一种以氢气或甲烷为载体的煤粉喷吹系统的制作方法

本实用新型涉及一种以氢气或甲烷为载体的煤粉喷吹系统。

背景技术：

我国是产煤和用煤大国，煤炭在我国的工业生产中起着非常重要的作用，煤粉喷吹在各个工业生产行业都有应用，比如钢铁高炉喷煤系统、电炉喷碳系统、水泥窑煤粉喷吹、煤制油、煤制气行业煤粉喷吹系统等。

由于煤粉是一种易燃、易爆的固体粉料，所以在煤粉气力输送和喷吹时一般采用氮气输送和喷吹。但是在工业生产中，有一些下游工艺系统（如气化炉）不需要氮气进入，或者如果有氮气进入下游工艺系统会严重影响下游工艺系统的正常运行，下游工艺系统需要用氢气或者甲烷进行煤粉喷吹，但是氢气和甲烷非常危险，喷吹用的氢气和甲烷不能进入喷吹罐或者排放到空气中。随着国内外下游工艺系统对粉煤喷吹系统的要求越来越严，就急需找到一种即能够采用氢气或者甲烷进行煤粉喷吹且氢气和甲烷不会进入喷吹罐和大气的粉煤喷吹工艺。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于解决部分粉煤喷吹工艺不能使用氮气喷吹的问题，提供一种以氢气或甲烷为载体的煤粉喷吹系统，实现采用氢气和甲烷作为喷吹气体的应用。

为实现上述目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种以氢气或甲烷为载体的煤粉喷吹系统，其特征在于：包括一氮气进气阀组、一氢气进气阀组或甲烷进气阀组、一喷吹罐进料阀、一喷吹罐、一除尘器、一排气调节阀、一喷吹给料设备、一喷吹管道；

所述喷吹罐上设有喷吹罐进料阀和除尘器，该除尘器通过排气调节阀联通大气；

所述喷吹给料设备的上部与喷吹罐的出口相连接；

所述喷吹管道与喷吹给料设备的喷吹出口之间通过喷吹罐出口阀连接；

所述氮气进气阀组与喷吹罐上的流化加压组件连接；

所述氢气进气阀组或甲烷进气阀组与喷吹给料设备的进气口连接。

进一步地，所述氮气进气阀组包含手动阀、气动阀和调节阀，还带有流量和压力检测装置，并与喷吹罐的所述流化加压组件中的流化口、加压口连接，而使得氮气不能进入喷吹管道。

进一步地，所述氢气或甲烷进气阀组包含手动阀、气动阀和调节阀，还带有流量和压力检测装置。

本实用新型的有益效果在于：本实用新型可以采用氢气或者甲烷进行煤粉喷吹，可以保证氢气或甲烷不会经过喷吹罐进入大气，从而避免安全隐患和环境污染。

下面通过附图和实施例对本实用新型做详细说明。

附图说明

图1为本实用新型提供的以氢气或甲烷为载体的煤粉喷吹系统的组成结构示意图。

具体实施方式

如图1所示，为本实用新型提供的以氢气或甲烷为载体的煤粉喷吹系统的组成原理示意图，在本实施例中，以氢气或甲烷为载体的煤粉喷吹系统包含有氮气进气阀组1、氢气进气阀组2、甲烷进气阀组3、喷吹罐4、喷吹给料设备5、排气调节阀6、除尘器7、喷吹罐进料阀8、喷吹罐出口阀9以及连通到下游工艺系统11的喷吹管道10。

氮气进气阀组1所在的管道一端连接氮气源，另一端与喷吹罐4的下部连通，是对喷吹罐4进行充压、流化氮封进气组件，通过氮气对喷吹罐4内的煤粉进行充压、流化氮封保护，以免空气混入发生煤粉自燃、爆炸的风险，且通过氮气进行充压、流化以免喷吹用氢气/甲烷进入喷吹罐4，随后喷吹罐4落料时放散排出进入大气造成危险。本实施例所述的氮气进气阀组1包含一手动阀、一气动进气阀、一调节阀、一逆止阀，还带有流量和压力检测装置。

