CN220432727U - 一种煤粉锁斗充压系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及煤气化技术领域，公开了一种煤粉锁斗充压系统，包括煤粉锁斗以及与煤粉锁斗顶部连接的顶部冲压管线，气体经顶部冲压管线进入煤粉锁斗的顶部，还包括连接于顶部冲压管线的顶部第一调节阀以及通过顶部支路与顶部第一调节阀并联的顶部第二调节阀，顶部第一调节阀及顶部第二调节阀的流通能力不同，顶部第一调节阀和顶部第二调节阀的综合可调比达到50～70，气体通过顶部第一调节阀及顶部第二调节阀分流调节气体后进入煤粉锁斗，避免初始阶段充压速率过低，提高充压效率，节约充压时间，同时在充压结束阶段可以避免充压速率过快，避免充压过快导致安全阀起跳，实现整个充压过程的自动控制，有助于气化装置的连续、稳定和长周期运行。
Description
技术领域
本实用新型涉及煤气化技术领域，特别涉及一种煤粉锁斗充压系统。
背景技术
在气流床粉煤气化技术中，煤粉锁斗是生产过程中必不可少的关键设备，煤粉锁斗同时连接上游常压粉仓和下游煤粉加料罐，经过煤粉从常压粉仓至煤粉锁斗、煤粉锁斗充压、煤粉从煤粉锁斗至煤粉加料罐、煤粉锁斗泄压四个过程，完成煤粉从常压到高压转换，实现从低压系统向高压系统加煤的过程。
煤粉从常压粉仓至煤粉锁斗、煤粉锁斗充压、煤粉从煤粉锁斗至煤粉加料罐、煤粉锁斗泄压四个过程为一个周期，煤粉锁斗充压占据了运行周期内的很大一部分时间，一般气流床粉煤气化技术中煤粉锁斗运行周期约30～40min，煤粉锁斗充压过程占据了约50％的时间，而整个充压过程存在较长的低速率充压阶段，受到调节阀性能限制，由于调节阀的可调比太大，一般达到50～70，在充压初始阶段，阀门开度小，充压气体流量很低，导致充压速率不能有效的提升，一定程度上影响了气化装置的连续、稳定和长周期运行。
实用新型内容
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供一种煤粉锁斗充压系统。
本公开提供一种煤粉锁斗充压系统，包括煤粉锁斗以及与煤粉锁斗顶部连接的顶部冲压管线，气体经顶部冲压管线进入煤粉锁斗的顶部，还包括连接于顶部冲压管线的顶部第一调节阀以及通过顶部支路与顶部第一调节阀并联的顶部第二调节阀；其中，
顶部第一调节阀及顶部第二调节阀的流通能力不同，顶部第一调节阀和顶部第二调节阀的综合可调比达到50～70，气体通过顶部第一调节阀及顶部第二调节阀分流调节气体后从顶部进入煤粉锁斗。
可选的，顶部冲压管线进入煤粉锁斗之前连接有顶部流量计，顶部流量计与PID控制器连接，以调控顶部冲压管线内的流量使其达到设定值。
可选的，还包括连接于煤粉锁斗底部的底部冲压管线，气体经底部冲压管线从煤粉锁斗底部进入，底部冲压管线上连接有底部第一调节阀以及通过底部支路与底部第一调节阀并联的底部第二调节阀；其中，
底部第一调节阀及底部第二调节阀的流通能力不同，底部第一调节阀和底部第二调节阀的综合可调比达到50～70，气体通过底部第一调节阀及底部第二调节阀分流调节气体后从底部进入煤粉锁斗。
可选的，底部冲压管线进入煤粉锁斗之前连接有底部流量计，底部流量计与PID控制器连接，以调控底部冲压管线内的流量使其达到设定值。
可选的，顶部流量计及底部流量计各连接有一温度压力补偿系统，以对顶部冲压管线及底部冲压管线的流量进行补正。
