CN201152198Y - 煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置 - Google Patents

Abstract

一种煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，它属于一种煤粉燃气轮机发电系统中的给料装置，它包括一个高压料仓，在高压料仓中由支板固定支撑一个导流管，导流管的下喷嘴对应于高压料仓的下出料口，在下出料口处设有出料阀门；在高压料仓的下出料口下方设置有一流化室；流化室通过流化室出口阀门和管道连接有一粉体物料和气体的混合室；在混合室通过管道连接有混合用进气组件；流化室通过管道连接有流化用进气组件；高压料仓的上部连接有加压用进气组件，高压料仓设置在整体支架上，在支架下方设置有一电子计量磅。本实用新型可按等浓度准则实现煤粉两相流的流量和浓度调节。本实用新型可以做为煤粉燃气轮机发电系统专用给料装置。

Description

煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置

技术领域：

本实用新型涉及一种煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，它属于煤粉燃气轮机发电系统中的给料装置。

背景技术：

在目前的煤粉燃气轮机发电系统及产生煤粉两相流燃料应用系统中，需要一个定量的煤粉两相流的给料装置，而目前的粉体物料给料系统中的给料装置均存在以下的问题：在实现煤粉两相流的粉体物料和气体在高压条件下混合配制时，不能实现动态实时精确计量和调节，不能按等浓度准则实现煤粉两相流的流量和浓度计量和调节。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种可实现煤粉两相流的流量和浓度调节的煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，其特征在于它包括一个高压料仓，在所述的高压料仓中由支板固定支撑一个导流管，所述的导流管的下喷嘴对应于高压料仓的下出料口，在所述的下出料口处设有出料阀门；在所述的高压料仓的下出料口下方设置有一流化室；所述的流化室通过流化室出口阀门和管道连接有一粉体物料和气体的混合室；在所述的混合室通过管道连接有混合用进气组件；所述的流化室通过管道连接有流化用进气组件；所述的高压料仓的上部连接有加压用进气组件，所述的高压料仓设置在整体支架上，在所述的支架下方设置有一电子计量磅。

在所述的高压料仓自上而下依次设有柔性料斗、进料阀门，加压室和料仓。

在所述的高压料仓的加压室中设置有一防止进料时物料直接进入导流管中的帽罩。

所述的进料阀门为耐高压高温和具有高气密性的阀门。

所述的所有连接管道均为柔性管道。

所述的混合用进气组件、流化用进气组件和加压用进气组件均包括截至阀、气体流量计和调节阀。

在所述的高压料仓的加压室处由柔性管道连接有一放气阀门和消音除尘膨胀箱。

在所述的高压料仓的料仓中的支板的上方设置压紧弹簧。

所述的流化室设置在整体支架中，所述的电子计量磅位于整体支架下方。

所述的高压料仓，流化室以及流化室出口阀门和管道连接的粉体物料和气体的混合室均设置在整体支架中，所述的电子计量磅位于整体支架下方。

本实用新型解决了实时精确配制高压煤粉两相流燃料的问题，可实现按等浓度准则实现煤粉两相流的的流量和浓度调节。本实用新型可以做为煤粉燃气轮机发电系统专用给料装置。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型实施例2的结构示意图

