技术领域
[0001] 本
发明属于低阶粉煤
热解技术领域，主要是涉及低级粉煤气力输送提升系统及方法。
背景技术
[0002] 我国
能源结构的特点是“缺油、少气、富煤”。石油和
天然气在2030年内对外的依存度将分别达到71％和42％；我国煤炭资源丰富，但中低阶煤炭(
褐煤、长焰煤、
烟煤)占55％以上，原煤除了部分用于
炼焦、转化加工外，绝大部分用于直接燃烧。煤直接燃烧，导致煤炭中富含的油气资源还没有得到充分的提炼利用，而且直接
燃烧热效率低，对环境破坏严重。煤的热解是将煤在惰性气氛下加热，制取半焦、煤气和焦油等产品，得到的这些产品，又可以
梯级利用，对油气资源充分提取的同时，又提高了煤炭的综合利用效率。2014年我国火力发电行业消耗动力煤近20亿吨，如果煤炭在燃烧发电之前都利用低阶
煤粉煤快速热解装置，我国火电行业每年将为国家生产石油1.4亿吨以上、天然气2000亿立方米以上。
[0003] 2015年3月9日，工业和信息化部、财政部联合下发了《工业领域煤炭清洁高效利用行动计划(2015-2020)》，对工业领域煤炭清洁化利用作出布局。行动计划中推荐了21种工业领域煤炭清洁高效利用技术，其中有三项推荐技术为神雾环保能源集团公司具有自主知识产权的核心节能减排与大气雾霾治理技术：中低阶煤炭分质梯级利用新技术、
合成气无循环两段甲烷化制合成天然气技术均是利用低阶煤提质分阶利用
专利技术。
[0004] 因此,寻求一种主要针对目前低阶粉煤中低温快速热解系统的一种安全、高效的低阶粉煤输送提升技术方案,有助于提高低阶粉煤热解过程的安全性、可靠性。
[0005]
现有技术一：ETCH-175工艺，技术方案如下：
[0006] 现有技术一为管状带式
输送机，输送带在尾部过渡段受料后，逐渐将其卷成圆管状进行物料密闭输送，到头部过渡段再逐渐展开直至卸料。管带机的具体结构如下图所示：管状带式输送机由驱动装置及传动滚筒、尾架、螺旋拉紧装置、改向滚筒、过渡
机架、皮带、支柱、桁架、托棍、走道、六边形托辊组、
水平翻带装置、中间机架、
塔架等组成。输送带在尾部过渡段受料后，逐渐将其卷成圆管状进行物料密闭输送，到头部过渡段再逐渐展开直至卸料。
[0007] 现有技术一的缺点：
[0008] 低阶粉煤含挥发分在40％左右，在粉煤烘干后输送易燃易爆，管状带式输送机无法实现惰性气体保护输送；
[0009] 100万吨/年热解炉顶部料仓6-12个，管状带式输送机无法实现多点下料；
[0010] 管状带式输送机机构庞大，由于干燥粉煤堆积
角小，提升至50-60米高度占地较多、造价较贵；
[0011] 管状带式输送机机构机械部件较多，易损坏，检修时间较长，不利于长周期运行。
[0012] 现有技术二：Lurgi-Spuelgas工艺，技术方案如下：
[0013] 现有技术二为大倾角
皮带输送机，大倾角输送机也叫波浪式挡边输送机，是输送机的一种，大倾角输送机有通用带式输送机结构简单、运行可靠、维修方便等优点，更可大倾角输送，结构紧凑、占地少，近年在提升高度，大输送量的方面发展很快，使其应用更为广泛。
[0014] 现有技术二的缺点：
[0015] 低阶粉煤含挥发分在40％左右，在粉煤烘干后输送易燃易爆，大倾角皮带输送系统无法实现惰性气体保护输送；
[0016] 100万吨/年热解炉顶部料仓6-12个，大倾角皮带输送系统无法实现多点下料；
[0017] 大倾角皮带输送系统无法解决粉煤输送过程扬尘问题，达不到环保要求；
[0018] 大倾角皮带输送系统机构机械部件较多，易损坏，检修时间较长，不利于长周期运行。
[0019] 由于现有技术的缺点，本发明拟提出低阶粉煤气力输送提升系统及方法。
