[发明专利]锁斗、锁斗加压系统和粉料加压输送系统

说明书

本发明提供一种锁斗、锁斗加压系统和粉料加压输送系统，基于本发明提供的技术方案，利于加压气CO₂的环保排放。本发明提供的锁斗设有入料口、出料口和泄压口，所述出料口设于所述锁斗的底部，所述出料口上设有用于向锁斗内通入加压气的充气锥，所述充气锥上设有所述加压气的入气口，所述充气锥内设有供所述锁斗内的物料从锁斗的所述出料口向外部输出的物料通道。

技术领域

本发明涉及粉料特别是焦粉的加压输送技术，特别涉及一种粉料加压密相输送的锁斗、锁斗加压系统和粉料加压输送系统。

背景技术

在我国现有煤炭储量中，含水高并含有大量挥发份的低阶变质煤占大部分。为了分级、分质利用这种煤炭资源，一般先采用低温热解技术，在400-900℃的温度下，将煤炭附加值高的焦油提取出来(附带煤气)，而残留的固体物即为焦炭。采用大颗粒热解技术产生的焦炭，往往作为钢铁行业的还原剂，但这种技术的出油率稍低。近些年来，随着小颗粒快速热解技术的发展，多采用将煤粉作为热解原料，出油率高，但产生的焦粉粒度小，易自燃，难以长距离运输，需要就地直接转化，而将这些焦粉作为化工原料，送入气化炉气化，生产合成气来生产化学品是焦粉利用的主要发展方向，这也为煤炭的分质利用需要形成了闭环的要求。

焦粉离开热解的温度一般在400-900℃(水含量接近0)，然后经换热副产中低压蒸汽，但在200℃以下继续冷却就只能使用循环冷却水完成，设备投资和耗水量大，这就要求气化装置最好能在200℃以上接收焦粉，同时考虑焦粉的活性，采用干粉气流床气化是最为合适热焦粉转化方式。

干粉气流床气化一般为加压气化，需要通过煤粉加压系统将煤粉(焦粉)加压后经密相输送管线计入气化炉。煤粉加压系统一般包括常压粉仓、锁斗和高压加料罐三部分，其中锁斗作为将低压粉体输送至高压加料罐的关键设备，是整个粉体输送系统的最为复杂和重要的一部分。200℃以上的焦粉进料，对于锁斗装置的运行就会提出更为严格的要求。

锁斗的充压需要采用惰性气体，较多采用CO₂作为加压气(载气)，一般来自化工厂的下游净化工段，受其工艺(低温甲醇洗)影响，CO₂中一般含有微量甲醇，浓度为150-300mg/m³。加压气在锁斗泄压时需要全部排放，国家对于排放气中甲醇的排放标准为小于50mg/m³，这就对工艺的环保性提出了要求，目前采用的气化前端清洗脱除甲醇还是气化排放时清洗脱除甲醇，其投入的设备装置等投资成本还是后期的运行费用，都是比较高。

对于锁斗中粉体料位的测量，现有技术一般采用放射性料位计，使用放射性物质Co-60和Se-137作为测量介质，这两种物质半衰期在5-10年，也就是说每过5-10年就需要对料位计内的放射性物质进更换。更换后的放射性物质还需要专业的设置进行存放管理，造成放射性料位计的使用成本十分高昂，并且更换下的放射性物质的后续处理十分困难，非常不利于环境保护。放射性料位计在正常使用时，会在设备周围一定范围内形成辐射，对于人员安全造成不利影响。因此开发一种简单可靠，安全环保的锁斗粉体料位测量方式也是粉体输送系统所亟需的。

专利CN111362002A一种粉煤高温空气气力输送系统，提出了一种高温粉煤的输送方法，但是这种方法只能用于低压系统，对于市面上主流的高压气流床气化技术并不适用。

专利CN202708582U一种煤粉锁斗充压用气系统，提出了氮气作为载气下的煤粉锁斗充压方法，对于CO2为载气和锁斗在高温情况下的使用没有涉及，锁斗料位的测量也没有涉及到。

专利CN205556580U一种改进的煤粉加压控制系统，对现有粉煤锁斗加压进行了改进，但是对高温焦粉的使用，锁斗料位的测量和去除载气中甲醇也没有涉及，并不适用高温粉焦的输送。

综上所述，对于干粉气化，尤其是高温热焦粉的气化，亟需一种能够满足高温使用，同时满足的环保新要求的锁斗充压技术。

发明内容