一种用于煤粉密相输送的质量流量调节系统及质量流量调节阀技术方案

本发明专利技术公开了一种用于煤粉密相输送的质量流量调节系统及质量流量调节阀，通过高压煤粉输送管线将高压煤粉锁斗系统与工艺烧嘴连接，高压煤粉输送管线上设置有煤粉质量流量计和煤粉紧急切断阀，高压煤粉输送管线上分别接入有高压载气管线和煤粉循环管线；在高压煤粉输送管线上还设有质量流量调节阀，质量流量调节阀还连接有高压吹扫管线及另一路高压载气管线。本发明专利技术通过在煤粉密相管线系统中设置质量流量调节阀，在煤粉质量流量调节阀中接入高压吹扫气/高压载气吹扫部件，通过改变阀门的流通截面积来控制煤粉质量流量。在阀门正常使用过程中加入适当的载气流以避免煤粉积聚，实现煤粉密相输送时质量流量连续精准控制。现煤粉密相输送时质量流量连续精准控制。现煤粉密相输送时质量流量连续精准控制。

【技术实现步骤摘要】
一种用于煤粉密相输送的质量流量调节系统及质量流量调节阀


[0001]本专利技术涉及固体颗粒物料密相输送流量调节控制
，尤其涉及一种主要针对煤粉密相的质量流量调节系统。

技术介绍

[0002]在我国的能源消耗中，煤的占比一直在60％以上，因此煤的高效清洁利用成为多年来的技术研究主方向。在煤的高效清洁利用技术中，粉煤气化装置和粉煤蒸汽锅炉装置为主要耗煤方向。在煤粉制备及使用过程中，煤粉的密相输送是技术的难点，容易出现管道堵塞、煤粉质量流量和密度控制难度大等问题。
[0003]在煤粉密相输送时，传统的控制手段是在输送管道的设计位置加多路压缩气体，利用气体压差驱动煤粉密相输送。比如图1即为一种典型的控制系统，在干煤粉气化系统正常开始投运时，高压吹扫控制阀31(接入在煤粉质量流量计4后)、煤粉循环开关阀71打开，对煤粉管线进行吹扫；然后关闭高压吹扫控制阀31，调节三个高压载气控制阀61的补气量，待煤粉质量流量建立后打开煤粉紧急切断阀8，关闭煤粉循环开关阀71，调节高压氧气调节阀91的开度控制氧气流量，实现煤粉和氧气在工艺烧嘴内按比例混合喷入干煤粉气化炉进行气化反应。
[0004]在煤粉管线正常投运后，通过分别调节三个高压载气控制阀61的开度，控制载气流量实现对煤粉质量流量的控制。由于煤粉管道各段在煤粉流通的过程中压损和阻力不断变化，这会造成煤粉流量不能稳定精确调节，煤粉和氧气的比例失调会造成气化炉系统工艺指标不稳定，很难精确控制煤粉的质量流量，在调节流量的过程中很容易出现管道煤粉堵塞或气塞等故障，尤其在煤粉加压气化装置中，煤粉输送管线堵塞会造成气化装置的过氧事故，甚至会发生过氧爆炸等安全事故。

