CN207658709U - 一种新型高温半焦气力输送系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种新型高温半焦气力输送系统，包括第一级设备和第二级设备，其特征在于，还包括依次连接安装的旋转给料机、充气流化器和充气加速器；所述旋转给料机的入口与所述第一级设备的出口连接，所述充气加速器的出口通过输料管道与所述第二级设备的入口连接；所述充气流化器设置有第一侧面入口，所述充气加速器设置有第二侧面入口，所述第一侧面入口和第二侧面入口均与输气管道相连。本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统，可提高高温半焦的热量利用率；降低因密封问题发生泄漏的机率，且可以解决输送距离的问题；可根据需要灵活调节输送量，输送物料气固比高，易于控制，成本较低。

Description

一种新型高温半焦气力输送系统

技术领域

本实用新型属于煤化工领域，具体涉及到一种高温半焦的气力输送系统。

背景技术

碎煤经热解后生成可燃固体，即半焦或者焦炭。因发生热解反应的温度不同，产出的半焦有低温半焦(500-600℃)、中温半焦(700-800℃)和高温半焦 (1000-1100℃)之分。以上三种高温半焦在未经冷却时排出或泄漏至大气，都会很快发生燃烧，进而有可能发生烫伤、火灾，甚至爆炸等危险。

目前，高温半焦的处理方法基本都是用水熄焦强制降温，在高位水箱下装有调节阀，控制熄焦水的流量，并可以保证半焦含水量波动较小，高温半焦被强制降温后外送使用。这样处理后的半焦含水率在20％左右，并且在熄焦过程中会产生氨气，熄焦现场会有大量黑水聚积，熄焦过程中高温半焦易从熄焦车内迸溅跳出，存在人身、环保方面的问题，并且，高温半焦原本携带的热量无法得到利用，在能量利用方面是一大损失。其它输送高温半焦的设备有埋刮板输送机或螺旋输送机，这类输送设备主要缺点：一是输送距离受到较大的限制，二是设备转动轴处的密封问题难以得到解决，运行时可能发生泄漏，进而导致人员烫伤、着火，甚至发生爆炸等事故；并且需选择耐高温的金属材料，设备制造成本方面会有较大的影响。

现有技术中有尝试使用常规气力输送系统来处理高温粉末半焦，使用粉料仓、气泵流程，这种工艺通常需要使用大量低压氮气做动力源，稀相输送(固体浓度<60kg/m3)，在输送高温半焦的同时因气量大导致半焦降温，也不能很好地利用半焦的热量，除外，还具有流程复杂、控制点多、需要长期的调试等缺点。如何安全、清洁、经济地处理高温半焦，是煤化工行业难以解决的一大难题。

实用新型内容

为了解决上述问题，本实用新型目的在于提供一种新型高温半焦气力输送系统，可避免因冷却半焦而对半焦品质造成的影响，提高高温半焦的热量利用率；减少使用动设备的数量，进而降低因密封问题导致发生泄漏的机率，且不受输送距离的限制；可根据需要灵活调节输送量，输送物料气固比高，易于控制，成本较低。

为了实现上述目的，本实用新型采用的技术方案为：

一种新型高温半焦气力输送系统，包括第一级设备和第二级设备，其特征在于，还包括依次连接安装的旋转给料机、充气流化器和充气加速器；所述旋转给料机的入口与所述第一级设备的出口连接，所述充气加速器的出口通过输料管道与所述第二级设备的入口连接；所述充气流化器设置有第一侧面入口，所述充气加速器设置有第二侧面入口，所述第一侧面入口和第二侧面入口均与输气管道相连。

进一步地，在所述充气加速器与所述第二级设备之间的输料管道上设置有1 —n个管道吹扫器，其中n≥2；所述管道吹扫器设置有第三侧面入口，所述第三侧面入口与输气管道相连。

进一步地，所述充气流化器包括外壳、耐高温衬里、连接环、限位环、进气分布器和充气流化器内件；所述外壳内敷设有所述耐高温衬里，所述连接环和所述限位环在所述耐高温衬里施工时装入，并与耐高温衬里固连为一体；所述外壳上通过数根金属棒焊接固定所述进气分布器。

进一步地，所述充气流化器内件包括本体、加强筋板和烧结金属过滤元件；所述本体的顶端通过螺栓与所述连接环连接，所述本体的末端插入所述限位环中；所述加强筋板焊接在所述烧结金属过滤元件外表面上。