具体实施方式：

下面以附图1、2为本实用新型的实施例，对本实用新型进行进一步的说明：

实施例1，如图1所示：

在本实施例中本实用新型包括一个高压料仓1，在所述的高压料仓1自上而下依次设有柔性料斗1.1、进料阀门1.2，加压室1.3和料仓1.4。为了使得物料可以顺利送入下一个程序，在所述的高压料仓1中由支板2.2固定支撑一个导流管2.1，所述的导流管2.1的下喷嘴2.3对应于高压料仓1的下出料口1.5，在所述的下出料口1.5处设有出料阀门16；在所述的高压料仓1的下出料口下方设置有一流化室13；所述的流化室13通过流化室出口阀门14和管道连接有一粉体物料和气体的混合室10；所述的混合室10通过管道连接有混合用进气组件9；所述的流化室13通过管道连接有流化用进气组件7；所述的高压料仓1的上部连接有加压用进气组件6，所述的高压料仓1设置在整体支架15上，在所述的整体支架下方设置有一电子计量磅8。在所述的高压料仓1的加压室1.3中设置有一防止进料时物料直接进入导流管2.1中的帽罩1.31。所述的进料阀门1.2为耐高压高温和具有高气密性的阀门。所述的所有连接管道均为柔性管道。所述的混合用进气组件9、流化用进气组件7和加压用进气组件6均包括截至阀6.1、7.1、9.1、气体流量计6.2、7.2、9.2和调节阀6.3、7.3、9.3。为了减少本实用新型的噪音和粉尘的排放，在所述的高压料仓1的加压室1.3处由柔性管道连接有一放气阀门5和消音除尘膨胀箱4。

在本所述中，为了实现按等浓度准则实现煤粉两相流的的流量和浓度调节，所述的电子计量磅8位于整体支架15下方，以便实时计量和控制流出流化室13的物料质量流量。

本实用新型的结构组装与操作流程如下：

本实用新型的结构组装：

本实用新型的进料阀门1.2耐高压高温和具有高气密性，在进料阶段打开，接受来自常规给料机送来的的粉体物料如煤粉，统称物料。进料完成后阀门关闭，保证料仓具有高气密性。加压室1.3既是来自加压用进气组件6的高压气体对料仓1内的物料加压送料的高压腔，又是高压气体的缓冲区，有助于减少高压气体的压力波动。它带进料均布帽罩，防止进料时物料直接进入导流管2.1，同时具有物料进入料仓时均布的作用。料仓1.4上部为圆筒形，下部为锥形，是容纳物料的容器，其耐压性和容量大小是本装置的两个重要指标。满仓时的物料上界面与加压室1.3和料仓1.4的自然界面齐平。高压料仓1与整体支架15刚性连接，座落在电子计量磅8的台面上。它与外界所有的界面柔性连接，如上部的常规给料机，四周的加压用进气组件6，流化用进气组件7，流化室13中的出口阀门14。其目的是减少电子计量磅8在装置和物料总质量计量时的计量误差。

导流管2.1上部插入加压室1.3中的进料均布帽罩1.31内，导流管下部与喷嘴2.3螺纹连接。上下两端都各有多片支板2.2，与导流管2.1焊接成一体。支板2.2的功能是将导流管2.1固定在料仓1.4中间。下部支板座落在料仓1.4的锥形底部上方，上部支板靠压紧弹簧3压紧。导流管2.1的作用是把加压室1.3内的高压蒸汽经由喷嘴2.3导入料仓1.4的锥形底部，对锥形底部的物料加气，局部形成物料蒸汽混合物，在不供料时有利于料仓1.4内的物料处于自然堆积状态。在供料时，当打开料仓出料阀门16之后，从喷嘴2.3流出的蒸汽驱动料仓1.4锥形底部的物料蒸汽混合物连续流向流化室13。由于加压室1.3内的蒸汽压力高于流化室13内的两相流压力，保证了料仓1.4中的物料连续向料仓锥形底部移动，从而保证了料仓1.4内的物料连续向流化室13送料的稳定性。流化室13是将高压料仓1送来的物料蒸汽混合物进行流化处理的关键部件。从流化用进气组件7中的进气调节阀7.3中流入流化室13的蒸汽稀释了从料仓1送过来的物料蒸汽混合物，降低了物料在混合物中的比例，形成均相物料蒸汽两相流，提高了物料的移动性，也有利于物料浓度的调节。混合器10是配制满足要求的粉体物料气体两相流的最后的，也是最关键的的部件。通过混合器10配制完成后的两相流应在其流量，压力，温度，浓度以及粉体物料和气体混合的均匀性等诸多参数均能达到终端用户的使用需要。电子计量磅8，加压用进气组件6和流化用进气组件7中的蒸汽流量计6.2，7.2和混合用进气组件9中的气体流量计9.2，是本装置的两相流压力，流量实时计量和浓度实时配制不可缺少的设备。物料实时流量和气体实时流量之比就是通过燃料喷嘴11进入燃烧室12内的物料浓度。在预先设定了物料浓度的场合下，若已知两相流流量，该流量由燃气轮机侧提供，可以计算出流出高压料仓1进入混合器10的物料质量流量并加以调节，从而实现两相流的物料浓度的实时精确测量和实时精确配制。