技术实现思路

[0005]本专利技术针对现有技术的缺陷，提供一种结构较为简单、控制过程方便、可以稳定精确控制煤粉的质量流量，保证干煤粉加压气化系统安全稳定运行的用于煤粉密相输送的质量流量调节系统及质量流量调节阀。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：一种用于煤粉密相输送的质量流量调节系统，包括有高压煤粉锁斗系统和工艺烧嘴，通过高压煤粉输送管线将高压煤粉锁斗系统与工艺烧嘴连接，高压煤粉输送管线上设置有煤粉质量流量计和煤粉紧急切断阀；工艺烧嘴接入有高压氧气管线，高压煤粉输送管线上分别接入有高压载气管线和煤粉循环管线，其中高压载气管线靠近高压煤粉锁斗系统，煤粉循环管线位于靠近工艺烧嘴，其特征在于：在高压煤粉输送管线上还设置有质量流量调节阀，质量流量调节阀位于煤粉质量流量计与煤粉循环管线之间，质量流量调节阀还连接有高压吹扫管线及另一路高压载气管线；
[0007]在干煤粉气化系统正常开始投运时，质量流量调节阀全开，打开高压吹扫管线和煤粉循环管线对煤粉管线进行吹扫；然后关闭高压吹扫管线，并调节质量流量调节阀以及两高压载气管线的开度，建立稳定的煤粉流量后打开煤粉紧急切断阀，同时关闭煤粉循环管线，调节高压氧气管线的开度控制氧气流量，实现煤粉和氧气在工艺烧嘴内按比例混合喷入干煤粉气化炉进行气化反应；
[0008]干煤粉气化系统正常运行过程中，根据煤粉质量流量计输出的煤粉密度调节靠近高压煤粉锁斗系统的高压载气管线控制的载气流量，以控制煤粉密度，在稳定的煤粉密度工艺条件下，通过调节质量流量调节阀的开度并通过控制与质量流量调节阀连接的高压载气管线的载气流量以实现稳定精确控制煤粉的质量流量，确保干煤粉加压气化系统的安全稳定运行；
[0009]干煤粉气化系统出现手动停车或联锁停车时，打开煤粉循环管线并同时关闭煤粉紧急切断阀及高压氧气管线，质量流量调节阀全开，打开高压吹扫管线进行吹扫。
[0010]进一步地，所述高压吹扫管线与连接质量流量调节阀的高压载气管线合并后一起接入质量流量调节阀，并在高压吹扫管线及连接质量流量调节阀的高压载气管线上分别设有高压吹扫控制阀及高压载气控制阀；在靠近高压煤粉锁斗系统的高压载气管线上亦设置有高压载气控制阀，在煤粉循环管线上设置有煤粉循环开关阀，在高压氧气管线上设置有高压氧气调节阀。
[0011]进一步地，所述质量流量调节阀包括有阀体、阀芯部件及阀座部件，阀芯部件与阀座部件配合设置在阀体内部将阀体的入口与出口隔开，由高压吹扫管线及高压载气管线合并而成的高压吹扫气/高压载气吹扫部件接入于阀体的入口与阀芯部件之间；阀芯部件连接有气动执行机构实现对阀芯部件的控制，以调节阀芯部件与阀座部件之间的开度。
[0012]进一步地，所述阀芯部件包括有阀芯和阀杆，阀杆固定在阀芯的上部并与气动执行机构连接，阀芯的下部设置有弧形的阀芯流道口；所述阀座部件包括有阀座和设置在阀座中并朝上开口的阀座流道口，通过阀芯与阀座相互贴合，使阀芯流道口与阀座流道口重叠形成可调节开度的流通口。
[0013]进一步地，所述高压吹扫气/高压载气吹扫部件预制成型后接入阀体内腔，其在阀体内腔中的部分与阀门流道平行，并贴在阀体内腔底部；在高压吹扫气/高压载气吹扫部件伸入阀体内部的一段上壁设置有若干吹扫孔，前端则设置有对准阀芯部件与阀座部件的喷嘴；在高压吹扫气/高压载气吹扫部件接入阀体的部位通过焊接固定形成有焊接部。
[0014]所述气动执行机构采用正作用直行程气动薄膜执行机构或反作用直行程气动薄膜执行机构，其通过定位器输出气信号线连接有智能阀门定位器，智能阀门定位器连接有仪表压缩空气管线和电信号线，气动执行机构通过其弹簧与阀芯部件的阀杆连接；通过智能阀门定位器将电信号线输入的4
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20mA的电信号转化为气动信号作用在气动执行机构上，使弹簧产生伸缩作用以带动阀芯部件上下移动而实现对流通口的开度进行调节。当然，这属于对现有技术的直接利用。