氢气进气阀组2和甲烷进气阀组3都是喷吹气体的进气组件，根据不同喷吹的需要打开氢气进气阀组2或者甲烷进气阀组3进行喷吹，本实施例所述的氢气进气阀组2和甲烷进气阀组3各自包含一手动阀、一气动进气阀、一调节阀、一逆止阀，还带有流量和压力检测装置。优选地，此部分管路阀门采用不锈钢材质，以免碳钢腐蚀生锈发生危险。

喷吹罐4是实现煤粉喷吹的储料设备，其上安装有进料阀8、除尘器7和喷吹给料设备5，氮气进气阀组1与喷吹罐4上的流化加压组件连接，氢气进气阀组2和甲烷进气阀组3与喷吹给料设备5的进气口连接。

喷吹给料设备5是实现精确连续喷吹的核心设备，一般为一个带有气锁功能的转动给料设备，本实施例中选用立式旋转给料机，其为本申请的申请人的专利，专利号：ZL 201320480948.2。喷吹给料设备5上部与喷吹罐4出口相连接，煤粉通过立式旋转给料机上顶板的进料口进入立式旋转给料机，通过立式旋转给料机旋转将煤粉从立式旋转给料机底部的出口落下，该立式旋转给料机有单独的进气口，进气口与氢气进气组件或甲烷进气组件所在的管路相连，利用喷吹给料设备5即完成了煤粉喷吹的精确给料功能，也使得喷吹罐内氮气和喷吹用氢气或甲烷安全隔离，以实现利用氢气或甲烷进行喷吹。

排气调节阀6是控制喷吹罐压力的调节阀，为了避免喷吹罐内氮气和喷吹氢气或甲烷压差过高引起喷吹给料设备5故障或者氮气和氢气或甲烷不能完全隔离，通过氮气进气阀组1和排气调节阀6调节喷吹罐内压力，使喷吹罐内氮气压力和喷吹管线氢气或甲烷压力平衡相等，这样既保护了喷吹给料设备5，又能使氮气和氢气或甲烷能够安全隔离。

除尘器7是喷吹罐4排气放散时的过滤设备，通过除尘器7过滤后氮气排入大气，以免煤粉排气影响环境。

喷吹罐进料阀8是喷吹罐4的进料口，通过进料阀8可以把煤粉加入喷吹罐4。优选地，该进料阀8采用圆顶阀。

出口阀9是喷吹罐4和喷吹管道10的隔离阀门，用于在系统刚开始启动时和结束后隔离喷吹罐和喷吹管线。优选地，喷吹罐出口阀采用圆顶阀。

喷吹管道10是粉煤喷吹的输送管道，由于采用氢气或甲烷进行喷吹，所以喷吹管道10采用不锈钢材质.

下游工艺系统11是粉煤喷吹的终端，采用氢气或甲烷喷吹，氢气或甲烷进入下游工艺系统11后不影响下游工艺系统11正常操作参数。

下面详细描述一下整个系统的工作过程：

1) 操作员发出启动命令，喷吹罐出口阀9关闭，氢气进气阀组2或者甲烷进气阀组3打开，氢气或甲烷进入喷吹管道开始清吹喷吹管道10；

2) 排气调节阀6全开喷吹罐4压力下降，当喷吹罐4内压力下降至设定值时打开入口阀8，煤粉开始落入喷吹罐内；

3) 当喷吹罐称重系统显示喷吹罐已经装满后，入口阀8关闭，排气调节阀6关闭，氮气进气阀组1打开；

4) 喷吹罐4内压力开始上升，当喷吹罐内压力和喷吹管道10压力相等后，氢气进气阀组2和/或甲烷进气阀组3打开，喷吹罐出口阀9打开，喷吹给料设备5开始启动，煤粉通过喷吹给料设备5进入喷吹管道10然后喷吹进入下游工艺系统11；

5) 在喷吹过程中排气调节阀6根据喷吹罐内压力不断进行调节，使喷吹罐内压力和喷吹管道10压力平衡相等；

当喷吹罐内煤粉喷吹结束，需要倒罐时，喷吹罐出口阀9关闭，喷吹给料设备5停止，氢气进气阀组2和/或甲烷进气阀组3关闭，氮气进气阀组1关闭，排气调节阀6打开喷吹罐内压力下降准备下一个落料循环。