CN204918502U - 一种用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，属于煤化工技术领域，包括煤粉锁斗，还包括分别与所述煤粉锁斗连接的至少一个锁斗均压罐，各锁斗均压罐与煤粉锁斗之间均设置有开关阀。本实用新型是一种节约资源成本，对环境有利，资源最大化的用于粉煤加压气化装置煤粉加压及进料的能量回收系统。
Description
技术领域
本实用新型属于煤化工技术领域，尤其涉及一种用于粉煤加压气化装置煤粉加压及进料的能量回收系统。
背景技术
煤炭是我国主要化石能源之一，在我国能源生产结构中占据相当重要的地位，在目前各级能源消耗结构中，煤炭消耗占消耗总量的2/3。世界石油资源紧缺，使得煤化工替代石油化工的发展趋势日益迅速。现代新型煤化工以生产清洁能源和可替代石油化工的产品为主，其代表技术有壳牌、GSP、航天炉等。在这些煤气化装置中，多处采用气力输送，排放大量气体如：磨煤干燥系统、煤粉加压和进料单元均需要大量气体作为输送介质以消耗压缩功。
以壳牌煤气化煤粉加压和进料装置为例，粉煤从磨煤和干燥系统送入煤粉贮仓。煤粉贮仓将持续通入氮气保持恒定压力，以防止空气从通过气体出口进入。在开/停车时，煤粉喷嘴循环线也将煤送至该仓，夹带有氮气的煤粉由煤粉装料袋滤器分离，并经过螺旋输送机返回该仓。从煤粉贮仓送出的煤粉，凭借重力流动充满煤粉锁斗。如果煤粉锁斗充满物料，它将与所有的低压设备隔离，直至其压力升至与煤粉给料仓相同的压力附近后，打开两仓之间的平衡阀，加压气体用中压氮气，氮气由充气锥、管道充气器和充气缓冲罐直接进入仓内。送至充气缓冲器的流量由压力控制阀来调节。煤粉仓装料袋滤器、锁斗过滤器、煤粉贮仓、煤粉锁斗4台设备循环间歇运行。一旦煤粉给料仓达到一个“低”料位足以容纳一次添加的煤，煤粉就从煤粉锁斗卸至煤粉给料仓，这一操作可以通过控制煤粉锁斗的两台底部阀门来完成。最后，通过开关顺序协调煤粉锁斗的截断、降压、再充料、升压，降压分三个步骤，在前两个降压步骤中，氮气凭借流量限制器和开关阀经过煤粉贮仓装料袋滤器排至大气，最后一步，煤粉锁斗借助锁斗与过滤器之间的两个切断阀使其压力与袋滤器平衡。升压分两个步骤，首先直接采用中压氮气通过粉煤锁斗底部充气锥将压力升至于粉煤给料仓相近，然后打开粉煤锁斗与粉煤给料仓平衡阀使两台设备之间压力一致。在煤粉给料仓和气化炉之间压差是连续稳定的，为了保证煤流尽可能的稳定，要维持恒定压差。为了达到这一目的，中压氮气也可由底部充气器提供。
其煤粉加压和进料系统流程中，给粉煤锁斗充压的中压氮气都是直接排空，资源浪费严重，能量没有得到合理回收，成本较高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于：克服现有技术的缺点，提供一种节约资源成本，对环境有利，资源最大化的用于粉煤加压气化装置煤粉加压及进料的能量回收系统。
本实用新型的目的通过下述技术方案来实现：
一种用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，包括煤粉锁斗，还包括分别与所述煤粉锁斗连接的至少一个锁斗均压罐，各锁斗均压罐与煤粉锁斗之间均设置有开关阀。
作为选择，所述的煤粉锁斗内部下端安装有煤粉锁斗充气锥。
作为选择，还包括煤粉贮仓、煤粉给料仓、锁斗过滤器和煤粉仓装料袋滤器，所述的煤粉贮仓、煤粉锁斗和煤粉给料仓依次通过管道连接，所述的煤粉仓装料袋滤器经煤粉输送装置与煤粉贮仓连接，所述的煤粉仓装料袋滤器与煤粉锁斗通过锁斗过滤器连接。
作为进一步选择，所述煤粉输送装置为重力、气体或螺旋输送装置。
上述方案中，煤粉仓装料袋滤器中分离出的煤流通过螺旋输送机运至煤粉贮仓。
作为另一进一步选择，所述煤粉给料仓还分别与气化炉和煤粉仓装料袋滤器连接。