[0015]本专利技术通过在煤粉密相管线系统中设置质量流量调节阀来代替传统的煤粉管线高压载气补气结构，而质量流量调节阀采用接入高压吹扫气/高压载气吹扫部件的结构，以及配合气动执行阀芯开度的结构，在阀门开始启用和关闭时用高压吹扫气/高压载气吹扫部件吹扫阀腔，在阀门正常使用过程中加入适当的载气流以避免煤粉积聚堵塞。
[0016]阀门配套气动执行机构和智能阀门定位器安装在需要精确调节煤粉质量流量的装置管线上，利用4
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20mA信号在DCS控制系统可精确调节管线内煤粉的质量流量，从而实现煤粉密相输送时质量流量连续精准控制。
附图说明
[0017]图1为传统煤粉密相的质量流量调节系统示意图；
[0018]图2为本专利技术煤粉密相的质量流量调节系统示意图；
[0019]图3为本专利技术质量流量调节阀的结构示意图；
[0020]图4为阀芯部件与阀座部件的配合示意图；
[0021]图5为载气吹扫部件与阀体的配合示意图；
[0022]图6为采用正作用直行程气动薄膜执行机构的示意图；
[0023]图7为采用反作用直行程气动薄膜执行机构的示意图。
[0024]图中，1为高压煤粉锁斗系统，2为高压煤粉输送管线，3为高压吹扫管线，31为高压吹扫控制阀，4为煤粉质量流量计，5为质量流本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种用于煤粉密相输送的质量流量调节系统，包括有高压煤粉锁斗系统和工艺烧嘴，通过高压煤粉输送管线将高压煤粉锁斗系统与工艺烧嘴连接，高压煤粉输送管线上设置有煤粉质量流量计和煤粉紧急切断阀；工艺烧嘴接入有高压氧气管线，高压煤粉输送管线上分别接入有高压载气管线和煤粉循环管线，其中高压载气管线靠近高压煤粉锁斗系统，煤粉循环管线位于靠近工艺烧嘴，其特征在于：在高压煤粉输送管线上还设置有质量流量调节阀，质量流量调节阀位于煤粉质量流量计与煤粉循环管线之间，质量流量调节阀还连接有高压吹扫管线及另一路高压载气管线；在干煤粉气化系统正常开始投运时，质量流量调节阀全开，打开高压吹扫管线和煤粉循环管线对煤粉管线进行吹扫；然后关闭高压吹扫管线，并调节质量流量调节阀以及两高压载气管线的开度，建立稳定的煤粉流量后打开煤粉紧急切断阀，同时关闭煤粉循环管线，调节高压氧气管线的开度控制氧气流量，实现煤粉和氧气在工艺烧嘴内按比例混合喷入干煤粉气化炉进行气化反应；干煤粉气化系统正常运行过程中，根据煤粉质量流量计输出的煤粉密度调节靠近高压煤粉锁斗系统的高压载气管线控制的载气流量，以控制煤粉密度，在稳定的煤粉密度工艺条件下，通过调节质量流量调节阀的开度并通过控制与质量流量调节阀连接的高压载气管线的载气流量以实现稳定精确控制煤粉的质量流量，确保干煤粉加压气化系统的安全稳定运行；干煤粉气化系统出现手动停车或联锁停车时，打开煤粉循环管线并同时关闭煤粉紧急切断阀及高压氧气管线，质量流量调节阀全开，打开高压吹扫管线进行吹扫。2.根据权利要求1所述的用于煤粉密相输送的质量流量调节系统，其特征在于：所述高压吹扫管线与连接质量流量调节阀的高压载气管线合并后一起接入质量流量调节阀，并在高压吹扫管线及连接质量流量调节阀的高压载气管线上分别设有高压吹扫气控制阀及高压载气控制阀；在靠近高压煤粉锁斗系统的高压载气管线上亦设置有高压载气控制阀，在煤粉循环管线上设置有煤粉循环开关阀，在高压氧气管线上设置有高压氧气调节阀。3.根据权利要求1所述的用于煤粉密相输送的质量流量调节系统，其特征在于：所述质量流量调节阀包括有阀体、阀芯部件及阀座部件，阀芯部件与阀座部件配合设置在阀体内部将阀体的...

【专利技术属性】
技术研发人员：李楠楠，
申请(专利权)人：山东焱基自动化设备有限公司，
类型：发明
国别省市：