一种富氧空气输送煤粉系统技术方案

本实用新型专利技术公开一种富氧空气输送煤粉系统，包括气源装置、煤粉仓、下料器、密封隔离保护仓、均压自保护装置、助流吹扫系统、计量秤，煤粉仓的锥部下料管、下料器、密封隔离保护仓和计量秤依次连接，下料器和密封隔离保护仓间设膨胀节；气源装置的富氧空气出口经第一管道连至计量秤，计量秤再经第二管道连至燃烧设备；气源装置的氮气出口经第三管道连至助流吹扫系统，助流吹扫系统分别连至煤粉仓的锥部下料管、膨胀节、密封隔离保护仓和计量秤。利用富氧空气输送煤粉，增加安全保护措施，保证计量、输送的均匀、稳定性的基础上，节约压缩空气的运行维护成本，减少能源消耗和污染物排放，降低富氧空气计量和输送煤粉中存在的发热、自燃爆炸的风险。

【技术实现步骤摘要】
一种富氧空气输送煤粉系统
本技术涉及工业窑炉和空气分离
，具体而言，涉及一种富氧空气输送煤粉系统。
技术介绍
目前，人类近4/5能源消耗是通过燃烧途径得到的，能源和环境污染问题受到了极大的关注。各种高效率、低污染的燃烧技术应运而生，其中富氧燃烧就是一种高效燃烧技术，富氧燃烧加大了助燃空气中的氧含量，可以极大地改善燃烧条件，提高燃烧效率，降低污染排放。近年来，国外发达国家玻璃行业中的富氧及全氧燃烧技术研究及应用已逐渐推广，将其称为“资源的创造性技术”。我国主要是应用于玻璃熔窑和金属冶炼，未能在能源消耗大户的水泥行业得到推广。随着制氧技术的成熟和富氧成本不断降低，在高温、高煤耗的水泥工业窑炉行业也将进一步得到推广应用。煤炭作为目前主要燃料来源，煤粉的计量和输送是生产中的一个重要环节，目前主要依靠加压空气作为输送介质，输送中的稳定性和安全性已基本得到了保证，但输送中要带入大量的常温和含水分的输送气体，本身要吸热、蒸发，减少高温助燃空气，大大降低煤粉的燃烧温度和效率，增加了能源的消耗。随着富氧燃烧技术的发展，用富氧空气输送煤粉可以有效解决以上问题，但不可避免地增加了输送的安全风险。
技术实现思路
本技术的目的是提供一种富氧空气输送煤粉系统，以解决现有技术的不足。本技术采用以下技术方案：一种富氧空气输送煤粉系统，包括气源装置、煤粉仓、下料器、密封隔离保护仓、均压自保护装置、助流吹扫系统、计量秤，煤粉仓的锥部下料管、下料器、密封隔离保护仓和计量秤依次连接，煤粉仓的锥部下料管和下料器间设第一阀门，下料器和密封隔离保护仓间设膨胀节，密封隔离保护仓和计量秤间设第二阀门；密封隔离保护仓设第一温度传感器、第一压力表、均压自保护装置；气源装置的富氧空气出口经第一管道连至计量秤，第一管道设有第一流量调节阀、第二温度传感器、第一流量计、第二压力表，计量秤经第二管道连至燃烧设备；气源装置的氮气出口经第三管道连至助流吹扫系统，第三管道设有第二流量调节阀、第三压力表、第二流量计，助流吹扫系统分别连至煤粉仓的锥部下料管、膨胀节、密封隔离保护仓和计量秤。进一步地，气源装置包括压缩模块、预冷模块、纯化模块、精馏模块，压缩模块包括空气过滤器、空气压缩机，预冷模块包括预冷设备，纯化模块包括分子筛吸附器、加热器，精馏模块包括主换热器、膨胀机、过冷器、精馏塔和主冷凝蒸发器；空气过滤器，用于过滤原料空气中的灰尘和机械杂质；空气压缩机，用于将过滤后的原料空气压缩到设定压力；预冷设备，用于将过滤、压缩后的原料空气预冷；分子筛吸附器，用于将过滤、压缩、预冷后的原料空气纯化；主换热器，用于将过滤、压缩、预冷、纯化后的原料空气冷却；用于将富氧空气复热、氮气复热及部分复热、膨胀后氮气复热；精馏塔，用于将经过滤、压缩、预冷、纯化、冷却后的原料空气低温精馏而分离为液空和氮气；过冷器，用于将液空过冷，用于将富氧空气、膨胀后氮气复热；主冷凝蒸发器，用于将液空和氮气进行换热，液空汽化为富氧空气，氮气冷凝为液氮；膨胀机，用于将部分复热后的氮气膨胀制冷；加热器，用于加热氮气以再生分子筛吸附器。