发明内容
[0020] 本发明的目的在于使低阶粉煤在中低温热解系统中能安全可靠的上料，对低阶粉煤输送过程实现防燃、防爆、防扬尘，工作环境达到环保要求，并解决中低温热解系统顶部料仓多点布料难题。
[0021] 本发明的目的是提供一种低阶粉煤气力输送提升系统，所述系统包括料斗、
风包料输送
泵、文丘里输料器、罗茨风机组、料仓，其中：所述料斗与所述风包料输送泵通过下灰管相连；所述风包料输送泵与所述文丘里输料器进料口相连；所述罗茨风机组出气口通过送气管与所述文丘里输料器进气口相连；所述文丘里输料器出料口通过输粉管与料仓相连；所述料仓通过回气管与所述罗茨风机组相连。
[0022] 进一步地，所述系统还包括逻辑控制系统，所述逻辑控制系统的功能是控制料仓进料顺序,实现均衡进料,防止某一料仓料位过低而导致无料供给热解炉。
[0023] 进一步地，所述下灰管上装有
气动插板
阀，所述气动插板阀的开闭由所述逻辑控制系统来控制；所述风包料输送泵由变频
电机驱动，所述变频电机由所述逻辑控制系统来控制；所述送气管上装有压力变送器，用于检测所述送气管内的压力值并送到所述逻辑控制系统；连接所述料仓的输粉管上装有气动圆顶阀，所述气动圆顶阀数量为一个或一个以上并由所述逻辑控制系统控制开闭；所述料仓包括一个或一个以上，二个以上料仓之间通过连通管相连；所述料位计用于检测所述料仓的料位高度值并送到所述逻辑控制系统。
[0024] 进一步地，所述罗茨风机组包括一个或一个以上罗茨风机和储气柜，所述储气柜通过所述回气管与所述料仓相连。
[0025] 本发明的另一个目的是提供一种利用所述的低阶粉煤气力输送提升系统进行粉煤气力输送提升的方法，所述方法包括如下步骤：
[0026] 步骤S1，将低阶粉煤送至所述料斗，使之通过所述下灰管进入所述风包料输送泵；
[0027] 步骤S2，利用所述变频电机驱动所述风包料输送泵，将粉煤送入所述文丘里输料器；
[0028] 步骤S3，利用所述罗茨风机组吸入气体，并通过所述送气管送入所述文丘里输料器；
[0029] 步骤S4，使所述粉煤和所述气体在所述文丘里输料器中混合，形成风包粉；
[0030] 步骤S5，利用所述文丘里输料器将所述风包粉提升至所述输粉管，使所述风包粉进入所述料仓，此后，所述粉煤下沉进入料仓，所述气体从回气管回到所述罗茨风机组的储气柜。
[0031] 进一步地，送入所述料斗的所述粉煤被处理成粒度≤8mm、
温度小于100℃的粉煤。
[0032] 进一步地，所述罗茨风机组吸入的气体是惰性气体。
[0033] 进一步地，利用所述逻辑控制系统接收所述压力变送器送来的压力值，当所述压力值低于设定值时，控制给所述罗茨风机组的储气柜补充气体。
[0034] 进一步地，利用所述逻辑控制系统控制所述气动圆顶阀开闭，向所述料仓进料，包括如下步骤：
[0035] 所述逻辑控制系统根据所述料位计测量的所述料仓进料的高度，判断料位最低的料仓；
[0036] 按照预先设定的控制逻辑来控制相应的所述气动圆顶阀开闭，向料位最低的料仓进料；
[0037] 当进料的所述料仓料位达到设定值时，继续控制向下一个料位最低的料仓进料；
[0038] 如果正在进料时，有其他料仓低料位报警时，则优先向低料位报警的所述料仓进料。
[0039] 进一步地，所述方法还包括多级料仓沉降步骤，该步骤在所述系统包括一个以上所述料仓时，使每个所述料仓中所述气体和所述粉煤分离，包括如下子步骤：
[0040] 所述风包料进入一个所述料仓后，所述粉煤下沉，所述气体从所述连通管依次进入其他料仓上部，使粉煤经多级料仓沉降；
[0041] 所述气体从顶部所述回气管出去,回到所述罗茨风机组的所述储气柜，循环使用。
