煤化工竖窑系统中的装料设备及装料方法技术方案

本发明专利技术公开了一种煤化工竖窑系统中的装料设备以及应用该装料设备的装料方法，该装料设备包括自上而下布置的上料罐（20）、中料罐（24）和下料罐（28），上料罐（20）与上料设备（1）相连通，下料罐（28）与提质窑设备（3）相连通，上料罐（20）与中料罐（24）之间顺次设置有上放料阀（21）、上波纹补偿器（22）和上密封阀（23），中料罐（24）与下料罐（28）之间顺次设置有下放料阀（25）、中波纹补偿器（26）和下密封阀（27），下料罐（28）与提质窑设备（3）之间设置有下波纹补偿器（29）。本发明专利技术的煤化工竖窑系统中的装料设备及装料方法具备保温、保压、连续给料、以及能够控制料流量的功能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种装料系统，尤其涉及一种用在煤化工竖窑中的装料设备及方法。
技术介绍
煤化工竖窑系统是以长焰煤、褐煤等煤化程度较低的煤为原料，经过改性提质，生产出煤化程度较高的优质无烟煤，同时产生一定量的煤焦油、热煤气等。如图1所示，现有的煤化工竖窑系统主要包括:上料设备1、装料设备2、提质窑设备3、冷却设备4、送风设备5、运焦设备6以及煤焦油提取收集设备7。其中，据试验报告显示原料(煤粉)在高温干馏过程中(原料在图1中的提质窑设备3中干馏)随着压力升高无烟煤产量相应提高，当提质窑设备3中的压力升高至0.1MPa时产量最大，这样就要求装料设备2具有保温、保压、以及向提质窑设备3中连续给料且能控制料流量的功能。而现有的装料设备普遍不具备保温、保压、连续给料、控制料流量的功能，是单纯的料仓料管式设备。如图2所示，该装料设备2属于半敞开式，包括料仓8和料管9，其中，物料干馏过程中析出的煤焦油等随煤气流入大气，导致煤焦油不可回收，另外还污染环境。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种具备保温、保压、连续给料、以及能够控制料流量的功能的。为实现上述目的，本专利技术的一种的具体技术方案为:—种煤化工竖窑系统中的装料设备，用于连接上料设备和提质窑设备，其中，包括自上而下布置的上料罐、中料罐和下料罐，上料罐与上料设备相连通，下料罐与提质窑设备相连通，上料罐与中料罐之间顺次设置有上放料阀、上波纹补偿器和上密封阀，中料罐与下料罐之间顺次设置有下放料阀、中波纹补偿器和下密封阀，下料罐与提质窑设备之间设置有下波纹补偿器。一种煤化工竖窑系统中的装料方法，包括:上料设备开始运行，上料罐开始受料，此时，上密封阀和上放料阀处于关闭状态；上料罐中的料位达到预设值时，顺序打开上密封阀和上放料阀，上料罐开始放料，中料罐开始受料，此时，下密封阀和下放料阀处于关闭状态；中料罐中的料位达到预设值时，顺序关闭上放料阀和上密封阀，中料罐开始均压；均压至中料罐与下料罐中的压力相等时均压结束，顺序打开下密封阀和下放料阀，中料罐开始放料，下料罐开始受料；中料罐放料结束后，顺序关闭下放料阀和下密封阀，中料罐开始压力放散，当中料罐内的压力放散至与大气压力相等时放散完毕。与现有料仓料管式装料设备相比，本专利技术的具有如下优点:I)整套设备能实现上料设备的不间歇连续上料，可满足向提质窑设备不间歇连续排料；2)能保证物料在提质窑设备内高压干馏；3)能满足上、下罐始终储存一个放料周期的料量，以防上料设备故障时，保证提质窑设备正常生产，给上料设备的抢修争取时间；4)提高了无烟煤产量，煤焦油可回收；5)防止了脏煤气污染环境。