[发明专利]一种煤粉输送装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种煤化工领域中的输送装置，特别是关于一种应用在气流床煤粉气化中的煤粉输送装置。

背景技术

煤气化是煤炭清洁高效利用的核心技术，也是煤化工、整体煤气化联合循环发电、直接还原炼铁等过程工业的龙头。煤粉气化具有煤种适应性宽，有效气成分高，比煤耗和比氧耗低等优势，是目前气流床气化发展的重要方向，而连续、稳定、精确可控的煤粉供给技术则是煤粉气流床气化技术中的关键技术。现有应用于气流床煤粉气化的输送装置主要有两种方式：一种是以Shell为代表；另一种是以GSP为代表的。这两种煤粉输送装置均采用锁斗技术，即通过锁斗将煤粉从常压仓输送至给料仓，煤粉在给料仓内流化后，再采用载气（N₂或CO₂）将煤粉通过密相输送的方式送至气化炉烧嘴。两者不同的是给料仓的出料方式不同，即Shell采用从给料仓底部出料的形式，而GSP采用从给料仓顶部出料。密相输送目前在气流床煤粉输送应用较广，技术相对成熟，其输送气速在8～15m/s之间，煤粉在管道内分布并不均匀，而是呈明显的分层流动，上层为悬浮流层，下层为颗粒群沿管壁的滑动层，输送固气质量比一般在10～100kg/kg之间。Shell和GSP煤粉输送系统均是从位于低位处的给料仓通过密相输送的方式，直接输送至位于高位处的气化炉，整个煤粉输送过程采用复杂的顺序逻辑控制，因此对煤粉输送过程中煤粉分布的均匀性和稳定性要求很好，为确保整套系统的稳定运行，对煤粉输送固气比较为敏感。若固气比较低，则能耗高、经济性差，管道磨损严重；如果固气比超过密相输送固气比范围，则输送不稳定，流量波动剧烈。但是，现有采用密相输送方式的煤粉输送装置尚存在一些不足：1、煤粉输送不稳定，波动性较大，影响气化炉稳定运行。2、煤粉计量精确度较低且难以控制。3、输送载气使用量较大，固气比难以提高，由于输送煤粉的载气全部进入气化炉内，因此最终影响气化炉产气品质。4、装置设备多，尤其是检测与控制设备多，采用了复杂的顺序控制，调节回路及工艺联锁，整个输送装置鲁棒性较差。5、现有的煤粉输送装置，难以突破4MPa以上输送压力。6、现有的煤粉输送装置，由低位的给料仓向高位气化炉输送，因此增加输送难度。7、锁斗向给料仓加料时，由于煤粉料位瞬时受到锁斗煤粉重力冲击，“煤粉静压差”剧增，会瞬时严重影响给料仓气锥的煤粉流化，给料量剧减，气化炉压力剧烈波动。

发明内容

针对上述问题，本发明的目的是提供一种煤粉输送装置，该装置能有效提高入炉煤粉输送的稳定性和计量的精确性，并且有效解决入炉载气大等问题。

为实现上述目的，本发明采取以下技术方案：一种煤粉输送装置，其特征在于：它包括磨煤机、煤粉过滤器、螺旋给料器、常压仓、锁斗、给料仓、机械给料装置、气锥、气化炉和气化炉内的烧嘴；所述磨煤机上设置有原煤入口，且所述磨煤机出口通过管路连接所述煤粉过滤器入口；位于所述煤粉过滤器下方，所述煤粉过滤器出口经管路由上至下依次连接所述螺旋给料器、常压仓和锁斗；所述锁斗出口管路与用于输入载气传输煤粉用的载气管路连通，经所述载气管路连接位于所述气化炉内烧嘴上方的所述给料仓进口；所述给料仓底部出口连接所述机械给料装置，所述机械给料装置位于所述给料仓下方；位于所述机械给料装置下方，所述机械给料装置出口经管路由上至下依次连接所述气锥和气化炉的烧嘴，煤粉经所述烧嘴喷射进入所述气化炉；所述气化炉的烧嘴位置低于所述给料仓的位置，所述常压仓水平安装位置高于所述锁斗，所述给料仓水平安装位置高于所述锁斗，且所述锁斗位于所述气化炉内烧嘴下方。

所述机械给料装置采用星形给料器或螺旋给料器；所述机械给料装置采用螺旋给料器时，所述螺旋给料器一端置于所述给料仓内，另一端连接所述气锥。

所述给料仓和机械给料装置与所述气锥设置成一体式结构，所述给料仓下部包含在所述气锥内部，所述机械给料装置全部包含在所述气锥内部，且位于所述气锥内上部；且所述机械给料装置一端连接所述给料仓，另一端位于所述气锥内。

所述气锥采用金属烧结方式制成夹层结构，所述气锥顶部还连接有排气管，并在所述气锥内设置有用于与所述给料仓平衡压力并将过多煤粉经所述排气管返回至所述给料仓的平衡管以及用于检测所述气锥内煤粉料位是否超出预定料位范围的煤粉液位检测装置。