、所述粉煤锁斗三通切断阀、所述气力输送切断阀、流量阀和气力输送调节阀信号连接。
进一步的，其还包括粉煤锁斗充气笛管，所述粉煤锁斗充气笛管上设有粉煤锁斗充气笛管切断阀，所述粉煤锁斗充气笛管的出口与所述粉煤锁斗的锥体段连通。
进一步的，所述粉煤锁斗充气笛管切断阀与所述DCS控制系统的输出端信号连接。
进一步的，所述粉煤锁斗切断阀包括依次设于所述下料管上的粉煤锁斗第一切断阀和粉煤锁斗第二切断阀，所述粉煤锁斗第一切断阀和所述粉煤锁斗第二切断阀均与所述DCS控制系统的输出端信号连接。
进一步的，所述粉煤锁斗出口平衡切断阀包括依次设于所述平衡管上的粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀，所述粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和所述粉煤锁斗出口第二平衡切断阀均与所述DCS控制系统的输出端信号连接。
进一步的，所述粉煤锁斗出口平衡切断阀包括依次设于所述平衡管上的粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀，所述粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和所述粉煤锁斗出口第二平衡切断阀均与所述DCS控制系统的输出端信号连接。
本发明的第二个目的由如下技术方案实施：一种粉煤锁斗的下料方法，初始状态下(初始状态即粉煤锁斗刚接收粉煤，准备向粉煤给料罐下料的状态，此时粉煤锁斗内压力为常压)，粉煤锁斗充气笛管切断阀、粉煤锁斗第一切断阀、粉煤锁斗第二切断阀、气力输送切断阀、粉煤锁斗出口三通切断阀、粉煤锁斗出口第一平衡切断阀、粉煤锁斗出口第二平衡切断阀均处于关闭状态，
本粉煤锁斗下料系统包括重力下料和气力下料两种模式，其中，下料初始阶段，采用重力下料，步骤如下：
步骤一、通过调节粉煤锁斗出口压力调节阀的开闭(粉煤锁斗出口压力调节阀包括设置在进气管和排气管的两个阀门，粉煤锁斗在充气和排气时，对应开启进气管或排气管上的一个阀门，关闭另一个阀门)，向粉煤锁斗充气，并通过粉煤锁斗压力传感器监测粉煤锁斗内压力，粉煤给料罐压力传感器监测粉煤给料罐内压力，直到粉煤锁斗压力传感器测量压力值与粉煤给料器压力传感器检测压力的压力差小于0.3MPa，关闭粉煤锁斗出口压力调节阀，停止充气；
步骤二、打开粉煤锁斗出口第一平衡切断阀、粉煤锁斗出口第二平衡切断阀，而后打开粉煤锁斗第一切断阀和粉煤锁斗第二切断阀，再将粉煤锁斗出口三通切断阀的出口切换到与设有流量计的管道连通，进行重力下料；
步骤三、待下料时间结束后，观察粉煤锁斗低料位开关是否响应，并延时15s通过流量计监测下料流量是否有变化，
若粉煤锁斗低料位开关响应，或延时15s流量计监测流量无变化，则判定为系统未架桥，关闭粉煤锁斗第一切断阀、粉煤锁斗第二切断阀、粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀，完成重力下料；
若粉煤锁斗低料位开关未响应，且延时15s流量计监测流量变小，则判定为系统架桥，启动气力下料模式，气力下料步骤如下：
步骤一、关闭粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀，通过调节粉煤锁斗出口压力调节阀的开闭，向粉煤锁斗充气，并通过粉煤锁斗压力传感器监测粉煤锁斗内压力，粉煤给料罐压力传感器监测粉煤给料罐内压力，直到粉煤锁斗压力传感器测量压力值比粉煤给料器压力传感器检测压力的压力值大于0.45MPa，调节粉煤锁斗压力调节阀，保持粉煤锁斗压力；
步骤二、将粉煤锁斗出口三通切断阀的出口切换到与设有气力输送调节阀的管道连通，打开气力输送切断阀和流量阀，反吹1min；
步骤三、待反吹时间结束后，打开气力输送调节阀进行气力输送，直至粉煤锁斗低料位开关响应，关闭粉煤锁斗第一切断阀、粉煤锁斗第二切断阀、粉煤锁斗出口三通切断阀、气力输送切断阀、流量阀和气力输送调节阀，完成气力下料，进行锁斗泄压。
本发明的优点：
1、本发明系统采用“气力+重力”方案，在粉煤锁斗出口装有粉煤锁斗出口三通切断阀，通过程控指令自动切换阀门出口位置，在粉煤锁斗下料阶段确保“气力输送”与“重力输送”的无扰动切换，具有极高的实用性。