【附图说明】图1为使用现有装料设备的煤化工竖窑系统的结构示意图；图2为现有装料设备的结构示意图；图3为使用本专利技术的装料设备的煤化工竖窑系统的结构示意图；图4为本专利技术的装料设备的主视图；图5为本专利技术的装料设备的侧视图；图6为本专利技术的装料设备中的上料罐的结构示意图；图7为本专利技术的装料设备中的上放料阀的结构示意图；图8为图7中的A-A向剖视图；图9为图7中的第一转轴处的局部放大图； 图10为本专利技术的装料设备中的上波纹补偿器的结构示意图；图11为本专利技术的装料设备中的上波纹补偿器的俯视图；图12为本专利技术的装料设备中的上密封阀的结构示意图；图13为图12中的A-A向剖视图；图14为图12中的B向视图；图15为图12中的C向视图；图16为本专利技术的装料设备中的中料罐的主视图；图17为本专利技术的装料设备中的中料罐的侧视图；图18为本专利技术的装料设备中的中料罐的俯视图；图19为本专利技术的装料设备中的下料罐的主视图；图20为本专利技术的装料设备中的下料罐的侧视图；图21为本专利技术的装料设备中的下料罐的俯视图。【具体实施方式】为了更好的了解本专利技术的目的、结构及功能，下面结合附图，对本专利技术的一种做进一步详细的描述。如图3所示，煤化工竖窑系统包括上料设备1、装料设备2、提质窑设备3、冷却设备4、送风设备5、运焦设备6以及煤焦油提取收集设备7。其中，如图4和图5所示，本专利技术的煤化工竖窑系统中的装料设备2包括自上而下设置的:上料罐20、上放料阀21、上波纹补偿器22、上密封阀23、中料罐24、下放料阀25、中波纹补偿器26、下密封阀27、下料罐28、下波纹补偿器29。进一步，如图6所示，上料罐20与上料设备I相连，可以接收来自上料设备I中的物料。上料罐20包括钢焊接结构的外壳201，外壳201分为上部直管段202和下部锥形段203，上部直管段202的外侧设置有与安装平台连接的支座204和吊耳205，而下部锥形段203的内侧则设置有衬板206。进一步，如图7至9所示，上放料阀21设置在上料罐20的下方，包括钢焊接结构的外壳2101，外壳2101的内部设置有锥形导料斗2102，锥形导料斗2102的下部设置有一个弧形阀板2103，通过开启和关闭阀板2103可实现上放料阀21的启闭，从而对上料罐20中的物料输送进行控制。具体来说，外壳2101上相对设置有第一转轴2104和第二转轴2105，第一转轴2104和第二转轴2105之间设置有曲臂2106，曲臂2106与阀板2103固定连接。其中，第一转轴2104与驱动设备相连，在驱动设备的带动下，第一转轴2104可带动曲臂2106和第二转轴2105 —起转动，同时使得与曲臂2106固定连接的阀板2103也一起转动，从而实现上放料阀21的开启和关闭。应注意的是，本实施例中与第一转轴2104相连的驱动设备包括连杆2107和油缸2108，其中，油缸2108设置在与外壳2101相连的支架2114上，油缸2108与连杆2107的一端相连，连杆2107的另一端则与第一转轴2104相连，由此在油缸2108的带动下，连杆2107便可带动第一转轴2104转动，从而实现阀板2103的启闭。下面对本实施例中上放料阀21的启闭过程举例说明如下:油缸2108无杆腔得油时，油缸2108驱动连杆2107运动，进而带动第一转轴2104、曲臂2106、第二转轴2105和阀板2103逆时针旋转，以实现上放料阀21的开启；同理，油缸2108有杆腔得油时，可实现上放料阀21的关闭。另外，第一转轴2104上还可连接有触板2110，而与外壳2101相连的支架2114上则可设置有第一接近开关2111和第二接近开关2112，第一接近开关2111和第二接近开关2112可与煤化工竖窑系统中的自动化控制设备相连通。由此，当油缸2108有杆腔得油，以实现上放料阀21的关闭时，触板2110可感应第一接近开关2111，第一接近开关2111便会向自动化控制设备发送预设的信号；而当油缸2108无杆腔得油，以实现上放料阀21的开启时，触板2110可感应第二接近开关2112，第二接近开关2112也会向自动化控制设备发送相应的预设信号，从而实现煤化工竖窑系统中的工艺联锁控制。本实施例中的上放料阀21的外壳2101上还可设置有人孔2113和支撑架2109，其中，人孔2113主要用于检修阀板2103，而支撑架2109则主要用于上放料阀21的离线检修。