上述方案中，煤粉给料仓处理后得到的煤流分成两部分：一部分进入气化炉中处理，另一部分进入煤粉仓装料袋滤器中。
作为另一进一步选择，所述的煤粉锁斗与煤粉给料仓之间设有旁路，且旁路中设置有平衡阀。
作为另一进一步选择，所述的煤粉贮仓内部下端安装有煤粉贮仓充气锥。
作为另一进一步选择，所述的煤粉给料仓内部下端安装有煤粉给料仓充气锥。
作为另一进一步选择，所述的煤粉贮仓和煤粉锁斗之间、煤粉锁斗与煤粉给料仓之间、煤粉锁斗与锁斗过滤器之间、锁斗过滤器与煤粉仓装料袋滤器之间均设置有开关阀。
作为另一进一步选择，所述煤粉仓装料袋滤器和煤粉贮仓还分别与低压氮气输入管线连接，所述煤粉仓装料袋滤器和锁斗过滤器之间的管线，以及煤粉给料仓和煤粉锁斗还分别与中压氮气输入管线连接。
上述方案中，所述中压，低压均为本领域设备、操作的惯用说法，通常而言中压是≥1.6MPa，低压是＜1.6MPa。
前述本实用新型主方案及其各进一步选择方案可以自由组合以形成多个方案，均为本实用新型可采用并要求保护的方案：如本实用新型，各选择即可和其他选择任意组合，本领域技术人员在了解本发明方案后根据现有技术和公知常识可明了有多种组合，均为本实用新型所要保护的技术方案，在此不做穷举。
本实用新型的工作流程：
通过设置的若干锁斗均压罐，可以在对粉煤锁斗减压时多级减压至均压罐，然后在对粉煤锁斗升压时，又利用均压罐为粉煤锁斗逐级升压。
本实用新型的有益效果：
(1)本实用新型采用粉煤锁斗多级减压至均压罐，然后利用均压罐为粉煤锁斗逐级升压，锁斗均压罐的加入具有节能效果，且该工艺成本投入低，能量回收率高，其能量回收起到的价值远超过成本，使收益最大化。
(2)本实用新型通过锁斗均压罐进行了中压氮气的压力回收利用，将中压氮气循环使用，节约了资源成本。
附图说明
图1为本实用新型的装置流程示意图；
其中：流程图中设备、仪表标记：S1-煤粉仓装料袋滤器；S2-锁斗过滤器；V1-煤粉贮仓；V2-煤粉锁斗；V3-煤粉给料仓；A1～An-锁斗均压罐；X1-螺旋输送机；X2-煤粉贮仓充气锥；X3-煤粉锁斗充气锥；X4-煤粉给料仓充气锥；X5-平衡阀；X6～X11、a1～an-开关阀；
流程图中从外部进入该流程的物料标记：1-来自磨煤干燥系统的原料粉煤；5，6-低压氮气；7～9-中压氮气。
具体实施方式
下面结合具体实施例和附图对本实用新型作进一步的说明。
参考图1所示，一种用于粉煤加压气化装置煤粉加压及进料的能量回收系统，包括煤粉贮仓、煤粉锁斗、煤粉给料仓、锁斗过滤器、煤粉仓装料袋滤器和至少一个锁斗均压罐，煤粉贮仓与煤粉锁斗通过管道连接，煤粉锁斗与煤粉给料仓通过管道连接，煤粉贮仓与煤粉仓装料袋滤器连接，煤粉仓装料袋滤器与煤粉锁斗通过锁斗过滤器连接；各锁斗均压罐与煤粉锁斗连接。
煤粉仓装料袋滤器中分离出的煤流通过螺旋输送机运至煤粉贮仓；煤粉贮仓内部下端安装有煤粉贮仓充气锥；煤粉锁斗内部下端安装有煤粉锁斗充气锥；煤粉给料仓内部下端安装有煤粉给料仓充气锥；煤粉贮仓和煤粉锁斗之间、煤粉锁斗与煤粉给料仓之间、煤粉锁斗与锁斗过滤器之间、锁斗过滤器与煤粉仓装料袋滤器之间、煤粉锁斗与各锁斗均压罐之间均设置有开关阀；煤粉锁斗与煤粉给料仓之间设有旁路，旁路中设置有平衡阀；煤粉给料仓处理后得到的煤流分成两部分：一部分进入气化炉中处理，另一部分进入煤粉仓装料袋滤器中；锁斗均压罐不少于1个。
本实用新型的煤粉加压和进料系统进一步地进行流程描述：