2、本发明下料方法通过程序逻辑自动判断下料过程中的架桥现象，一旦判定结果为架桥，程序将自动执行气力输送程序，避免了传统下料系统只采用重力下料导致的粉煤输送管路流量波动，影响系统的稳定输送；也减少了单纯依靠气力输送导致的料位稳定时间慢、下料连续性差等缺点。
附图说明：
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为实施例1一种粉煤锁斗下料系统的示意图；
图2为实施例2的程序控制图。
图中：粉煤锁斗1，粉煤给料罐2，粉煤锁斗出口压力调节管3，气力输送管4，粉煤锁斗充气笛管5，DCS控制系统6，下料管7，平衡管8，粉煤锁斗低料位开关LS01，粉煤锁斗高料位开关LS02，粉煤锁斗压力传感器PT01，粉煤给料罐压力传感器PT02，粉煤锁斗出口压力调节阀PV01A/B，流量计FT01，气力输送调节阀FV02，流量阀FV01，粉煤锁斗充气笛管切断阀XV01，粉煤锁斗第一切断阀XV02，粉煤锁斗第二切断阀XV03，气力输送切断阀XV04，粉煤锁斗三通切断阀XV05，粉煤锁斗出口第一平衡切断阀XV06，粉煤锁斗出口第二平衡切断阀XV07。
具体实施方式：
下面将对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
一种粉煤锁斗下料系统，包括粉煤锁斗1、粉煤给料罐2、粉煤锁斗出口压力调节管3、气力输送管4、粉煤锁斗充气笛管5和DCS控制系统6，在粉煤锁斗1的侧壁上部设有粉煤锁斗高料位开关LS02，在粉煤锁斗1的侧壁下部设有粉煤锁斗低料位开关LS01，在粉煤锁斗1上还设有粉煤锁斗压力传感器PT01；在粉煤给料罐2上设有粉煤给料罐压力传感器PT02；
粉煤锁斗出口压力调节管3的出口与粉煤锁斗1的顶部连通，在粉煤锁斗出口压力调节管3上设有粉煤锁斗出口压力调节阀PV01A/B；
粉煤锁斗1的下料口与粉煤给料罐2的进料口通过下料管7连通，在下料管7上设有粉煤锁斗切断阀和粉煤锁斗三通切断阀XV05，粉煤锁斗三通切断阀XV05的两个出口均与粉煤给料罐2的进料口通过管道连通，在连通粉煤锁斗三通切断阀XV05一个出口与粉煤给料罐2之间的管道上设有流量计FT01，在连通粉煤锁斗三通切断阀XV05另一个出口与粉煤给料罐2之间的管道上设有气力输送调节阀FV02；气力输送管4的出口与连通粉煤锁斗三通切断阀XV05与气力输送调节阀FV02之间的管道连通；在气力输送管4上设有流量阀FV01和气力输送切断阀XV04；
粉煤锁斗1和粉煤给料罐2之间还通过平衡管8连通，在平衡管8上设有粉煤锁斗出口平衡切断阀；
粉煤锁斗压力传感器PT01、粉煤给料罐压力传感器PT02、粉煤锁斗高料位开关LS02、粉煤锁斗低料位开关LS01、流量计FT01均与DCS控制系统6的输入端信号连接，DCS控制系统6的输出端分别与粉煤锁斗出口平衡切断阀、粉煤锁斗切断阀、粉煤锁斗三通切断阀XV05、气力输送切断阀XV04、流量阀FV01和气力输送调节阀FV02信号连接。
粉煤锁斗充气笛管5上设有粉煤锁斗充气笛管切断阀XV01，粉煤锁斗充气笛管5的出口与粉煤锁斗1的锥形段连通。
粉煤锁斗充气笛管切断阀XV01与DCS控制系统6的输出端信号连接。
作为一种具体实施例，粉煤锁斗切断阀包括依次设于下料管7上的粉煤锁斗第一切断阀XV02和粉煤锁斗第二切断阀XV03，粉煤锁斗第一切断阀XV02和粉煤锁斗第二切断阀XV03均与DCS控制系统6的输出端信号连接；粉煤锁斗出口平衡切断阀包括依次设于平衡管8上的粉煤锁斗出口第一平衡切断阀XV06和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀XV07，粉煤锁斗出口第一平衡切断阀XV06和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀XV07均与DCS控制系统6的输出端信号连接。
实施例2：
