一种高压粉煤气化炉双锁斗大能力节能连续给煤装置的制作方法

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1.本实用新型涉及到高压粉煤气化技术领域，直接涉及一种高压粉煤气化炉双锁斗大能力节能连续给煤装置。

背景技术：

2.高压粉煤气化技术已在煤化工领域，特别是合成氨行业广泛推广应用，对装置大型化及节能降耗起到非常重大的作用。粉煤由低压氮气输送至粉煤储罐，然后由一个粉煤锁斗通过收料、高压氮气加压，使之稍高于气化炉内压力，开启锁斗卸料阀向粉煤给料罐送料，再经粉煤给料罐输煤管线送气化炉烧嘴与氧混合燃烧。锁斗卸料完成后进行泄压，卸压至0.02mpa后，粉煤储罐内的粉煤由低压氮气压送入粉煤锁斗内，完成收料后，关闭进料阀进行充压，如此间歇式的收料—充压—卸料—泄压—收料循环进行，完成向气化炉输送高压粉煤。由于单台间歇给煤方式，不能完全保证气化过程的稳定性和可靠性，同时锁斗卸压时高压氮气排空造成极大的浪费，动力消耗较高。因此，研究一种高压粉煤气化大能力节能连续给煤装置是十分必要的。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的就是研究一种高压粉煤气化炉双锁斗大能力节能连续给煤装置，包括粉煤储罐，粉煤锁斗a和粉煤锁斗b，粉煤给料罐，粉煤回收袋式除尘器，粉煤锁斗收料阀a和粉煤锁斗收料阀b，锁斗高压氮气充压阀a和锁斗高压氮气充压阀b，锁斗氮气泄压阀a和锁斗氮气泄压阀b，粉煤锁斗卸料阀a和粉煤锁斗卸料阀b，锁斗均压阀组成，粉煤储罐进口管与低压氮气（0.45mpa）输煤管连接，其出口管通过粉煤锁斗收料阀a和粉煤锁斗收料阀b，分别与粉煤锁斗a和粉煤锁斗b连接，粉煤锁斗a和粉煤锁斗b之间通过锁斗均压阀连接，粉煤锁斗a和粉煤锁斗b分别通过锁斗高压氮气充压阀a和锁斗高压氮气充压阀b与高压氮气（9.8mpa）管连接，粉煤锁斗a和粉煤锁斗b通过粉煤锁斗卸料阀a和粉煤锁斗卸料阀b与粉煤给料罐连接，粉煤锁斗a和粉煤锁斗b的锁斗氮气泄压阀a和锁斗氮气泄压阀b与粉煤回收袋式除尘器连接，粉煤给料罐通过高压输煤管与气化炉烧嘴连接，向炉内连续喷煤。
4.优选的是，粉煤锁斗收料阀a和粉煤锁斗收料阀b，锁斗高压氮气充压阀a和锁斗高压氮气充压阀b，锁斗氮气泄压阀a和锁斗氮气泄压阀b，粉煤锁斗卸料阀a和粉煤锁斗卸料阀b，均由自动控制系统按锁斗压力变化需求设定的程序自动切换，两台粉煤锁斗a和粉煤锁斗b轮替进行收料、充压、卸料和泄压，实现向粉煤给料罐连续稳定的供给粉煤。
5.优选的是，锁斗均压阀，按自控系统操作程序，当粉煤锁斗a卸料完成的同时，粉煤锁斗b即已完成收料过程，锁斗均压阀自动开启，粉煤锁斗a的高压氮气进入粉煤锁斗b内，压力平衡后，锁斗均压阀自动关闭；粉煤锁斗a的锁斗氮气泄压阀a自动开启余气通过粉煤回收袋式除尘器排空，粉煤锁斗b的锁斗高压氮气充压阀b自动开启补充少量高压氮气至锁斗设定压力值。
6.本实用新型的有益效果：
7.以实现大型粉煤气化炉稳定可靠运行，同时降低动能消耗。采用的技术方案是：设置两台粉煤锁斗及相应的收料阀，卸料阀，充压阀，泄压阀，均由自动控制系统操作，自控系统按气化炉压力设定锁斗充压压力，编制各阀自动切换程序，两台锁斗轮替进行收料，锁斗收料结束后（料位计高限），收料阀自动关闭，充压阀自动开启充压至锁斗压力高于气化炉压力0.8mpa后，锁斗卸料阀自动开启向粉煤给料罐卸料，完成卸料后（料位计低限），卸料阀和充压阀自动关闭，均压阀自动开启与另一锁斗均压，压力降至3.4mpa后均压阀关闭（两锁斗压力平衡后关闭），泄压阀自动开启泄压，含尘氮气排至粉煤回收袋式除尘器，卸压至0.0016mpa后重新进行收料，如此两台锁斗由自控系统操作无间隙自动切换，实现了连续稳定向粉煤给料罐供煤。两锁斗之间设置的均压阀，当其中之一锁斗完成卸料，另一锁斗完成收料时，均压阀自动开启两锁斗开始均压匀气，待两锁斗压力平衡后均压阀自动关闭，升压锁斗的充压阀自动开启，再补少量高压氮气至锁斗压力高于气化炉压力0.8mpa达到高压输煤的条件。双锁斗的设置，提高了粉煤输送的能力，实现了对粉煤给料罐的连续给料，保证了粉煤气化炉运行的稳定性和可靠性。均压阀的设置，缩短锁斗冲压时间的同时，节省了大量高压氮气获取明显的节能效益。
附图说明
8.附图1示出了本实用新型一种高压粉煤气化炉双锁斗大能力节能连续给煤装置结构示意图。
