[发明专利]气力输送固体颗粒的进料罐及进料系统

说明书

技术领域

本发明涉及气力输送技术，尤其是指用于气力输送固体颗粒的进料罐及进料系统。

背景技术

气力输送固体颗粒的进料罐和进料系统是指在气体辅助下将固体颗粒从一个地方运输到另一地方的装置或者是系统。气力输送技术应用于多种场合，尤其是在煤气化领域得到了广泛应用。在一个传统的气化系统中，固体颗粒的一个实施例是煤粉。气化进料系统通常包括一个进料罐以及一个连接该进料罐和一个气化炉的输出管道。将固体颗粒和载气输入到进料罐中，载气承载着固体颗粒流过进料罐、输出管道，最后进入气化炉通过部分氧化该固体颗粒生成合成气。

进料罐或进料系统目前面临的问题是进料罐和/或输出管道的固体颗粒的质量流量(简称“固体质量流量”)不稳定。当进料罐工作在高压状态时，这种情况就可能进一步恶化。不稳定的固体质量流量容易导致气化炉内的温度波动，进而可能降低气化炉的使用寿命以及影响气化炉的气化性能。

现在，为了解决固体质量流量不稳定性的问题进行了多种尝试。例如，在进料罐的底部加入一股气以流化固体颗粒，还有是在进料罐的内部设置专门的装置以稳定固体质量流量。尽管这些尝试在一定程度上提高了稳定性，但是还是不能满足实际的需要。因此，需要提供改进的进料罐或者进料系统以在固体质量流量稳定性方面满足实际的需要。

发明内容

本发明的一个实施例提供了一种气力输送固体颗粒的进料罐。该进料罐包括筒形部、自筒形部向下延伸且与筒形部流体相通的第一锥形部以及自第一锥形部向下延伸且与第一锥形部流体相通的第二锥形部，其中第二锥形部设置成在其内的固体颗粒形成整体流，且第二锥形部上设有用于输出固体颗粒的至少一个出口。

本发明的实施例还提供了一种气力输送固体颗粒的进料系统。该进料系统包括进料罐以及输出管道，其中进料罐包括筒形部、自筒形部向下延伸且与筒形部流体相通的第一锥形部以及自第一锥形部向下延伸且与第一锥形部流体相通的第二锥形部，其中第二锥形部设置成在其内的固体颗粒形成整体流；且所述输出管道延伸入第二锥形部以输出固体颗粒。

附图说明

通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，以期更好地理解本发明，在附图中：

图1为本发明气力输送固体颗粒的进料罐的一个实施例的立体图；

图2为图1所示进料罐沿线W-W获得的截面图；

图3为本发明气力输送固体颗粒的进料系统的一个实施例的截面图。

具体实施方式

本发明涉及将固体颗粒从一个地方气力输送至另一地方的进料罐及进料系统。该固体颗粒包括但不限于固体燃料颗粒、水泥粉以及炭黑。该固体燃料颗粒包括但不限于煤粉和生物燃料。

图1示意了本发明的一个实施例即用于气力输送固体颗粒的进料罐10。图2示意了进料罐10的一个截面图。该进料罐10包括筒形部14、第一锥形部16以及第二锥形部18，且三者之间彼此流体相通。第一锥形部16沿固体颗粒的流动方向15将筒形部14和第二锥形部18连接在一起。尽管在图1所示的实施例中，第一锥形部16和第二锥形部18是圆形横截面，但是本发明并不排除具有其他形状如长方形横截面的第一锥形部和第二锥形部。在一个实施例中，筒形部14、第一锥形部16以及第二锥形部18沿固体颗粒的流动方向15彼此大致同心。

参阅图1和图2所示，筒形部14的一个实施例包括多个用于输入固体颗粒12和载气20的进口(未图示)。需要注意的是，在本文中使用的多个是指两个或者两个以上。固体颗粒12和载气20在筒形部14内混合形成固气混合物22。在一个实施例中，第一锥形部16设置成在其内的固体颗粒形成漏斗流(funnel flow)，且第二锥形部18设置成在其内的固体颗粒形成整体流(mass flow)。在本文描述的术语“漏斗流”是指一个元件的中心区域的固体颗粒是运动的，而靠近该元件内壁的固体颗粒是静止的。在本文描述的术语“整体流”是指一个元件内基本上所有区域的固体颗粒都是运动的。

如图2所示，第一锥形部16设有一个锥角，标记为α。第二锥形部18设有一个锥角，标记为β。锥角α设置为大于锥角β。在一个实施例中，通过将锥角β设置为大于进料罐10的休止角(included angle)，使得固体颗粒在第一锥形部16内形成漏斗流。通过将锥角α小于进料罐10的休止角，使得固体颗粒在第二锥形部18内形成整体流。可以理解的是，本发明并不排除采用其他方式在第一锥形部和第二锥形部形成漏斗流和整体流的方案。