利用实施例1所述的粉煤锁斗下料系统对粉煤下料的方法，初始状态下(初始状态即粉煤锁斗1刚接收粉煤，准备向粉煤给料罐2下料的状态，此时粉煤锁斗1内压力为常压)，粉煤锁斗充气笛管切断阀XV01、粉煤锁斗第一切断阀XV02、粉煤锁斗第二切断阀XV03、气力输送切断阀XV04、粉煤锁斗出口三通切断阀XV05、粉煤锁斗出口第一平衡切断阀XV06、粉煤锁斗出口第二平衡切断阀XV07均处于关闭状态，
本粉煤锁斗下料系统包括重力下料和气力下料两种模式，其中，下料初始阶段，采用重力下料，即：
步骤一、通过调节粉煤锁斗出口压力调节阀PV01A/B的开闭，向粉煤锁斗1充气，并通过粉煤锁斗压力传感器PT01监测粉煤锁斗1内压力，粉煤给料罐压力传感器PT02监测粉煤给料罐2内压力，直到粉煤锁斗压力传感器PT01测量压力值与粉煤给料器压力传感器PT02监测压力的压力差小于0.3MPa，关闭粉煤锁斗出口压力调节阀PV01A/B，停止充气；
步骤二、打开粉煤锁斗出口第一平衡切断阀XV06、粉煤锁斗出口第二平衡切断阀XV07，而后打开粉煤锁斗第一切断阀XV02和粉煤锁斗第二切断阀XV03，再将粉煤锁斗出口三通切断阀XV05的出口切换到与设有流量计FT01的管道连通，进行重力下料；
步骤三、待下料时间结束后，观察粉煤锁斗低料位开关LS01是否响应，并延时15s通过流量计FT01监测下料流量是否有变化，
若粉煤锁斗低料位开关LS01响应，或延时15s流量计FT01监测流量无变化，则判定为系统未架桥，关闭粉煤锁斗第一切断阀XV02、粉煤锁斗第二切断阀XV03、粉煤锁斗出口第一平衡切断阀XV06和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀XV07，完成重力下料；
若粉煤锁斗低料位开关LS01未响应，且延时15s流量计FT01监测流量变小，则判定为系统架桥，启动气力下料模式，即
步骤一、关闭粉煤锁斗出口第一平衡切断阀XV06和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀XV07，通过调节粉煤锁斗出口压力调节阀PV01A/B的开闭，向粉煤锁斗1充气，调节粉煤锁斗1内的压力，待粉煤锁斗压力传感器PT01测量压力值与粉煤给料器压力传感器检测压力的压力差大于0.45MPa时，调节粉煤锁斗压力调节阀PV01A/B开度，保持粉煤锁斗压力；
步骤二、将粉煤锁斗出口三通切断阀XV05的出口切换到与设有气力输送调节阀FV02的管道连通，打开气力输送切断阀XV04和流量阀FV01，反吹1min；
步骤三、待反吹时间结束后，打开气力输送调节阀FV02进行气力输送，直至粉煤锁斗低料位LS01开关响应，关闭粉煤锁斗第一切断阀XV02、粉煤锁斗第二切断阀XV03、粉煤锁斗出口三通切断阀XV05、气力输送切断阀XV04、流量阀FV01和气力输送调节阀FV02，完成下料，进行锁斗泄压。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种粉煤锁斗下料系统，其特征在于，其包括粉煤锁斗、粉煤给料罐、粉煤锁斗出口压力调节管、气力输送管和DCS控制系统，在所述粉煤锁斗的侧壁上部设有粉煤锁斗高料位开关，在所述粉煤锁斗的侧壁下部设有粉煤锁斗低料位开关，在所述粉煤锁斗上还设有粉煤锁斗压力传感器；在所述粉煤给料罐上设有粉煤给料罐压力传感器；
所述粉煤锁斗出口压力调节管的出口与所述所述粉煤锁斗的顶部连通，在所述粉煤锁斗出口压力调节管上设有粉煤锁斗出口压力调节阀；
所述粉煤锁斗的下料口与所述粉煤给料罐的进料口通过下料管连通，在所述下料管上设有粉煤锁斗切断阀和粉煤锁斗三通切断阀，所述粉煤锁斗三通切断阀的两个出口均与所述粉煤给料罐的进料口通过管道连通，在连通所述粉煤锁斗三通切断阀一个出口与所述粉煤给料罐之间的管道上设有流量计，在连通所述粉煤锁斗三通切断阀另一个出口与所述粉煤给料罐之间的管道上设有气力输送调节阀；所述气力输送管的出口与连通所述粉煤锁斗三通切断阀与所述气力输送调节阀之间的管道连通；在所述气力输送管上设有流量阀和气力输送切断阀；
所述粉煤锁斗和所述粉煤给料罐之间还通过平衡管连通，在所述平衡管上设有粉煤锁斗出口平衡切断阀；
所述粉煤锁斗压力传感器、粉煤给料罐压力传感器、粉煤锁斗高料位开关、粉煤锁斗低料位开关、流量计均与所述DCS控制系统的输入端信号连接，所述DCS控制系统的输出端分别与所述粉煤锁斗出口平衡切断阀、所述粉煤锁斗切断阀、所述粉煤锁斗三通切断阀、所述气力输送切断阀、流量阀和气力输送调节阀信号连接。