进一步地，助流吹扫系统，包括第一缓存罐、第二缓存罐、第三缓存罐，第一缓存罐设有氮气进口和氮气出口，氮气进口连接第三管道，氮气出口连接第四管道，第四管道上设有第三流量调节阀、第四压力表和第三流量计，第四管道通过变径三通分为两个支管，分别为第一氮气出口、第二氮气出口；第一氮气出口通过第五管道连接第二缓存罐，第五管道上设有第四流量调节阀、第五压力表、第四流量计，第二缓存罐通过第六管道、第七管道分别送至煤粉仓的锥部下料管和密封隔离保护仓，第七管道上设有减压阀；第二氮气出口通过第八管道连接第三缓存罐，第八管道上设有第五流量调节阀、第六压力表、第五流量计，第三缓存罐通过第九管道、第十管道分别连接至膨胀节和计量秤。进一步地，第一缓存罐、第二缓存罐、第三缓存罐体积从大至小。进一步地，密封隔离保护仓设第一温度传感器、第一压力表、均压自保护装置，均压自保护装置包括均衡压力管道，均衡压力管道一端连至密封隔离保护仓上部，另一端连至收尘设备，均衡压力管道上设有第三阀门控制开度。进一步地，还包括备用风机，第一管道通过第一三通接入第十一管道，第十一管道连接备用风机，第十一管道设第四阀门。进一步地，还包括备用空气压缩系统，第三管道通过第二三通接入第十二管道，第十二管道连接备用空气压缩系统，第十二管道设有第五阀门。本技术的有益效果：1、本技术富氧空气输送煤粉系统，解决了依靠加压空气作为输送介质能耗高和经济性差的问题。利用富氧空气输送煤粉，增加安全保护措施，保证了计量、输送的均匀、稳定性的基础上，节约了压缩空气的运行维护成本，减少了能源消耗和污染物排放，降低了富氧空气计量和输送煤粉中存在的发热、自燃爆炸的风险，具有经济效益高、安全性高的双重价值。2、本技术气源装置可产出富氧空气产品和氮气副产品。富氧空气产品干燥(露点达-70℃)，压力高(节能，无需风机供风)，浓度高，浓度、压力、温度波动小，利于调整；富氧空气产品可根据煤粉变化，调整输送富氧空气的浓度、温度、压力、输送风速，消除煤粉在输送中存在发热、自燃的条件。氮气副产品纯度高(99.9％以上)，干燥(露点达-70℃)，压力高，压力调整方便，在不增加气源装置生产成本的基础上，将氮气副产品通入助流吹扫系统达到一定压力，满足助流吹扫压力，共同保证输送稳定安全。3、本技术利用气源装置生产的氮气副产品替换空气压缩机产生的压缩空气作为助流吹扫系统气体，节约了电力和空气压缩机维护费用，同时实现了将气源装置产生的氮气副产品变废为宝。且氮气副产品干燥，温度适合，纯度高，不需要对其进行二次除杂、干燥和油水分离等，节约了一套干燥、除杂和油水分离系统和相应的使用及维护成本。4、本技术利用氮气副产品清洗吹扫计量秤，有效地避免了压缩空气系统失效及维护不当，对秤体造成的使用故障及设备损伤，同时减少了人力维护。利用氮气副产品吹扫膨胀节，干燥的惰性气体吹扫更为彻底，更有利于解决煤粉沉积氧化形成的可燃气体的问题。利用氮气副产品通入煤粉仓的锥部下料管、密封隔离保护仓，用于环吹助流，完全杜绝煤粉仓及密封隔离保护仓边壁产生的结拱、结露、积存现象，下煤更加顺畅，计量更加稳定准确，同时也杜绝了压缩空气极易造成环吹系统失效的现象。