[发明专利]一种旋转给料式粉煤定量进料输送装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及能源化工领域固体粉料的加料及输送，具体涉及一种旋转给料式粉煤定量进料输送装置及方法。

背景技术

煤粉加压进料及输送是干法煤气化及粉煤热解的原料供给源头，是影响后续反应工艺是否连续稳定运行的关键技术之一。目前，煤粉加压进料及输送主要有两种技术方案：一种是使用气体作为载气的加压密相气体输送技术，该技术主要包括下部出料密相输送系统，如Shell和Prenflo方式，以及上部出料密相输送系统，如GSP方式。第二种是刚刚起步的固体泵输送技术。

Shell和GSP两种加料工艺的区别是Shell气化炉采用下出料发送罐供料器加上管道密相输送供煤系统；而GSP采用上出料发送罐供料和管道密相输送系统供煤，在发送罐的底部有流化板及搅拌器，输煤管从罐顶部引出并通至气化炉顶部的喷嘴。在上出料发料罐中，装置底部设有气室和流化板，输送管道从发料罐顶部或侧部进入发料罐，延伸至距离流化板某一确定高度位置，气体进入方式有以下几种：从发料罐顶部以加压气形式进入；从锥部以流化气形式进入；从底部气室通过流化板进入。物料的排出主要依靠物料的有效流化而喂入输送管，因此仅适用于输送可流态化的粉料，罐内物料不能完全排空，本身压损相对较大。上出料式发料罐以往曾被普遍应用，而今仅在安装空间受限制或要求上出料布置的情况下才采用，传统的Fluxo仓泵即为其代表。

固体泵输送技术是未来煤粉加料输送的发展趋势。目前，国外关于这方面的研究尚未成熟，如美国GE公司开发的Stamet Pump的最大输出压力能达到6.9MPa，但该技术处于实验室研究阶段，还未得到工业化应用。国内固体输送泵技术的研究也处于起步阶段，还需要开展大量的研究工作。

发明内容

本发明的目的在于解决现有技术对煤粉等固体物料输送存在精度低，输送不稳定等缺陷，提供一种能够较好控制进料速率、精确计量、控制简单，能够加压连续稳定进料的旋转给料式粉煤定量进料输送装置及方法。

为实现上述目的，本发明的进料装置包括依次相连的煤斗、锁斗、给料斗、煤粉松动器和加压给料器，加压给料器的出口与输送管道相连，输送管道的一端连接气源系统，另一端连接反应设备，且在输送管道上位于加压给料器的出口后端安装有粉煤流量计，煤粉松动器还通过吹扫管路及安装在该管路上的吹扫气阀与气源系统相连通。

所述的加压给料器为机械式定量给料装置，包括环隙内壁和中心轴以及安装在中心轴上的齿轮，齿轮与环隙内壁之间形成的下料格。

所述的粉煤流量计两侧的气源管道上分别安装有第一、二煤粉切断阀。

所述的煤斗出口管路上依次设置有插板阀和进料耐磨盘阀；锁斗出口管路上安装有出料耐磨盘阀。

所述的锁斗还通过充压管路及安装在充压管路上的充压阀与气源系统相连，还包括与煤斗和锁斗相连通的安装有泄压阀的泄压管路。

所述的给料斗上端通过稳压管路及安装在稳压管路上的稳压阀与气源系统相连，给料斗下端通过松动管路及安装在松动管路上的松动气阀与气源系统相连，且在充压管路与稳压管路之间还设置有带有锁斗平衡阀的锁斗平衡管路。

所述的给料斗还通过带有给料平衡阀的给料平衡管路与第一煤粉切断阀阀后的输送管道相连。

本发明的进料方法，包括以下步骤：

1)系统充压：所有阀门初始状态均为关闭，打开松动气阀，将给料斗充压至操作压力，然后关闭松动气阀；打开稳压阀，将给料斗压力稳定调节在操作压力；

2)料位建立：煤斗为常压设备，其中存储合格的煤粉，当建立给料斗料位时，启动锁斗进料系统，按顺控逻辑将常压煤粉加入带压给料斗中；

3)粉煤进料：当给料斗料位建立合格后，开启气源系统，打开第一煤粉切断阀和第二煤粉切断阀，通过气源系统设定输送管线的气量和流速，打开给料斗平衡阀，在开启气力输送系统后，打开吹扫气阀，启用煤粉松动器，设定吹扫气流量，在启用煤粉松动器后，启动加压给料器，煤粉进入加压给料器下料格，通过中心轴的旋转，落入输送管道，在气力输送作用下，进入反应设备。

所述的吹扫管路的吹扫气在煤粉松动器内壁面的气速为0.004～0.01m/s。

所述的输送管道的操作气速为9～15m/s。

本发明的原料煤粉的粒径范围为0.045～1mm，水分含量<4(ad，％)。此外，该装置也适用于粉煤灰、砂子等固体物料的连续、定量进料。所述的旋转给料式粉煤定量进料输送装置操作压力为常压～3.0MPa。

本发明的有益效果在于：