2.根据权利要求1所述的一种粉煤锁斗下料系统，其特征在于，其还包括粉煤锁斗充气笛管，所述粉煤锁斗充气笛管上设有粉煤锁斗充气笛管切断阀，所述粉煤锁斗充气笛管的出口与所述粉煤锁斗的锥体段连通。
3.根据权利要求2所述的一种粉煤锁斗下料系统，其特征在于，所述粉煤锁斗充气笛管切断阀与所述DCS控制系统的输出端信号连接。
4.根据权利要求1-3任一所述的一种粉煤锁斗下料系统，其特征在于，所述粉煤锁斗切断阀包括依次设于所述下料管上的粉煤锁斗第一切断阀和粉煤锁斗第二切断阀，所述粉煤锁斗第一切断阀和所述粉煤锁斗第二切断阀均与所述DCS控制系统的输出端信号连接。
5.根据权利要求1-3任一所述的一种粉煤锁斗下料系统，其特征在于，所述粉煤锁斗出口平衡切断阀包括依次设于所述平衡管上的粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀，所述粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和所述粉煤锁斗出口第二平衡切断阀均与所述DCS控制系统的输出端信号连接。
6.根据权利要求5所述的一种粉煤锁斗下料系统，其特征在于，所述粉煤锁斗出口平衡切断阀包括依次设于所述平衡管上的粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀，所述粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和所述粉煤锁斗出口第二平衡切断阀均与所述DCS控制系统的输出端信号连接。
7.利用权利要求1-6任一所述的一种粉煤锁斗下料系统下料的方法，其特征在于，初始状态下，粉煤锁斗充气笛管切断阀、粉煤锁斗第一切断阀、粉煤锁斗第二切断阀、气力输送切断阀、粉煤锁斗出口三通切断阀、粉煤锁斗出口第一平衡切断阀、粉煤锁斗出口第二平衡切断阀均处于关闭状态，
本粉煤锁斗下料系统包括重力下料和气力下料两种模式，其中，下料初始阶段，采用重力下料，步骤如下：
步骤一、通过调节粉煤锁斗出口压力调节阀的开闭，向粉煤锁斗充气，并通过粉煤锁斗压力传感器监测粉煤锁斗内压力，粉煤给料罐压力传感器监测粉煤给料罐内压力，直到粉煤锁斗压力传感器测量压力值与粉煤给料器压力传感器检测压力的压力差小于0.3MPa，关闭粉煤锁斗出口压力调节阀，停止充气；
步骤二、打开粉煤锁斗出口第一平衡切断阀、粉煤锁斗出口第二平衡切断阀，而后打开粉煤锁斗第一切断阀和粉煤锁斗第二切断阀，再将粉煤锁斗出口三通切断阀的出口切换到与设有流量计的管道连通，进行重力下料；
步骤三、待下料时间结束后，观察粉煤锁斗低料位开关是否响应，并延时15s通过流量计监测下料流量是否有变化，
若粉煤锁斗低料位开关响应，或延时15s流量计监测流量无变化，则判定为系统未架桥，关闭粉煤锁斗第一切断阀、粉煤锁斗第二切断阀、粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀，完成重力下料；
若粉煤锁斗低料位开关未响应，且延时15s流量计监测流量变小，则判定为系统架桥，则启动气力下料模式，气力下料步骤如下：
步骤一、关闭粉煤锁斗出口第一平衡切断阀和粉煤锁斗出口第二平衡切断阀，通过调节粉煤锁斗出口压力调节阀的开闭，向粉煤锁斗充气，并通过粉煤锁斗压力传感器监测粉煤锁斗内压力，粉煤给料罐压力传感器监测粉煤给料罐内压力，直到粉煤锁斗压力传感器测量压力值比粉煤给料器压力传感器检测压力的压力值大于0.45MPa，调节粉煤锁斗压力调节阀开度，保持粉煤锁斗压力；
步骤二、将粉煤锁斗出口三通切断阀的出口切换到与设有气力输送调节阀的管道连通，打开气力输送切断阀和流量阀，反吹1min；
步骤三、待反吹时间结束后，打开气力输送调节阀进行气力输送，直至粉煤锁斗低料位开关响应，关闭粉煤锁斗第一切断阀、粉煤锁斗第二切断阀、粉煤锁斗出口三通切断阀、气力输送切断阀、流量阀和气力输送调节阀，完成气力下料。
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