可选的，顶部第一调节阀、顶部第二调节阀、底部第一调节阀以及底部第二调节阀分别与一PID控制器连接，以分别控制顶部第一调节阀、顶部第二调节阀、底部第一调节阀以及底部第二调节阀的流量使其达到预定值。
可选的，PID控制器选择分程控制，从而对顶部第一调节阀、顶部第二调节阀、底部第一调节阀及底部第二调节阀的分别调节，同时以使顶部第一调节阀、顶部第二调节阀、底部第一调节阀及底部第二调节阀的调节范围为全开到全关或全关到全开。
可选的，顶部充压管线内的气体流量为底部管线内的气体流量的3～4倍。
可选的，顶部冲压管线进入煤粉锁斗顶部之间连接有煤粉锁斗过滤器，从而在煤粉锁斗泄压过程中，净化泄放气。
本公开实施例提供的技术方案与现有技术相比具有如下优点:
本公开实施例提供的煤粉锁斗充压系统相对于一些现有技术中心的煤粉锁斗系统在充压过程中充气气体调节曲线较好，一部分现有技术中心，当流量有较大范围变化时，受到调节阀可调比限制，只用一个调节阀满足不了流量大范围变化的要求，在小流量时调节过慢，大流量时调节过快，本公开实施例通过采用顶部第一调节阀与顶部第二调节阀并联安装的方式，将原有的一个大流量阀门替换为两个较小的阀门，对两者分别进行调节，可以避免初始阶段充压速率过低，提高充压效率，节约充压时间，同时在充压结束阶段可以避免充压速率过快，避免充压过快导致安全阀起跳，实现整个充压过程的自动控制，有助于气化装置的连续、稳定和长周期运行。
附图说明
图1为本公开实施例提供的煤粉锁斗的操作工艺流程图；
图2为本公开实施例提供的煤粉锁斗充压系统的整体系统流程图。
附图标记说明：
1-1-顶部第一调节阀，1-2-顶部第二调节阀，1-3-顶部流量计，1-4-煤粉锁斗过滤器，2-2、1-5-煤粉锁斗，1-6-底部第一调节阀，1-7-底部第二调节阀，1-8-底部流量计，2-1-常压粉仓，2-3-煤粉加料罐。
具体实施方式
下面结合附图，对本实用新型的一个具体实施方式进行详细描述，但应当理解本实用新型的保护范围并不受具体实施方式的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型的技术方案和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在气流床粉煤气化技术中，煤粉锁斗是生产过程中必不可少的关键设备，煤粉锁斗同时连接上游常压粉仓和下游煤粉加料罐，经过煤粉从常压粉仓至煤粉锁斗、煤粉锁斗充压、煤粉从煤粉锁斗至煤粉加料罐、煤粉锁斗泄压四个过程，完成煤粉从常压到高压转换，实现从低压系统向高压系统加煤的过程。
为了清楚描述本公开实施例提供的煤粉锁斗充压系统的整个工作流程，将煤粉锁斗充压系统应用于气流床粉煤气化技术中的部分工艺流程，图1为本公开实施例提供的煤粉锁斗的操作工艺流程图，如图1所示，煤粉锁斗2-2同时连接上游常压粉仓2-1和下游煤粉加料罐2-3，首先煤粉从常压粉2-1仓进入煤粉锁斗2-2，然后煤粉锁斗2-2进行充压，接着煤粉从煤粉锁斗2-2进入煤粉加料罐2-3，最后煤粉锁斗2-2进行泄压，完成煤粉从常压到高压转换，实现从低压系统向高压系统加煤的过程，四个过程周而复始循环进行。
煤粉从常压粉仓至煤粉锁斗、煤粉锁斗充压、煤粉从煤粉锁斗至煤粉加料罐、煤粉锁斗泄压四个过程为一个周期，煤粉锁斗充压占据了运行周期内的很大一部分时间，一般气流床粉煤气化技术中煤粉锁斗运行周期约30～40min，煤粉锁斗充压过程占据了约50％的时间，而整个充压过程存在较长的低速率充压阶段，受到调节阀性能限制，由于调节阀的可调比太大，一般达到50～70，在充压初始阶段，阀门开度小，充压气体流量很低，导致充压速率不能有效的提升，一定程度上影响了气化装置的连续、稳定和长周期运行。