参考图1所示，低压氮气5通过煤粉贮仓充气锥X2后进入煤粉贮仓V1，防止空气从出口进入，随后将来自磨煤干燥系统的原料粉煤1送入煤粉贮仓V1；从煤粉贮仓V1输送出来的煤粉2通过重力流动进入煤粉锁斗V2中，煤粉贮仓V1与煤粉锁斗V2连接的管线上安装有开关阀X7，当煤粉2充满煤粉锁斗V2，煤粉锁斗V2与锁斗均压罐A1～An相通，将煤粉锁斗V2内压力升至0.9～4.8MPa，中压氮气7由煤粉锁斗充气锥X3直接通入煤粉锁斗V2，将煤粉锁斗V2中压力调节至2.0～4.2MPa；从煤粉锁斗V2出来的煤粉3进入煤粉给料仓V3，中压氮气9通过煤粉给料仓充气锥X4进入煤粉给料仓V3调节仓内压力，将煤粉给料仓V3出来的煤流4送至气化炉或循环利用，通入的中压氮气9确保煤粉给料仓V3和气化炉之间的压差为0.6～0.8MPa；在煤粉从煤粉锁斗V2卸至煤粉给料仓V3后，煤粉锁斗V2降压以重新装料时，煤粉锁斗V2多级减压至锁斗均压罐A1～An。
作为选择，煤粉锁斗V2与煤粉给料仓V3之间设有平衡阀X5，当煤粉锁斗V2与煤粉给料仓V3压差小于0.1MPa，平衡阀X5打开。
煤粉给料仓V3出来的煤流12循环利用为：将从煤流4中分出的煤流12通入煤粉仓装料袋滤器S1，同时通入低压氮气6至煤粉仓装料袋滤器S1内，从煤粉仓装料袋滤器S1分离出的煤流10通过螺旋输送机X1运至煤粉贮仓V1。
其中，所述中压，低压均为本领域设备、操作的惯用说法，通常而言中压是≥1.6MPa，低压是＜1.6MPa。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，包括煤粉锁斗，其特征在于：还包括分别与所述煤粉锁斗连接的至少一个锁斗均压罐，各锁斗均压罐与煤粉锁斗之间均设置有开关阀。
2.如权利要求1所述的用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，其特征在于：所述的煤粉锁斗内部下端安装有煤粉锁斗充气锥。
3.如权利要求1所述的用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，其特征在于：还包括煤粉贮仓、煤粉给料仓、锁斗过滤器和煤粉仓装料袋滤器，所述的煤粉贮仓、煤粉锁斗和煤粉给料仓依次通过管道连接，所述的煤粉仓装料袋滤器经煤粉输送装置与煤粉贮仓连接，所述的煤粉仓装料袋滤器与煤粉锁斗通过锁斗过滤器连接。
4.如权利要求3所述的用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，其特征在于：所述煤粉输送装置为重力、气体或螺旋输送装置。
5.如权利要求3所述的用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，其特征在于：所述煤粉给料仓还分别与气化炉和煤粉仓装料袋滤器连接。
6.如权利要求3所述的用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，其特征在于：所述的煤粉锁斗与煤粉给料仓之间设有旁路，且旁路中设置有平衡阀。
7.如权利要求3所述的用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，其特征在于：所述的煤粉贮仓内部下端安装有煤粉贮仓充气锥。
8.如权利要求3所述的用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，其特征在于：所述的煤粉给料仓内部下端安装有煤粉给料仓充气锥。
9.如权利要求3所述的用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，其特征在于：所述的煤粉贮仓和煤粉锁斗之间、煤粉锁斗与煤粉给料仓之间、煤粉锁斗与锁斗过滤器之间、锁斗过滤器与煤粉仓装料袋滤器之间均设置有开关阀。
10.如权利要求3所述的用于煤粉加压和进料装置的能量回收系统，其特征在于：所述煤粉仓装料袋滤器和煤粉贮仓还分别与低压氮气输入管线连接，所述煤粉仓装料袋滤器和锁斗过滤器之间的管线，以及煤粉给料仓和煤粉锁斗还分别与中压氮气输入管线连接。
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