进一步地，所述充气加速器和所述管道吹扫器内分别设置有充气加速器内件和管道吹扫器内件。

进一步地，其特征在于，所述旋转给料机采用变频控制，且可锁气。

进一步地，在与所述第一侧面入口和所述第二侧面入口连接的输气管道上均设置有调节阀。

进一步地，所述输气管道用于输送载气，所述载气为低压氮气、锅炉燃烧后产生的烟气、或是其它低水分低氧含量的气体中任一种或几种；所述载气的压力为0.015-1MPa。

进一步地，所述输料管道内衬有耐磨耐火陶瓷或耐火泥或二者组合。

进一步地，所述第一级设备和所述第二级设备均为高温半焦处理设备或输送设备。

本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统与现有技术相比，有益效果在于：

1.能处理热解炉排出的所有粒径在0-10mm的高温半焦，并且能保持半焦的温度，输送过程中半焦热量损失小，避免因冷却半焦而对半焦品质造成的影响，热量利用率高；

2.大幅减少了转动设备的数量，既不受输送距离的限制，又降低了因密封问题导致发生泄漏、烫伤、甚至火灾爆炸等事故的机率；

3.大幅优化了传统气力输送系统，引入了充气设备，使高温半焦在流化状态下被输送，提高了固气比和瞬时输送量，降低了输送载气的消耗量，可实现浓相输送；流程简单、易于控制、输送量大、耗气量少，经济性明显占优；

4.用变频旋转给料机控制高温半焦的输送量，易于控制和调节，不会因下料量过大、无法控制导致堵塞管道；旋转给料机还具有锁气的作用，防止输送载气上行，影响旋转给料机前第一级设备内的反应；

5.用调节阀控制输送载气的流量，在确保流化效果的同时尽量减少载气量，防止气量过大损坏充气设备；

6.本系统所有输料管道均内衬有耐磨隔热耐火衬里，在隔热防止烫伤人员的同时，还有耐冲刷、导热系数低等特性，有助于提高热量利用率。

附图说明

图1是本实用新型的新型高温半焦气力输送系统的系统原理示意图；

图2是本实用新型的新型高温半焦气力输送系统中充气流化器的结构示意图；

图3是本实用新型的新型高温半焦气力输送系统中进气分布器的结构示意图。

其中，附图标记说明如下：

1-第一级设备、2-旋转给料机、3-充气流化器、3-1-外壳、3-2-耐高温衬里、 3-3-连接环、3-4-限位环、3-5-进气分布器、4-充气流化器内件、4-1-本体、4-2- 加强筋板、4-3-烧结金属过滤元件、5-充气加速器、6-充气加速器内件、7-管道吹扫器、8-管道吹扫器内件、9-第二级设备、10-输送载气。

具体实施方式

为了使本领域技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型作进一步的详细说明。请注意，下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统，包括第一级设备1、旋转给料机2、充气流化器3、充气加速器5、管道吹扫器7和第二级设备 9等主要零部件。

第一级设备1的出口与旋转给料机2的入口用法兰相连接，旋转给料机2 的出口通过输料管道和充气流化器3相连接。

充气流化器3具有第一顶部入口、第一侧面入口和第一出口。第一顶部入口通过输料管道和旋转给料机2的出口相连接，第一侧面入口和输气管道相连接，第一出口和充气加速器5连接。

充气加速器5具有第二顶部入口、第二侧面入口和第二出口，第二顶部入口和充气流化器3的第一出口用法兰直接相连接，第二侧面入口和输气管道相连接，第二出口通过输料管道和管道吹扫器7相连接。

管道吹扫器7具有第三顶部入口、第三侧面入口和第三出口，第三顶部入口通过输料管道和充气加速器5的第二出口相连接，第三侧面入口和输气管道相连接，第三出口通过输料管道和第二级设备9相连接。

本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统的工作流程，具体如下：

第一级设备1内的高温半焦在重力的作用下，落入到旋转给料机2中，旋转给料机2采用变频控制，可根据工况调节高温半焦的出料量，旋转给料机2还具有锁气的作用，防止输送载气上行，影响旋转给料机前的第一级设备内的反应。旋转给料机2排出的高温半焦落入充气流化器3内，充气流化器3内安装有充气流化器内件4，所述充气流化器内件4包括致密多孔的烧结金属材料。通过与充气流化器3的第一侧面入口连接的输气管道，向充气流化器3内输入用于流化的载气。载气可以穿过充气流化器内件4表面进入充气流化器3内部通道，在充气流化器3内对高温半焦进行流化。粉状高温半焦被载气吹散流化后落入充气加速器5内，通过与充气加速器5的第二侧面入口连接的输气管道，向充气加速器5 内输入用于输送的载气。充气加速器5内安装有充气加速器内件6，载气穿过充气加速器内件6表面进入充气加速器5内部通道，作为输送半焦用动力，经输料管道将高温半焦吹向第二级设备9。