为了解决上述技术问题或者至少部分地解决上述技术问题，本公开提供一种煤粉锁斗充压系统，有效提升充压效率。
本公开至少一个实施例提供一种煤粉锁斗充压系统，包括煤粉锁斗以及与煤粉锁斗顶部连接的顶部冲压管线，气体经顶部冲压管线进入煤粉锁斗的顶部，还包括连接于顶部冲压管线的顶部第一调节阀以及通过顶部支路与顶部第一调节阀并联的顶部第二调节阀；其中，顶部第一调节阀及顶部第二调节阀的流通能力不同，顶部第一调节阀和顶部第二调节阀的综合可调比达到50～70，气体通过顶部第一调节阀及顶部第二调节阀分流调节气体后从顶部进入煤粉锁斗。
上述本公开实施例提供的煤粉锁斗充压系统中，通过采用顶部第一调节阀与顶部第二调节阀并联安装的方式，将原有的一个大流量阀门替换为两个较小的阀门，对两者分别进行调节，可以避免初始阶段充压速率过低，提高充压效率，节约充压时间，同时在充压结束阶段可以避免充压速率过快，避免充压过快导致安全阀起跳，实现整个充压过程的自动控制，有助于气化装置的连续、稳定和长周期运行。
下面通过几个具体的实施例对本公开进行说明。为了保持本公开实施例以下的说明清楚且简明，可省略已知功能和已知部件的详细说明。当本公开实施例的任一部件在一个以上的附图中出现时，该部件在每个附图中可以由相同的参考标号表示。
如图2所示，本公开实施例提供一种煤粉锁斗充压系统，包括煤粉锁斗1-5以及与煤粉锁斗1-5顶部连接的顶部冲压管线，气体经顶部冲压管线进入煤粉锁斗1-5的顶部，还包括连接于顶部冲压管线的顶部第一调节阀1-1以及通过顶部支路与顶部第一调节阀1-1并联的顶部第二调节阀1-2；其中，顶部第一调节阀1-1及顶部第二调节阀1-2的流通能力不同，顶部第一调节阀1-1和顶部第二调节阀1-2的综合可调比达到50～70，气体通过顶部第一调节阀1-1及顶部第二调节阀1-2分流调节气体后从顶部进入煤粉锁斗1-5。
例如，顶部第一调节阀为大阀，顶部第二调节阀为小阀，大阀的流通能力就比小阀大，这是由调节阀的规格决定了的，顶部充压管线大阀1-1最大流量为12000Nm3/h，最小流量为1500Nm3/h，可调比为8；顶部充压管线小阀1-2最大流量为1800Nm3/h，最小流量为225Nm3/h，可调比为8；大阀和小阀并联可获得的最大流量为12000Nm3/h，最小流量为225Nm3/h，可调比达到53。使用单台调节阀，由于工艺需求，调节阀可调比达到50～70，是比较大，这里采用大小阀的话，两台阀门的可调比都会变小，但是要求都要变小即可，大概5～20，就是实现两台阀并联后达到总的可调比50～70，这里解决的就是使用两台阀后，单台阀的可调比小了，但是达到效果总的可调比50～70是能实现的，参照上述计算，相当于把原来10000的总流量分为两路并联的流量，大阀流量可以为7000，小阀可以为3000。
本公开实施例提供的煤粉锁斗充压系统相对于一些现有技术中心的煤粉锁斗系统在充压过程中充气气体调节曲线较好，一部分现有技术中心，当流量有较大范围变化时，受到调节阀可调比限制，只用一个调节阀满足不了流量大范围变化的要求，在小流量时调节过慢，大流量时调节过快，本公开实施例通过采用顶部第一调节阀与顶部第二调节阀并联安装的方式，将原有的一个大流量阀门替换为两个较小的阀门，对两者分别进行调节，可以避免初始阶段充压速率过低，提高充压效率，节约充压时间，同时在充压结束阶段可以避免充压速率过快，避免充压过快导致安全阀起跳，实现整个充压过程的自动控制，有助于气化装置的连续、稳定和长周期运行。
