本發明屬于粉料的熱解產氣技術領域,具體涉及一種粉料熱解反應器的進料系統。
背景技術:
現有的粉料熱解反應器的進料系統普遍存在操作復雜、故障率高等缺點。主要是以下兩方面的原因:第一,熱解反應原料(包括煤粉、生物質等)的堆積角較大,原料在料倉中極易發生架橋、堵塞等現象,阻礙熱解裝置的正常運行;第二,熱解反應過程中產生的熱解油氣極易上串,油蒸汽冷凝于進料系統中致使原料發生結塊,使得熱解反應器無法正常運行。因此,如何設計一種能夠解決粉料熱解反應裝置的料倉易架橋以及熱解氣串氣的進料系統成為本領域亟需解決的問題。
技術實現要素:
本發明針對現有技術的不足,設計并開發出一種粉料熱解反應器的進料系統,該進料系統結構簡單、成本低、安全性能好、適用于多種原料,可有效解決熱解反應器的進料系統料倉易架橋、熱解氣易串氣的缺陷。
為解決上述技術問題,本發明采用的技術方案為:
本發明提供了一種粉料熱解反應器的進料系統。根據本發明的實施例,該系統包括:料倉、料位計、料倉吹掃裝置、插板閥、一級進料螺旋、補壓管、減壓閥和二級進料螺旋,其中:所述料位計設置于所述料倉的頂部,所述的插板閥設置于所述料倉底部,所述料倉吹掃裝置固定連接在所述料倉的側壁上,并位于所述插板閥的上方;所述料倉、插板閥、一級進料螺旋和二級進料螺旋依次相連,并且,所述一級進料螺旋和二級進料螺旋沿水平方向平行設置,所述一級進料螺旋位于所述二級進料螺旋上方,并通過連接通道將所述一級進料螺旋的出料端與所述二級進料螺旋的進料端相連接;所述二級進料螺旋的出料端與熱解反應器的入口相連接;所述補壓管設置在所述一級進料螺旋和所述二級進料螺旋之間的所述連接通道的側壁上,并與所述減壓閥相連接,用于增加所述連接通道內的壓力,使所述連接通道內的壓力大于熱解反應器內的壓力。
發明人發現,根據本發明實施例的進料系統結構簡單、成本低、安全性能好、適用于多種原料。該系統的料倉采用間歇式吹掃裝置進行吹掃,避免粉料于料倉內發生架橋,并且,一級進料螺旋與二級進料螺旋之間添加補壓管,通過控制連接通道內的壓力,避免反應器產生的熱解氣上串到進料系統中。
根據本發明的實施例,所述料倉吹掃裝置和所述的插板閥均為間歇式開啟,當所述料倉吹掃裝置開啟時所述插板閥關閉,當所述料倉吹掃裝置關閉時所述插板閥開啟。
根據本發明的實施例,所述料倉吹掃裝置的吹掃間隔為300~600s。
根據本發明的實施例,所述料倉底部料封高度≥500mm。
根據本發明的實施例,所述連接通道沿豎直方向延伸,其上端與所述一級進料螺旋的出料端連接,下端與所述二級進料螺旋的進料端相連接。
根據本發明的實施例,所述減壓閥的一端與所述補壓管連接,另一端連接氣源。
根據本發明的實施例,通過所述減壓閥來控制壓力,使得P2≥P1+5kPa,其中,P2為所述連接通道內的進氣壓力,P1為所述熱解反應器內壓力。
本發明的有益效果在于:
1)料倉采用間歇式吹掃裝置進行吹掃,避免粉料于料倉內發生架橋。
2)一級進料螺旋與二級進料螺旋之間添加補壓管,通過控制連接通道內的壓力,避免反應器產生的熱解氣上串到進料系統中。
3)料倉底部添加插板閥,通過控制插板閥和料倉吹掃裝置,避免吹掃裝置的吹掃氣對系統造成影響。
4)料倉為敞開式料倉,通過料位計控制料封高度,無需封閉式料倉的復雜機械。
附圖說明
圖1為本發明粉料熱解反應器的進料系統的結構圖。
其中,1.料位計;2.料倉;3.料倉吹掃裝置;4.插板閥;5.一級進料螺旋;6.補壓管;7.減壓閥;8.二級進料螺旋;9.熱解反應器。
具體實施方式
為了使本領域技術人員更好地理解本發明的技術方案,下面結合具體實施例對本發明作進一步的詳細說明。下面描述的實施例是示例性的,僅用于解釋本發明,而不能理解為對本發明的限制。實施例中未注明具體技術或條件的,按照本領域內的文獻所描述的技術或條件或者按照產品說明書進行。
根據本發明的一個方面,本發明提供了一種粉料熱解反應器的進料系統,圖1為該粉料熱解反應器的進料系統的結構圖,如圖1所示,粉料熱解反應器的進料系統包括:料位計1、料倉2、料倉吹掃裝置3、插板閥4、一級進料螺旋5、補壓管6、減壓閥7和二級進料螺旋8,其中:所述料位計設置于所述料倉的頂部,料倉可以為敞開式料倉,通過料位計控制料封高度,無需封閉式料倉的復雜機械。所述的插板閥設置于所述料倉底部,所述料倉吹掃裝置固定連接在所述料倉的側壁上,并位于所述插板閥的上方,從而當插板閥關閉時,料倉吹掃裝置的吹掃不會對熱解反應器造成影響。根據實際情況,通過吹掃裝置進行定期的吹掃,避免粉料于料倉內發生架橋現象。所述料倉、插板閥、一級進料螺旋和二級進料螺旋依次相連,所述一級進料螺旋和二級進料螺旋的設置方式和位置關系不受特別限制,能將粉料分級傳輸即可,優選的,所述一級進料螺旋和二級進料螺旋沿水平方向平行設置,所述一級進料螺旋位于所述二級進料螺旋上方,并通過連接通道將所述一級進料螺旋的出料端與所述二級進料螺旋的進料端相連接,所述二級進料螺旋的出料端與熱解反應器的入口相連接。所述補壓管設置在所述一級進料螺旋和所述二級進料螺旋之間的所述連接通道的側壁上,并與所述減壓閥相連接,用于增加所述連接通道內的壓力,使所述連接通道內的壓力大于熱解反應器內的壓力。