9.附图标记说明
10.1.粉煤储罐；2.粉煤锁斗a；3.粉煤锁斗b；4.粉煤给料罐；5.粉煤回收袋式除尘器；6.粉煤锁斗收料阀a；7.粉煤锁斗收料阀b；8.锁斗高压氮气充压阀a；9.锁斗高压氮气充压阀b；10.锁斗氮气泄压阀a；11.锁斗氮气泄压阀b；12.粉煤锁斗卸料阀a；13.粉煤锁斗卸料阀b；14.锁斗均压阀。
11.具体实施方式：
12.下面结合附图1对本实用新型一种高压粉煤气化炉双锁斗大能力节能连续给煤装置做进一步说明：
13.1、以q245r材料制作，粉煤储罐1设计压力0.5mpa，容积760 m3；粉煤锁斗a 2和粉煤锁斗b 3设计压力为8.5 mpa，容积150 m3；粉煤给料罐4设计压力8.5mpa，容积470m3；粉煤回收袋式除尘器5，设计压力0.045 mpa，容积 240m3。
14.2．进一步地，粉煤储罐1进口管与低压氮气输煤管连接，其出口管通过粉煤锁斗收料阀a 6和粉煤锁斗收料阀b7，分别与粉煤锁斗a2和粉煤锁斗b 3连接，粉煤锁斗a2和粉煤锁斗b 3分别通过锁斗高压氮气充压阀a 8和锁斗高压氮气充压阀b 9与高压氮气管连接，粉煤锁斗a 2和粉煤锁斗b 3通过锁斗氮气泄压阀a 10和锁斗氮气泄压阀b 11与粉煤回收袋式除尘器5连接，粉煤锁斗a2和粉煤锁斗b3分别通过粉煤锁斗卸料阀a 12和粉煤锁斗卸料阀b13与煤粉给料罐4连接，粉煤锁斗a2和粉煤锁斗b3之间通过锁斗均压阀14连接，粉煤给料罐4通过高压输煤管与气化炉喷嘴连接，向炉内连续喷煤。
15.3、进一步地，粉煤锁斗收料阀a6和粉煤锁斗收料阀b7，以及锁斗高压氮气充压阀a8和锁斗高压氮气充压阀b9，锁斗氮气泄压阀a 10；锁斗氮气泄压阀b 11，粉煤锁斗卸料阀a 12；粉煤锁斗卸料阀b 13，以及锁斗均压阀14均为电磁自动阀，由自动控制系统操作，自
控系统根据气化炉内运行压力及粉煤需求流量设定粉煤锁斗a2和粉煤锁斗b3的压力变换顺序，编制上述各电磁阀自动阀的自动切换程序；
16.第一步：当粉煤锁斗a2收料时，粉煤锁斗b3开始卸料。粉煤锁斗a2的粉煤锁斗收料阀a6开启，锁斗高压氮气充压阀a8，锁斗氮气泄压阀a10，粉煤锁斗卸料阀a12均关闭；粉煤锁斗b3的粉煤锁斗卸料阀b13开启，粉煤锁斗收料阀b7、锁斗高压氮气充压阀b9，锁斗氮气泄压阀b12均关闭，锁斗均压阀14关闭。
17.第二步：粉煤锁斗a2充压时，粉煤锁斗b3泄压。粉煤锁斗a2完成收料后，粉煤锁斗收料阀a6自动关闭；粉煤锁斗b3完成卸料，粉煤锁斗卸料阀b13自动关闭；锁斗均压阀14自动开启，粉煤锁斗b3内的高压氮气均压至粉煤锁斗a2内，压力平衡后，锁斗均压阀14自动关闭，粉煤锁斗b3内的余气通过锁斗氮气泄压阀b11排入粉煤回收袋式除尘器5，然后排空；粉煤锁斗a2的锁斗高压氮气充压阀a8随即自动开启，向粉煤锁斗a2补充高压氮气至设定压力值，粉煤锁斗a2的锁斗氮气泄压阀a10，粉煤锁斗卸料阀a12，以及锁斗高压氮气充压阀b9，粉煤锁斗收料阀b7均处于关闭状态。
18.第三步：粉煤锁斗a2卸料，粉煤锁斗b3收料。粉煤锁斗a2压力达到设定压力值时，粉煤锁斗卸料阀a12开启，粉煤经过粉煤给料罐进入汽化炉喷嘴，同时锁斗高压氮气充压阀a8关闭，粉煤锁斗收料阀a6、锁斗氮气泄压阀a10处于关闭状态；与此同时，粉煤锁斗b3的粉煤锁斗收料阀b7开启，同时粉煤锁斗卸料阀b13关闭，粉煤锁斗卸料阀b13、锁斗高压氮气充压阀b9处于关闭状态。卸料粉煤锁斗a2完成卸料后，粉煤锁斗a2的粉煤锁斗卸料阀a12自动关闭；卸料粉煤锁斗b3完成收料，粉煤锁斗收料阀b7自动关闭，锁斗均压阀14自动开启，粉煤锁斗a2内的高压氮气排入粉煤锁斗b3内，待压力平衡后，锁斗均压阀14自动关闭，粉煤锁斗a2的锁斗氮气泄压阀a10自动开启，粉煤锁斗a2内的余气排入粉煤回收袋式除尘器5内，然后排空，过滤除去的粉煤落入粉煤滤罐1；同时粉煤锁斗b3的锁斗高压氮气充压阀b9自动开启，向粉煤锁斗b3内补充高压氮气至粉煤锁斗b3内的压力至设定压力值。
19.如上，四步一个循环，粉煤锁斗a2和粉煤锁斗b3轮替进行收料—充压—卸料—泄压—收料，无间隙自动切换，实现气化炉连续稳定的输煤，利用粉煤锁斗a2和粉煤锁斗b3之间的锁斗均压阀14，使两锁斗内的氮气余压相互补充，吨氨可节约9.8mpa氮气2.5m3，可减少动力消耗约16mj。

