一种气化炉输煤系统的制作方法

1.本实用新型涉及煤气化技术领域，具体涉及一种气化炉输煤系统。


背景技术：

2.我国石油天然气资源不足，富煤、缺油、少气的能源资源特点决定了我国煤化工的大发展，而煤气化行业是煤化工的基础行业，所以，煤气化技术水平的高低对我国煤化工的发展具有重要的意义，我国在上世纪八十年代引进了德士古水煤浆加压气化技术，在2001年引进了壳牌干煤粉加压气化技术，同时我国分别自行开发了固定床富氧气化技术、干煤粉加压气化技术、多喷嘴对置式干煤粉加压气化技术等煤气化工艺，目前在我国发展的十几种煤气化工艺，按照燃料性质分为块煤气化炉、水煤浆气化炉和煤粉气化炉三种，并且相应产生了多种输煤系统。
3.例如，神华集团有限责任公司提出了一种gsp气化炉煤粉输送管线及投料方法(申请号：201110182670.6)，能够在气化炉投料前，对煤粉输送管线中煤粉的输送情况进行调整，待煤粉输送管线中煤粉输送稳定后投料。
4.再如，航天长征化学工程股份有限公司提出了一种煤粉加压输送装置及系统(申请号：201520788145.2)，通过“输送气流量
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煤粉流量”的关系控制入炉煤粉流量，煤粉流速范围7～10m/s，航天炉采用三根煤线同时输送煤粉至一个三通道燃烧器，煤粉由燃烧器喷出后和氧气燃烧。
5.上述煤粉加压输送工艺的缺点是：生产过程中，需要不断的进行锁斗给料、锁斗加压、锁斗下料、锁斗卸压四步程序，实现粉煤入气化炉，锁斗的加压泄压，导致气化炉的操作压力不稳，这也是造成合成气指标波动和产能波动的原因之一。
6.航天长征化学工程股份有限公司提出了一种隔膜式粉煤加压输送系统及输送方法(申请号：201610994555.1)，以及一种齿轮式粉煤加压输送装置(申请号：201621220833.x)。
7.上述装置的缺点是：成本较高，控制较为复杂，齿轮的输送量较小。
8.综上所述，目前需要一种结构设计合理、操作简单、能定量控制煤粉流量、提高输送煤粉量的新型气化炉输煤系统。