由此，本专利技术中的上放料阀结构简单，安装、维护方便，且使用接近开关发讯，工艺联锁控制安全可靠，同时，本专利技术中的上放料阀还具有节流功能，可按工艺要求对料流进行控制。进一步，如图本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种煤化工竖窑系统中的装料设备，用于连接上料设备（1）和提质窑设备（3），其特征在于，包括自上而下布置的上料罐（20）、中料罐（24）和下料罐（28），上料罐（20）与上料设备（1）相连通，下料罐（28）与提质窑设备（3）相连通，上料罐（20）与中料罐（24）之间顺次设置有上放料阀（21）、上波纹补偿器（22）和上密封阀（23），中料罐（24）与下料罐（28）之间顺次设置有下放料阀（25）、中波纹补偿器（26）和下密封阀（27），下料罐（28）与提质窑设备（3）之间设置有下波纹补偿器（29）。

【技术特征摘要】
1.一种煤化工竖窑系统中的装料设备，用于连接上料设备(I)和提质窑设备(3)，其特征在于，包括自上而下布置的上料罐(20)、中料罐(24)和下料罐(28)，上料罐(20 )与上料设备(I)相连通，下料罐(28)与提质窑设备(3)相连通，上料罐(20)与中料罐(24)之间顺次设置有上放料阀(21)、上波纹补偿器(22)和上密封阀(23)，中料罐(24)与下料罐(28)之间顺次设置有下放料阀(25)、中波纹补偿器(26)和下密封阀(27)，下料罐(28)与提质窑设备(3 )之间设置有下波纹补偿器(29 )。2.根据权利要求1所述的煤化工竖窑系统中的装料设备，其特征在于，上放料阀(21)和下放料阀(25)分别包括钢焊接结构的外壳(2101)，外壳(2101)的内部设置有锥形导料斗(2102)，锥形导料斗(2102)的下部设置有一个弧形阀板(2103)，通过开启和关闭阀板(2103)能够实现上放料阀(21)或下放料阀(25)的启闭。3.根据权利要求2所述的煤化工竖窑系统中的装料设备，其特征在于，外壳(2101)上相对设置有第一转轴(2104)和第二转轴(2105)，第一转轴(2104)和第二转轴(2105)之间设置有曲臂(2106)，曲臂(2106)与阀板(2103)固定连接，第一转轴(2104)与驱动设备相连，在驱动设备的带动下，第一转轴(2104)能够带动曲臂(2106)和第二转轴(2105)—起转动，同时使得与曲臂(2106)固定连接的阀板(2103)也一起转动，以实现上放料阀(21)或下放料阀(25)的开启与关闭。4.根据权利要求3所述的煤化工竖窑系统中的装料设备，其特征在于，与第一转轴(2104)相连的驱动设备包括连杆(2107)和油缸(2108)，油缸(2108)设置在与外壳(2101)相连的支架(2114)上，油缸(2108)与连杆(2107)的一端相连，连杆(2107)的另一端与第一转轴(2104)相连，在油缸(2108)的带动下，连杆(2107)能够带动第一转轴(2104)转动。5.根据权利要求4所述的煤化工竖窑系统中的装料设备，其特征在于，第一转轴(2104)上连接有触板(2110)，与外壳(2101)相连的支架(2114)上设置有第一接近开关(2111)和第二接近开关(2112)，第一接近开关(2111)和第二接近开关(2112)与煤化工竖窑系统中的自动化控制设备相连通，当上放料阀(21)或下放料阀(25)开启与关闭时，触板(2110)分别感应第一接近开关(2111)或第二接近开关(2112)，第一接近开关(2111)或第二接近开关(2112)会向自动化控制设备发送相应的预设信号，以实现煤化工竖窑系统中的工艺联锁控制。6.根据权利要求1所述的煤化工竖窑系统中的装料设备，...

【专利技术属性】
技术研发人员：李建国，霍秀梅，宋春峰，
申请(专利权)人：中冶东方工程技术有限公司，
类型：发明
国别省市：