技术特征：

1.一种高压粉煤气化炉双锁斗大能力节能连续给煤装置，包括粉煤储罐（1），粉煤锁斗a（2）和粉煤锁斗b（3），粉煤给料罐（4），粉煤回收袋式除尘器（5），粉煤锁斗收料阀a（6）和粉煤锁斗收料阀b（7），锁斗高压氮气充压阀a（8）和锁斗高压氮气充压阀b（9），锁斗氮气泄压阀a（10）和锁斗氮气泄压阀b（11），粉煤锁斗卸料阀a（12）和粉煤锁斗卸料阀b（13），锁斗均压阀（14）组成，其特征是：所述粉煤储罐（1）进口管与低压氮气输煤管连接，其出口管通过所述粉煤锁斗收料阀a（6）和所述粉煤锁斗收料阀b（7），分别与所述粉煤锁斗a（2）和所述粉煤锁斗b（3）连接，所述粉煤锁斗a（2）和所述粉煤锁斗b（3）之间通过所述锁斗均压阀（14）连接，所述粉煤锁斗a（2）和所述粉煤锁斗b（3）分别通过所述锁斗高压氮气充压阀a（8）和所述锁斗高压氮气充压阀b（9）与高压氮气管连接，所述粉煤锁斗a（2）和所述粉煤锁斗b（3）通过所述粉煤锁斗卸料阀a（12）和所述粉煤锁斗卸料阀b（13）与所述粉煤给料罐（4）连接，所述粉煤锁斗a（2）和所述粉煤锁斗b（3）的所述锁斗氮气泄压阀a（10）和所述锁斗氮气泄压阀b（11）与所述粉煤回收袋式除尘器（5）连接，所述粉煤给料罐（4）通过高压输煤管与气化炉烧嘴连接，向炉内连续喷煤。2.根据权利要求1所述高压粉煤气化炉双锁斗大能力节能连续给煤装置，其特征在于，所述粉煤锁斗收料阀a（6）和所述粉煤锁斗收料阀b（7），所述锁斗高压氮气充压阀a（8）和所述锁斗高压氮气充压阀b（9），所述锁斗氮气泄压阀a（10）和所述锁斗氮气泄压阀b（11），所述粉煤锁斗卸料阀a（12）和所述粉煤锁斗卸料阀b（13），均由自动控制系统按锁斗压力变化需求设定的程序自动切换，两台所述粉煤锁斗a（2）和所述粉煤锁斗b（3）轮替进行收料、充压、卸料和泄压，实现向所述粉煤给料罐（4）连续稳定的供给粉煤。

技术总结

本实用新型公开了一种高压粉煤气化炉双锁斗大能力节能连续给煤装置，粉煤储罐进口管与低压氮气输煤管连接，其出口管通过粉煤锁斗收料阀A和粉煤锁斗收料阀B，分别与粉煤锁斗A和粉煤锁斗B连接，粉煤锁斗A和粉煤锁斗B之间通过锁斗均压阀连接，粉煤锁斗A和粉煤锁斗B分别通过锁斗高压氮气充压阀A和锁斗高压氮气充压阀B与高压氮气管连接，粉煤锁斗A和粉煤锁斗B通过粉煤锁斗卸料阀A和粉煤锁斗卸料阀B与粉煤给料罐连接，粉煤锁斗A和粉煤锁斗B的锁斗氮气泄压阀A和锁斗氮气泄压阀B与粉煤回收袋式除尘器连接。双锁斗的设置，提高了粉煤连续输送能力，稳定性和可靠性高。均压阀的设置，节省了大量高压氮气获取明显的节能效益。了大量高压氮气获取明显的节能效益。了大量高压氮气获取明显的节能效益。