根据本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统，第一级设备1和第二级设备9均为高温半焦处理设备或输送设备，可为热解炉、收料仓、仓前过滤器、输送机和锅炉等设备。例如第一级设备1可为热解炉，第二级设备9可为收料仓；热解炉内经热解反应生成的半焦在高温状态下被输送去收料仓；第二级设备9 甚至为锅炉，高温半焦通过减压直接送至锅炉，可大幅提高其热量利用率。

根据本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统，为了防止高温半焦在输送过程中，因粒径较大沉降富集导致输料管道堵塞，根据需要可在所述充气加速器与所述第二级设备之间的输料管道上安装管道吹扫器7。通过与管道吹扫器7 的第三侧面入口连接的输气管道，向管道吹扫器7内输入用于流化的载气。管道吹扫器7内安装有管道吹扫器内件8，载气穿过管道吹扫器内件8吹入，再次对高温半焦进行流化，可以达到防止堵塞的效果。本系统中根据实际输送距离，可设置有一到多台管道吹扫器7。

根据本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统，所述输气管道用于输送载气，所述载气可以为低压氮气、锅炉燃烧后产生的烟气、或是其它低水分低氧含量的气体。载气的压力可根据实际输送距离远近和半焦的粒径不同进行调整，选择范围在0.015-1MPa内。

根据本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统，在与充气流化器3和充气加速器5连接的输气管道上均设置有调节阀，用于调节进入充气流化器3和充气加速器5内载气的流量，防止流量过大、气速过高时，损坏充气流化器内件4 和充气加速器内件6。所述调节阀可通过系统进行自动控制，控制精度高；简化了系统流程，操作简单。

根据本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统，本系统中使用的所有输料管道，都内衬有耐磨隔热耐火衬里，所述耐磨隔热耐火衬里可选用耐磨耐火陶瓷或耐火泥，也可以是二者兼具多层敷设；可以有效地隔热防止人员烫伤，还有耐磨蚀、不易传热等特性，有助于保持高温半焦的温度，可以提高热量利用率。

如图2所示，本实用新型技术方案中使用的是专用的充气流化器3，包括外壳3-1、耐高温衬里3-2、连接环3-3、限位环3-4、进气分布器3-5和充气流化器内件4等。所述充气流化器内件4包括本体4-1、加强筋板4-2、烧结金属过滤元件4-3。

充气流化器3的外壳3-1形状可以根据实际需要进行合理设置。外壳3-1内敷设有耐高温衬里3-2，用于保持高温半焦的温度并防止外壁过热、发生人员烫伤；连接环3-3和限位环3-4在耐高温衬里3-2施工时装入，并固连为一体；充气流化器内件4的本体4-1用可通过螺栓与连接环3-3连接，末端插入限位环3-4 中，还可在本体外塞入陶瓷棉进行固定，防止外力损坏。

在外壳3-1上通过数根金属棒焊接固定有进气分布器3-5，进气分布器3-5 的结构具体参照图3。在载气进入充气流化器3后，被进气分布器3-5均匀分配，载气穿过烧结金属过滤元件4-3，对高温半焦进行流化；在烧结金属过滤元件4-3 的外表面上焊接有加强筋板4-2，起到对烧结金属过滤元件的支撑作用，可防止某一瞬间因进气流量过大，气流撕裂烧结金属过滤元件。

以下，将通过具体实施例说明本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统对高温半焦的气力输送情况。

实施例一

本实施例提供一种在热解炉经热解反应产出的1#高温半焦，所述高温半焦的工业指标分析如下：

所述半焦的粒径分布如下：

粒径分布	<0.18mm	0.18-1mm	1-2mm	2-3mm	3-6mm
						1#高温半焦	21.33	43.85	13.89	16.67	4.26