技术实现要素：

9.本实用新型所要解决的技术问题是现有的气化炉输煤系统结构复杂，操作不便，输送煤粉能力不足的问题。
10.为了解决上述技术问题，本实用新型所采用的技术方案是提供一种气化炉输煤系统，包括通过管线依次连接的给料罐、缓冲罐和烧嘴，所述给料罐和缓冲罐之间设有输送煤粉所需的差压，所述给料罐的顶部通过锁斗连接有输送煤粉的常压粉煤储罐，连接于所述给料罐和缓冲罐之间的所述管线以及连接于所述缓冲罐和烧嘴之间的所述管线上分别设有螺旋输送机。
11.在上述方案中，所述给料罐和缓冲罐之间分别连接有三条所述管线，且每条所述管线上分别串联设有一个所述螺旋输送机和三个流量计。
12.在上述方案中，所述缓冲罐和烧嘴之间分别连接有三条所述管线，且每条所述管线上分别串联设有一个所述螺旋输送机、一个入炉切断阀和一个煤线三通阀。
13.在上述方案中，连接于所述给料罐和缓冲罐之间的所述管线上还设有管道充气口。
14.在上述方案中，连接于所述缓冲罐和烧嘴之间的所述管线上还设有氧气进口。
15.在上述方案中，所述螺栓输送机的传动方式为机械传动或磁力耦合传动。
16.本实用新型，结构设计合理，操作简便，气化炉的粉煤采用超密相输送，避免了输送气带走火焰热量，稳定了气化炉的压力，提高了煤流燃烧的热通量以及气化炉内燃烧温度。
附图说明
17.图1为采用本实用新型的气化炉在生产合成气时的工艺流程简图；
18.图2为本实用新型的结构示意图；
19.图3为气化炉合成气生产的第一种实施例的工艺流程简图；
20.图4为气化炉合成气生产的第二种实施例的工艺流程简图。
21.其中，1
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烧嘴；2
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气化炉；3
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常压煤粉储罐；4
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锁斗；5
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过滤器；6
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破渣机；7
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渣锁斗；8
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给料罐；9、9a、9b
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水洗塔；10
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高压闪蒸罐；11
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真空闪蒸罐；12
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沉降槽；13
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流量计；14
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翻盘过滤机；15
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螺旋输送机；16
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缓冲罐；17
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氧气进口；18
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管道充气口；19
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入炉切断阀；20
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煤线三通阀。
具体实施方式
22.下面结合说明书附图对本实用新型做出详细的说明。
23.本实用新型公开了一种气化炉输煤系统，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。需要特别指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本实用新型，并且相关人员明显能在不脱离本实用新型内容、精神和范围的基础上对本文所述内容进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本实用新型技术。
24.在实用新型中，除非另有说明，否则本文中使用的科学和技术名词具有本领域技术人员所通常理解的含义。
25.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”、“顺时针”、“逆时针”、“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。
26.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
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。
27.需要说明的是，在本实用新型的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于方便描述不同的部件，而不能理解为指示或暗示顺序关系、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至少一个该特征。
28.如图2所示，本实用新型提供的一种气化炉输煤系统，包括通过管线依次连接的给料罐8、缓冲罐16和烧嘴1，给料罐8和缓冲罐16之间设有输送煤粉所需的差压，给料罐8的顶部通过锁斗4连接有输送煤粉的常压粉煤储罐3，连接于给料罐8和缓冲罐16之间的管线以及连接于缓冲罐16和烧嘴1之间的管线上分别设有螺旋输送机15，螺栓输送机15的传动方式为机械传动或磁力耦合传动。
29.如图1所示，本实用新型采用“气流床超密相煤干粉气化 水激冷”工艺，粉煤经过磨煤机磨成40～90μm的粉料进入常压粉煤储罐3，常压粉煤储罐3内的粉煤经过锁斗4加压输送，将煤粉送入给料罐8，给料罐8底部出料管保持给料罐8和气化炉2顶部的缓冲罐16有一定的差压，通过差压将煤粉输送至缓冲罐16内，螺旋输送机15增加煤粉的输送压力，再通过调节缓冲罐16下部的磁力螺栓输送机15的转速控制煤粉的加料量。
30.相比航天炉输煤工艺，本实用新型的主要工艺特点如下：
31.(1)煤粉在螺旋输送装置和差压作用下超密相输送进入气化炉顶部的缓冲罐；
32.(2)不采用气力输送，避免了气流波动造成的气化炉压力波动，彻底实现了气化炉压力的稳定控制。
33.本实用新型采用螺旋输送机输送超密相粉煤进烧嘴燃烧，通过“转速—流量”的关系控制煤粉流量，螺栓输送机可采用机械传动或者磁力耦合传动，采用机械传动需要采用传统的机械密封，机械密封容易损坏，需要不定时维护维修，采用磁力耦合装置可避免采用机械密封出现的泄露问题，通过外磁转子旋转带动煤线内的内磁转子旋转，进而驱动煤粉流动。外转子是主动磁体，内转子是从动磁体，通过控制外转子的转速，达到定量控制煤粉流量的效果。
34.在上述方案当中，给料罐和缓冲罐维持一个差压，在不采用螺旋输送机的情况下，粉煤可从给料罐以超密相状态输送至缓冲罐当中，在4.2mpa左右，煤粉密度可达850kg/m3，而航天炉的煤粉密度在350kg/m3，表1是航天炉和本方案气化炉数据对比。单位空间内，以超密相状态喷入的煤粉量大大高于航天炉的密相输送煤粉量，超密相煤流在单位空间内燃烧集聚的热通量高于密相煤流燃烧的热通量，所以本方案气化炉内的温度要高于航天工艺气化炉内温度。
35.表1两种煤粉输送工艺参数对比
36.类别输送管道内径(mm)煤流量(h)输送速度(m/s)输送密度(kg/m3)本方案5020t2～3750～850ht
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l508t7～9300～400
37.本实用新型进一步优选的，给料罐8和缓冲罐16之间分别连接有三条管线，且每条管线上分别串联设有一个螺旋输送机15和一个流量计13，缓冲罐16和烧嘴1之间分别连接有三条管线，且每条管线上分别串联设有一个螺旋输送机15、一个入炉切断阀19和一个煤
线三通阀20，连接于给料罐8和缓冲罐16之间的管线上还设有管道充气口18，连接于缓冲罐16和烧嘴1之间的管线上还设有氧气进口17。
38.实施例1
39.如图3所示，采用“单烧嘴 超密相输煤”工艺条件，单烧嘴即传统的三通道煤粉燃烧器，由压差调节煤粉流量，启运气化炉，燃烧室内产生的合成气从渣水液面以上经过激冷水喷淋，进入水洗塔，除去大部分细渣的合成气进入气化炉，气化炉内的黑水则依次进入高压闪蒸罐、真空闪蒸罐，最后进入沉降槽，在沉降槽内，通过添加絮凝剂，煤泥沉降在槽底，由泵打入压滤机进行固液分离。
40.启动工艺如下：
41.粉煤磨制及加压输送，磨制好的煤粉由co2气体带入袋式除尘器后，进入煤粉储罐，经过锁斗的加压输送，粉煤进入和气化炉压力相近的给料罐中。
42.表2实施例1煤粉输送工艺参数
43.类别压差(mpa)输送管道内径(mm)煤流量(t/h)输送速度(m/s)输送密度(kg/m3)实例10.8509～123.4～5.1350～550实例11.65013～242.4～4.5600～700实例125030～355.0～6.3800～850
44.实施例2
45.如图4所示，依靠差压驱动的煤粉输送存在流量不稳定的缺点，通过在煤粉输送管路上加变频磁力螺旋输送机，达到对煤粉流量的温度控制。
46.采用变频磁力螺旋输送机，优点是一方面可以保证煤粉流量的稳定，另一方面没有差压输送的煤粉浪费问题，使得在点火之前，气化炉内无过多的煤粉，表5是采用磁力螺旋输送机的煤粉流量。
47.表3实施例2煤粉输送工艺参数
[0048][0049]
本实用新型，结构设计合理，操作简便，气化炉的粉煤采用超密相输送，避免了输送气带走火焰热量，稳定了气化炉的压力，提高了煤流燃烧的热通量以及气化炉内燃烧温度。
[0050]
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本实用新型的启示下做出的结构变化，凡是与本实用新型具有相同或相近的技术方案，均落入本实用新型的保护范围之内。