發明人發現,根據本發明實施例的進料系統結構簡單、成本低、安全性能好、適用于多種原料。該系統的料倉采用間歇式吹掃裝置進行吹掃,避免粉料于料倉內發生架橋,并且,一級進料螺旋與二級進料螺旋之間添加補壓管,通過控制連接通道內的壓力,避免反應器產生的熱解氣上串到進料系統中,并且料倉底部添加插板閥,通過控制插板閥和料倉吹掃裝置,避免吹掃裝置的吹掃氣對系統造成影響。此外,通過料位計控制料封高度,無需封閉式料倉的復雜機械。
根據本發明的具體實施例,適用于該進料系統處理的粉料的材質和粒徑不受特別限制,可以是油頁巖、煤等化石燃料,也可以是垃圾、污泥、廢舊輪胎等,在本發明的一些優選實施例中,該粉料為粒徑20mm以下的顆粒和粉狀化石燃料,由此,可以充分利用小顆粒熱解料,資源利用率高,且能夠解決大量堆積污染環境的問題。
根據本發明的具體實施例,該進料系統的料倉吹掃裝置和插板閥的開啟方式不受特別限制,可以根據實際工作需要臨時打開,也可以設定時間間隔自動開啟和關閉。在本發明的一些優選實施例中,所述料倉吹掃裝置和所述的插板閥均為間歇式開啟,間隔時間300~600s,當所述料倉吹掃裝置開啟時所述插板閥關閉,當所述料倉吹掃裝置關閉時所述插板閥開啟,以避免料倉吹掃裝置的吹掃對熱解反應器的反應造成影響。
根據本發明的具體實施例,該進料系統的料倉不受特別限制,可以為敞開式料倉,在本發明的一些優選實施例中,料倉底部料封高度≥500mm,并通過外部安裝的料位計進行控制。
根據本發明的具體實施例,該進料系統的連接通道不受特別限制,本發明的一些優選實施例中,連接通道沿豎直方向延伸,以便于安裝補壓管。連接通道的上端與所述一級進料螺旋的出料端連接,下端與所述二級進料螺旋的進料端相連接。由此,將粉料在兩個進料螺旋中進行輸送。
根據本發明的具體實施例,該進料系統的減壓閥不受特別限制,本發明的一些優選實施例中,減壓閥的一端與所述補壓管連接,另一端連接氣源。由此,將氣源中的氣體導入進料系統,從而增加所述連接通道內的壓力,使所述連接通道內的壓力大于熱解反應器內的壓力,避免了熱解氣的串氣現象。此外,所述連接通道內的壓力可以根據需要進行設計,并通過所述減壓閥來控制壓力值,一些優選實施例中,使得P2≥P1+5kPa,其中,P2為所述連接通道內的進氣壓力,P1為所述熱解反應器內壓力。由此,即防止了熱解氣的串氣,又不會影響粉料在進行系統中的輸送。
實施例一:
大雁褐煤粒徑<3mm,平均含水率為22.12%;料倉料位計高于500mm,料倉吹掃裝置每600s開啟一次,吹掃時間為1s,同時插板閥與料倉吹掃裝置同步啟停;熱解爐爐膛壓力為2-4kPa,設置減壓閥壓力為P2≥P1+5kPa,進料過程中無料倉架橋、熱解氣串氣現象。
在本發明的描述中,需要理解的是,術語“第一”、“第二”僅用于描述目的,而不能理解為指示或暗示相對重要性或者隱含指明所指示的技術特征的數量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隱含地包括一個或者更多個該特征。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,術語“安裝”、“相連”、“連接”、“固定”等術語應做廣義理解,例如,可以是固定連接,也可以是可拆卸連接,或成一體;可以是機械連接,也可以是電連接;可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,可以是兩個元件內部的連通或兩個元件的相互作用關系。對于本領域的普通技術人員而言,可以根據具體情況理解上述術語在本發明中的具體含義。
在本發明中,除非另有明確的規定和限定,第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接觸,或第一和第二特征通過中間媒介間接接觸。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方,或僅僅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面” 可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方,或僅僅表示第一特征水平高度小于第二特征。
在本說明書的描述中,參考術語“一個實施例”、“一些實施例”、“示例”、“具體示例”、 或“一些示例”等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特征、結構、材料或者特點包含于本發明的至少一個實施例或示例中。在本說明書中,對上述術語的示意性表述不必針對的是相同的實施例或示例。而且,描述的具體特征、結構、材料或者特點可以在任一個 或多個實施例或示例中以合適的方式結合。此外,在不相互矛盾的情況下,本領域的技術人員可以將本說明書中描述的不同實施例或示例以及不同實施例或示例的特征進行結合和組合。
盡管上面已經示出和描述了本發明的實施例,可以理解的是,上述實施例是示例性的,不能理解為對本發明的限制,本領域的普通技術人員在本發明的范圍內可以對上述實施例進行變化、修改、替換和變型,同時,對于本領域的一般技術人員,依據本申請的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處。