[0042] 本发明获得了非常明显的益处：
[0043] 解决了低阶粉煤在中低温热解系统安全可靠上料的问题，
[0044] 采用惰性气体爆料输送低阶粉煤，管道磨损较小，安全、稳定、可靠，适用于长周期运行；
[0045] 进料控制方便、灵活，完全满足热解炉系统生产要求；
[0046] 本技术适用性广，适于推广；
[0047] 解决了低阶粉煤易燃易爆问题；
[0048] 解决了低阶粉煤扬尘问题，满足环保要求；
[0050] 图1：低阶粉煤气力输送提升系统
实施例工艺
流程图。
具体实施方式
[0051] 以下结合附图1及实施例，对本发明的具体实施方式进行更加详细的说明，以便能够更好地理解本发明的方案以及其各个方面的优点。然而，以下描述的具体实施方式和实施例仅是说明的目的，而不是对本发明的限制。
[0052] 本发明涉及一种低阶粉煤气力输送提升系统，如图1所示，图1为低阶粉煤气力输送提升系统实施例工艺流程图，所述系统包括料斗11、风包料输送泵8、文丘里输料器9、罗茨风机组1、料仓。
[0053] 见图1，所述料斗11与所述风包料输送泵8通过下灰管5相连。所述风包料输送泵8与所述文丘里输料器9进料口相连。所述罗茨风机组1出气口通过送气管3与所述文丘里输料器9进气口相连。所述文丘里输料器9出料口通过输粉管10与所述料仓相连。
[0054] 所述料仓包括一个或一个以上，图1的系统包括三个料仓A仓、B仓、C仓，A仓、B仓之间通过连通管14相连，B仓、C仓之间通过连通管16相连。所述罗茨风机组包括一个或一个以上罗茨风机和储气柜。所述料仓A仓通过回气管13与所述罗茨风机组1相连，所述料仓C仓通过回气管18与所述罗茨风机组1的储气柜相连。
[0055] 见图1，所述系统还包括逻辑控制系统19，所述逻辑控制系统19的功能是控制料仓进料顺序，实现均衡进料，防止某一料仓料位过低而导致无料供给热解炉。
[0056] 见图1，所述下灰管5上装有气动插板阀6，所述气动插板阀6的开闭由所述逻辑控制系统19来控制。所述风包料输送泵8由变频电机7驱动，所述变频电机7由所述逻辑控制系统19来控制。所述送气管3上装有压力变送器2，用于检测所述送气管内的压力值并送到所述逻辑控制系统19，压力低时，给所述罗茨风机组的储气柜补充惰性气体。
[0057] 见图1，连接所述料仓的所述输粉管10上装有气动圆顶阀，所述气动圆顶阀数量为一个或一个以上，并由所述逻辑控制系统19控制开闭，本实施例有四个气动圆顶阀A1、A2、B1、B2。所述料位计12用于检测所述料仓A仓的料位高度值并送到所述逻辑控制系统。所述料位计15用于检测所述料仓B仓的料位高度值并送到所述逻辑控制系统。所述料位计17用于检测所述料仓C仓的料位高度值并送到所述逻辑控制系统。
[0058] 所述文丘里输料器9是根据文丘里效应制造的，文丘里效应的原理是当风吹过阻挡物时，在阻挡物的背风面上方端口附近气压相对较低，从而产生
吸附作用并导致空气的流动。文氏管的原理其实很简单，它就是把气流由粗变细，以加快气体流速，使气体在文氏管出口的后侧形成一个“
真空”区，它能用气流实现粉料的输送，因为文丘里输料器的上述特征，本发明能利用所述文丘里输料器进行风包粉的提升。
[0059] 利用所述低阶粉煤气力输送提升系统进行低阶粉煤气力输送提升的方法，具体实施步骤如下：
[0060] 1.所述罗茨风机组1从其储气柜吸入惰性气体，一般是氮气或二
氧化
碳或二者混合物或烟气，通过所述罗茨风机组1的出气口连接所述送气管3送入所述文丘里输料器9的进气口，送气管3上安装弯头4以改变气体走向；
[0061] 2.将粉煤