从热解炉产出的1#高温半焦的温度为≤860℃，在重力的作用下落入到旋转给料机2中，通过变频控制旋转给料机2，调节高温半焦的流量为6.77t/h。旋转给料机2排出的高温半焦落入充气流化器3内。输气管道向充气流化器、充气加速器和管道吹扫器内输入载气。所述载气选择为99.99vol％的氮气，通过调节阀控制载气流量为1210Nm3/h，载气压力为0.5MPa，温度为40℃。经输料管道将高温半焦吹向收料仓内。输料管道的水平输送距离≤40m，垂直输送距离≤ 50m。经测量获得，本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统输送时的固气比为4.29，达到浓相输送；输送到收料仓入口的高温半焦温度为715.3℃，输送过程中较好的保持了高温半焦的温度，半焦热量损失小，热量利用率高达 81.40％。

本实用新型提供的新型高温半焦气力输送系统，能处理热解炉排出的所有粒径在0-10mm的高温半焦，并且能保持半焦的温度，输送过程中半焦热量损失小，避免因冷却半焦而对半焦品质造成的影响，热量利用率高；大幅减少了转动设备的数量，既不受输送距离的限制，又降低了因密封问题导致发生泄漏、烫伤、甚至火灾爆炸等事故的机率；大幅优化了传统气力输送系统，引入了充气设备，取消了固体泵和大量手阀，使高温半焦在流化状态下被输送，提高了固气比和瞬时输送量，降低了输送载气的消耗量，可实现浓相输送；流程简单、易于控制、输送量大、耗气量少，经济性明显占优；用变频旋转给料机控制高温半焦的输送量，易于控制和调节，不会因下料量过大、无法控制导致堵塞输料管道，旋转给料机还具有锁气的作用，防止输送载气上行，影响旋转给料机前设备内的反应；用调节阀控制输送载气的流量，在确保流化效果的同时尽量减少载气量，防止气量过大损坏充气设备，简化了系统流程，降低了装置投资和出错率；本系统所有输料管道均内衬有耐磨隔热耐火衬里，在隔热防止烫伤人员的同时，还有耐冲刷、导热系数低等特性，有助于提高热量利用率。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

Claims (10)

1.一种新型高温半焦气力输送系统，包括第一级设备和第二级设备，其特征在于，还包括依次连接安装的旋转给料机、充气流化器和充气加速器；所述旋转给料机的入口与所述第一级设备的出口连接，所述充气加速器的出口通过输料管道与所述第二级设备的入口连接；所述充气流化器设置有第一侧面入口，所述充气加速器设置有第二侧面入口，所述第一侧面入口和第二侧面入口均与输气管道相连。

2.根据权利要求1所述的新型高温半焦气力输送系统，其特征在于，在所述充气加速器与所述第二级设备之间的输料管道上设置有1—n个管道吹扫器，其中n≥2；所述管道吹扫器设置有第三侧面入口，所述第三侧面入口与输气管道相连。

3.根据权利要求2所述的新型高温半焦气力输送系统，其特征在于，所述充气流化器包括外壳、耐高温衬里、连接环、限位环、进气分布器和充气流化器内件；所述外壳内敷设有所述耐高温衬里，所述连接环和所述限位环在所述耐高温衬里施工时装入，并与耐高温衬里固连为一体；所述外壳上通过数根金属棒焊接固定所述进气分布器。

4.根据权利要求3所述的新型高温半焦气力输送系统，其特征在于，所述充气流化器内件包括本体、加强筋板和烧结金属过滤元件；所述本体的顶端通过螺栓与所述连接环连接，所述本体的末端插入所述限位环中；所述加强筋板焊接在所述烧结金属过滤元件外表面上。

5.根据权利要求4所述的新型高温半焦气力输送系统，其特征在于，所述充气加速器和所述管道吹扫器内分别设置有充气加速器内件和管道吹扫器内件。

6.根据权利要求1所述的新型高温半焦气力输送系统，其特征在于，所述旋转给料机采用变频控制，且可锁气。

7.根据权利要求2所述的新型高温半焦气力输送系统，其特征在于，在与所述第一侧面入口和所述第二侧面入口连接的输气管道上均设置有调节阀。

8.根据权利要求7所述的新型高温半焦气力输送系统，其特征在于，所述输气管道用于输送载气，所述载气为低压氮气；所述载气的压力为0.015-1MPa。

9.根据权利要求1所述的新型高温半焦气力输送系统，其特征在于，所述输料管道内衬有耐磨耐火陶瓷或耐火泥或二者组合。

10.根据权利要求1所述的新型高温半焦气力输送系统，其特征在于，所述第一级设备和所述第二级设备均为高温半焦处理设备或输送设备。