5、本技术所用系统增加密封隔离保护仓，增加了煤粉下料的均匀稳定性，同时起到一个防止高温送煤空气从计量秤窜入煤粉仓，与煤粉仓中大量煤粉长期接触、积累产生自燃爆炸的安全风险。6、本技术所用系统中密封隔离保护仓上部增加了与收尘设备连接的压力均衡管，均衡了密封隔离保护仓的压力，保证密封隔离保护仓下煤均匀稳定性，同时通过阀门控制从密封隔离保护仓抽取气体的流量，及时排除秤体窜入的高温空气。同时将均衡压力和收尘集为一体，结构更加简单、有效。密封隔离保本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种富氧空气输送煤粉系统，其特征在于，包括气源装置、煤粉仓、下料器、密封隔离保护仓、均压自保护装置、助流吹扫系统、计量秤，/n煤粉仓的锥部下料管、下料器、密封隔离保护仓和计量秤依次连接，煤粉仓的锥部下料管和下料器间设第一阀门，下料器和密封隔离保护仓间设膨胀节，密封隔离保护仓和计量秤间设第二阀门；/n密封隔离保护仓设第一温度传感器、第一压力表、均压自保护装置；/n气源装置的富氧空气出口经第一管道连至计量秤，第一管道设有第一流量调节阀、第二温度传感器、第一流量计、第二压力表，计量秤经第二管道连至燃烧设备；/n气源装置的氮气出口经第三管道连至助流吹扫系统，第三管道设有第二流量调节阀、第三压力表、第二流量计，助流吹扫系统分别连至煤粉仓的锥部下料管、膨胀节、密封隔离保护仓和计量秤。/n

【技术特征摘要】
1.一种富氧空气输送煤粉系统，其特征在于，包括气源装置、煤粉仓、下料器、密封隔离保护仓、均压自保护装置、助流吹扫系统、计量秤，
煤粉仓的锥部下料管、下料器、密封隔离保护仓和计量秤依次连接，煤粉仓的锥部下料管和下料器间设第一阀门，下料器和密封隔离保护仓间设膨胀节，密封隔离保护仓和计量秤间设第二阀门；
密封隔离保护仓设第一温度传感器、第一压力表、均压自保护装置；
气源装置的富氧空气出口经第一管道连至计量秤，第一管道设有第一流量调节阀、第二温度传感器、第一流量计、第二压力表，计量秤经第二管道连至燃烧设备；
气源装置的氮气出口经第三管道连至助流吹扫系统，第三管道设有第二流量调节阀、第三压力表、第二流量计，助流吹扫系统分别连至煤粉仓的锥部下料管、膨胀节、密封隔离保护仓和计量秤。


2.根据权利要求1所述的富氧空气输送煤粉系统，其特征在于，气源装置包括压缩模块、预冷模块、纯化模块、精馏模块，压缩模块包括空气过滤器、空气压缩机，预冷模块包括预冷设备，纯化模块包括分子筛吸附器、加热器，精馏模块包括主换热器、膨胀机、过冷器、精馏塔和主冷凝蒸发器；
空气过滤器，用于过滤原料空气中的灰尘和机械杂质；
空气压缩机，用于将过滤后的原料空气压缩到设定压力；
预冷设备，用于将过滤、压缩后的原料空气预冷；
分子筛吸附器，用于将过滤、压缩、预冷后的原料空气纯化；
主换热器，用于将过滤、压缩、预冷、纯化后的原料空气冷却；用于将富氧空气复热、氮气复热及部分复热、膨胀后氮气复热；
精馏塔，用于将经过滤、压缩、预冷、纯化、冷却后的原料空气低温精馏而分离为液空和氮气；
过冷器，用于将液空过冷，用于将富氧空气、膨胀后氮气复热；
主冷凝蒸发器，用于将液空和氮气进行换热，液空汽化为富氧空气，氮气冷...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓国亮，齐砚勇，何森林，杨正军，韦霆，
申请(专利权)人：杭州特盈能源技术发展有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33