破碎至粒度≤8mm，温度小于100℃，送入所述料斗11，经过所述气动插板阀6通过所述下灰管5，进入所述风包料输送泵8；
[0062] 3.所述逻辑控制系统19控制所述变频电机7驱动所述风包料输送泵8，将所述粉煤送入所述文丘里输料器9的进料口；
[0063] 4.所述粉煤和所述惰性气体在文丘里输料器9中混合形成风包粉；
[0064] 5.所述文丘里输料器9的出料口连接所述输粉管10，将风包粉提升至所述气动圆顶阀，即将进入料仓；
[0065] 6.所述逻辑控制系统19根据所述A仓料位计12、B仓料位计15、C仓料位计17测量的各个料仓进料的高度，判断料位最低的料仓，按照预先控制逻辑控制相应圆顶阀的开闭，向料位最低的料仓进料，当料仓的粉煤达到设定高料位时，控制向下一料仓送料，或正在送料时，有料仓低料位报警，按照预先控制逻辑向低料位报警的料仓送料；
[0066] 7.进料时，所述逻辑控制系统19控制所述气动圆顶阀打开，将风包粉送入所述料仓，粉下沉，惰性气体从所述连通管经过多级料仓沉降后，经回气管回到所述罗茨风机组1的储气柜，循环使用。
[0067] 其中，所述逻辑控制系统19根据所述三个料位计测量的仓位高度判断A仓料位最低，就打开气动圆顶阀A1，关闭气动圆顶阀A2、B1、B2，向A仓进料，风包粉进入A仓后，粉煤下沉，气体从上部连通管14进入B仓上部，再从连通管16进入C仓上部，使B仓、C仓粉煤料再次下沉，气体最后从A仓顶部的回气管13和C仓顶部的回气管18出去。
[0068] 所述逻辑控制系统19根据所述三个料位计测量的仓位高度判断B仓料位最低，就打开气动圆顶阀A2、B1，关闭气动圆顶阀A1、B2，向B仓进料，风包粉进入B仓后，粉煤下沉，气体从上部连通管14进入A仓上部，再从连通管16进入C仓上部，使A仓、C仓粉煤料再次下沉，气体最后从A仓顶部的回气管13和C仓顶部的回气管18出去。
[0069] 所述逻辑控制系统19根据所述三个料位计测量的仓位高度判断C仓料位最低，就打开气动圆顶阀A2、B2，关闭气动圆顶阀A1、B1，向C仓进料，风包粉进入C仓后，粉煤下沉，气体从上部连通管16进入B仓上部，再从连通管14进入A仓上部，使A仓、B仓粉煤料再次下沉，气体最后从A仓顶部的回气管13和C仓顶部的回气管18出去。
[0070] 也可以在回气管上设置阀
门，控制气体从打开阀门的回气管回到罗茨风机组的储气柜。
[0071] 实施例
[0072] 利用该发明为低阶粉煤快速热解系统输送长焰粉煤，本实施例输送的长焰粉煤，易燃易爆易扬尘，如果采用以前的传统工艺方法来输送，不安全不可靠不环保，而应用本发明的低阶粉煤气力输送提升系统，用惰性气体与粉煤形成风包粉，又利用文丘里输料器进行气力输送提升，安全可靠环保。
[0073] 本实施例用的所述惰性气体为氮气或二氧化碳，所述罗茨风机组包括一个罗茨风机和一个储气柜，料仓是三个，包括A仓、B仓、C仓。
[0074] 将实施例的长焰粉煤破碎至粒度≤8mm，温度小于100℃，和所述二氧化碳混合形成风包粉，利用本发明的系统及方法进行输送，可以实现多点下料，处理量为100万吨/年。
[0075] 本发明采用惰性气体包裹低阶粉煤进行低阶粉煤输送，管道磨损较小，安全、稳定、可靠，适用于长周期运行；进料控制方便、灵活，完全满足热解炉系统生产要求；解决了低阶粉煤易燃易爆问题；解决了低阶粉煤扬尘问题，满足环保要求；设备可靠，运营成本低。
[0076] 最后应说明的是：上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于在上述说明的
基础上做出其它不同形式的变化或变动，仍处于本发明的保护范围之中。