可选的，顶部冲压管线进入煤粉锁斗之前连接有顶部流量计1-3，顶部流量计1-3与PID控制器连接，以调控顶部冲压管线内的流量使其达到设定值，通过顶部流量计1-3实时监测流量，PID控制器通过顶部流量计1-3监测到的流量值分别调控顶部第一调节阀1-1及顶部第二调节阀1-2的开度，通过此种方式能够动态实时的调控顶部第一调节阀1-1及顶部第二调节阀1-2，从而使气化装置的连续、稳定和长周期运行。
为了避免只有顶部充压会将煤粉压实而产生架桥现象，本公开实施例提供一种改进方式。
本公开实施例提供一种煤粉锁斗充压系统还包括连接于煤粉锁斗1-5底部的底部冲压管线，气体经底部冲压管线从煤粉锁斗1-5底部进入，底部冲压管线上连接有底部第一调节阀1-6以及通过底部支路与底部第一调节阀1-6并联的底部第二调节阀1-7；其中，底部第一调节阀1-6及底部第二调节阀1-7的流通能力不同，底部第一调节阀1-6和底部第二调节阀1-7的综合可调比达到50～70，气体通过底部第一调节阀1-6及底部第二调节阀1-7分流调节气体后从底部进入煤粉锁斗1-5，例如，底部第一调节阀1-6最大流量为3400Nm3/h，最小流量为425Nm3/h，可调比为8；底部第二调节阀1-7最大流量为520Nm3/h，最小流量为65Nm3/h，可调比为8；大阀和小阀并联可获得的最大流量为3400Nm3/h，最小流量为65Nm3/h，可调比达到52。
顶部充压为煤粉锁斗1-5充压的主要途径，底部充压是为了避免只有顶部充压会将煤粉压实而产生架桥现象，同时在煤粉从煤粉锁斗1-5进入煤粉加料罐2-3时起到流化作用。
可选的，底部冲压管线进入煤粉锁斗之前连接有底部流量计1-8，底部流量计1-8与PID控制器连接，以调控底部冲压管线内的流量使其达到设定值。
通过底部流量计1-8实时监测流量，PID控制器通过底部流量计1-8监测到的流量值分别调控底部第一调节阀1-6和底部第二调节阀1-7的开度。
可选的，顶部流量计1-3及底部流量计1-8各连接有一温度压力补偿系统，以对顶部冲压管线及底部冲压管线的流量进行补正。
可选的，顶部第一调节阀1-1、顶部第二调节阀1-2、底部第一调节阀1-6以及底部第二调节阀1-7分别与一PID控制器连接，以分别控制顶部第一调节阀1-1、顶部第二调节阀1-2、底部第一调节阀1-6以及底部第二调节阀1-7的流量使其达到预定值。
可选的，PID控制器选择分程控制，从而对顶部第一调节阀1-1、顶部第二调节阀1-2、底部第一调节阀1-6及底部第二调节阀1-7的分别调节，同时以使顶部第一调节阀1-1、顶部第二调节阀1-2、底部第一调节阀1-6及底部第二调节阀1-7的调节范围为全开到全关或全关到全开。
可选的，顶部充压管线内的气体流量为底部管线内的气体流量的3～4倍。
由于泄放气自己拍每个含有煤粉，因此，本公开实施例中，顶部冲压管线进入煤粉锁斗1-5顶部之间连接有煤粉锁斗过滤器1-4，从而在煤粉锁斗1-5泄压过程中，净化泄放气。
