[发明专利]粉煤交替变压自动输送装置及输送方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种输送装置及输送方法，具体的说，是一种粉煤交替变压自动输送装置及输送方法，属于粉煤气化技术领域。

背景技术

我国氮肥工业长期以来原料气的制备一直采用常压固定床气化技术，碳转化率低，污染严重，所用的无烟块煤主要来自山西晋城，价格高，运费贵，化肥成本过高。

近年来从国外引进了十几套“德士古加压水煤浆气化技术”、“壳牌加压粉煤气化技术”，提高了煤炭利用率，减少了环境污染，对促进粉煤气化技术的发展起到积极作用，但由于引进技术专利费用高，关键设备依赖进口，造成投资过大，大部分氮肥企业难以承受，技术推广受到限制。

中国航天科技集团与山东润银生物化工股份公司合作，自主创新研究开发了拥有完全自主知识产权的HT-L加压粉煤气化技术和“航天气化炉”关键设备，在润银公司建成了年产30万吨合成氨的大型粉煤气化装置，实现了全部设备国产化，投资额降低35%以上，对促进我国氮肥工业乃至煤化工产业的发展必将产生重大影响。

HT-L加压粉煤气化工艺采用粒度小于100μm的煤粉和气化剂（纯氧加过热水蒸气）在气化室反应生成CO、H₂为主要成分的合成气，由DCS自控系统控制粉煤输送过程，经长时间运行发现，该系统时控误差较大，执行机构动作迟缓，检修过程复杂，为保证粉煤输送安全、及时，研究一种时控误差小、动作灵敏、安全可靠、检修方便的粉煤输送装置是非常必要的。

发明内容

针对现有技术的缺陷，本发明提供一种粉煤交替变压自动输送装置及输送方法，时控误差小、动作灵敏、检修方便、安全可靠。

为了解决所述技术问题，本发明采用的技术方案是：粉煤交替变压自动输送装置，包括粉煤储罐、粉煤锁斗、气化炉粉煤给料罐、控制系统及锁斗进料阀、锁斗卸料阀、锁斗充压阀、锁斗泄压阀、压力平衡阀，粉煤锁斗上部通过锁斗进料阀与粉煤储罐连接，下部通过锁斗卸料阀与气化炉粉煤给料罐连接，气化炉粉煤给料罐通过三条粉煤管线向气化炉内燃烧器输送粉煤，压力平衡阀安装在粉煤锁斗与气化炉粉煤给料罐之间，用于平衡两者之间压力，锁斗充压阀、锁斗泄压阀均与粉煤锁斗相连，用于给粉煤锁斗充压和泄压，所述控制系统包括时序控制器、向时序控制器发送自动输送装置工作状态信号的传感器以及接收时序控制器发出的时序动作指令的多个节点控制器，所述锁斗进料阀、锁斗卸料阀、锁斗充压阀、锁斗泄压阀、压力平衡阀均连接一个节点控制器，各节点控制器依次顺序连接，构成菊花链总线结构；时序控制器与位于最前端的节点控制器相连，所述时序控制器按照预先设定的时序参数、传感器反馈的信号产生时序动作指令，并通过节点控制器发送至各阀门，控制每各阀门精确完成输送过程。

本发明所述粉煤交替变压自动输送装置中，所述时序控制器包括FPGA计时单元、数字量输入模块、控制模块、现场总线通信模块，所述FPGA计时单元分别与控制模块和数字量输入模块连接，用于依据控制模块存储的时序控制参数和数字量输入模块反馈的工作状态信号产生时序动作指令；所述现场总线通信模块与控制模块连接，用于向节点控制器发送指令和接收状态；数字量输入模块与传感器连接，用于接收传感器采集的自动排渣装置工作状态信号。

本发明所述粉煤交替变压自动输送装置，所述节点控制器包括上端口、下端口、输出控制端口，时序控制器连接第一节点控制器的上端口，第一节点控制器的下端口连接第二节点控制器的上端口，第二节点控制器的下端口连接第三节点控制器的上端口，剩余节点控制器依次顺序连接，构成菊花链总线结构；输出控制端口连接各个阀门，用于将时序动作指令传输至各阀门。

本发明所述粉煤交替变压自动输送装置，所述传感器包括压力传感器和料位传感器。

本发明所述粉煤交替变压自动输送装置，时序控制器还包括无线模块，用于与总控计算机双向通信。

本发明所述粉煤交替变压自动输送装置，时序控制器还包括人机接口模块，人机接口模块与控制模块连接，用于现场设定时序参数。

本发明所述粉煤交替变压自动输送装置，节点控制器还包括通信模块，用于与总控计算机双向通信。

本发明还公开了一种基于上述粉煤交替变压自动输送装置的输送方法，具体为：所述锁斗进料阀、锁斗卸料阀、锁斗充压阀、锁斗泄压阀、压力平衡阀均连接一个节点控制器，时序控制器与节点控制器连接，节点控制器之间通过通信总线连接成菊花链总线结构，时序控制器按照预先设定的时序参数、传感器反馈的信号生成时序动作指令，并发送给相应的节点控制器，节点控制器将接收到的时序动作指令发送给与其连接的阀门，阀门根据接收的时序动作指令动作，完成粉煤的输送。