以上公开的仅为本实用新型的几个具体实施例，但是，本实用新型实施例并非局限于此，任何本领域的技术人员能思之的变化都应落入本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种煤粉锁斗充压系统，包括煤粉锁斗(1-5)以及与所述煤粉锁斗(1-5)顶部连接的顶部冲压管线，气体经所述顶部冲压管线进入所述煤粉锁斗(1-5)的顶部，其特征在于，还包括连接于所述顶部冲压管线的顶部第一调节阀(1-1)以及通过顶部支路与所述顶部第一调节阀(1-1)并联的顶部第二调节阀(1-2)；其中，
所述顶部第一调节阀(1-1)及顶部第二调节阀(1-2)的流通能力不同，所述顶部第一调节阀(1-1)和顶部第二调节阀(1-2)的综合可调比达到50～70，所述气体通过所述顶部第一调节阀(1-1)及顶部第二调节阀(1-2)分流调节所述气体后从顶部进入所述煤粉锁斗(1-5)。
2.如权利要求1所述的煤粉锁斗充压系统，其特征在于，所述顶部冲压管线进入所述煤粉锁斗之前连接有顶部流量计(1-3)，所述顶部流量计(1-3)与PID控制器连接，以调控所述顶部冲压管线内的流量使其达到设定值。
3.如权利要求2所述的煤粉锁斗充压系统，其特征在于，还包括连接于所述煤粉锁斗(1-5)底部的底部冲压管线，所述气体经所述底部冲压管线从所述煤粉锁斗(1-5)底部进入，所述底部冲压管线上连接有底部第一调节阀(1-6)以及通过底部支路与所述底部第一调节阀(1-6)并联的底部第二调节阀(1-7)；其中，
所述底部第一调节阀(1-6)及底部第二调节阀(1-7)的流通能力不同，所述底部第一调节阀(1-6)和底部第二调节阀(1-7)的综合可调比达到50～70，所述气体通过所述底部第一调节阀(1-6)及底部第二调节阀(1-7)分流调节所述气体后从底部进入所述煤粉锁斗(1-5)。
4.如权利要求3所述的煤粉锁斗充压系统，其特征在于，所述底部冲压管线进入所述煤粉锁斗之前连接有底部流量计(1-8)，所述底部流量计(1-8)与PID控制器连接，以调控所述底部冲压管线内的流量使其达到设定值。
5.如权利要求4所述的煤粉锁斗充压系统，其特征在于，所述顶部流量计(1-3)及底部流量计(1-8)各连接有一温度压力补偿系统，以对所述顶部冲压管线及底部冲压管线的流量进行补正。
6.如权利要求3或4或5所述的煤粉锁斗充压系统，其特征在于，所述顶部第一调节阀(1-1)、顶部第二调节阀(1-2)、底部第一调节阀(1-6)以及底部第二调节阀(1-7)分别与一PID控制器连接，以分别控制所述顶部第一调节阀(1-1)、顶部第二调节阀(1-2)、底部第一调节阀(1-6)以及底部第二调节阀(1-7)的流量使其达到预定值。
7.如权利要求6所述的煤粉锁斗充压系统，其特征在于，所述PID控制器选择分程控制，从而对所述顶部第一调节阀(1-1)、顶部第二调节阀(1-2)、底部第一调节阀(1-6)及底部第二调节阀(1-7)的分别调节，同时以使所述顶部第一调节阀(1-1)、顶部第二调节阀(1-2)、底部第一调节阀(1-6)及底部第二调节阀(1-7)的调节范围为全开到全关或全关到全开。
8.如权利要求3或4或5或7所述的煤粉锁斗充压系统，其特征在于，所述顶部充压管线内的气体流量为所述底部管线内的气体流量的3～4倍。
9.如权利要求3或4或5或7所述的煤粉锁斗充压系统，其特征在于，所述顶部冲压管线进入所述煤粉锁斗(1-5)顶部之间连接有煤粉锁斗过滤器(1-4)，从而在所述煤粉锁斗(1-5)泄压过程中，净化泄放气。
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