本实用新型的高压料仓1只有一个时，属于单仓机组。单仓机组间是间歇运行的。在煤粉燃气轮机发电系统中，为了保证燃气轮机长期连续稳定运行，本实用新型的高压料仓1至少有两个，或者配置两台或两台以上的单仓机组联合运行。每一个高压料仓1间歇运行的特点来自于高压料仓1加料--出料过程不断重复，料仓充气--放气过程循环交替。在放气过程中，料仓1内高压高温蒸汽夹带着粉体物料经放气阀门5排出。如果不采取有效措施，任其向大气排放，其后果难以设想。因此在本实用新型中设置了消音除尘膨胀箱组件4，其功能有三：一，膨胀功能，让高压蒸汽在有限空间内从高压膨胀到常压，从高温降到低温，并余热回收；二，消音功能；三，除尘和物料回收功能。由此可知，这个综合性多功能装置是不可少的，在实际中也是可以实现的。

加压用进气组件6，流化用进气组件7和混合用进气组件9提供的气体压力是不同的，因而它们是各自独立的组件。它们分别与上游侧的余热锅炉的不同压力等级的蒸汽总管或其它气体总管连接。一般来说，余热锅炉作为本实用新型的气源，其蒸汽流量和压力远远超过了本装置的用气要求，从而确保了本装置长期连续稳定工作。

操作流程如下：

1、进料阶段：

高压料仓1处于空仓或低仓位。检查加压用进气组件6和流化用进气组件7截止阀6.1，7.1，料仓出料阀门16，流化室出口阀门14已处于关闭状态。检查高压料仓1的仓内蒸汽压力已下降到大气压或接近大气压。电子计量磅8记录了装置和装置内剩余物料总重量。一切进料条件具备后打开进料阀门1.2，启动常规给料机，向柔性料斗1.1加料。物料经过加压室1.3进入料仓1.4，物料界面上升，直到电子计量磅显示物料重量已达到预定的目标值，关闭常规给料机，关闭进料阀门1.2，关闭放气阀门5，记录电子计量磅称重数据。这一阶段到此结束。

2、供料阶段：

打开进气组件6和7截止阀6.1，7.1，料仓出料阀门16和流化室出口阀门14，调节进气组件6和7调节阀6.3，7.3，料仓出料阀门16和流化室出口阀门14的开度。当高压料仓1和流化室13内蒸汽的流量和压力各自达到某一值时，流化室13内的物料进入流化状态，在已建立起来的高压料仓1和混合室10之间压力差驱动下粉体物料以两相流的形态流入混合器10，与来自混合用进气组件9的气体相互混合，一起流经燃料喷嘴11，最后进入燃烧室12。

3、两相流流量和浓度调节阶段：

燃气轮机工况变化，如启动加速，加大出力或减小出力等等，要求进入燃气轮机燃烧室12的燃料流量应实时调节。为了实现这一目的，应调节加压用进气组件6和流化用进气组件7中的调节阀6.3，7.3和混合用进气组件9的调节阀9.3。正常情况下，开大调节阀6-3的开度，可增加物料流量。开大调节阀7.3和9.3和开度，可增加气体流量。反之亦然。

4、停机阶段：

当电子计量磅8指示高压料仓1内的物料重量低到设定低值时，关闭进气组件6和7的截止阀6.1，7.1，关闭料仓出料阀门16，流化室出口阀门14。逐渐打开放气阀门5，等到高压料仓1内的压力接近大气压。这时停机阶段结束，可按指令准备进入上述的进料阶段，如此周而复始。

实施例2：

在本实施例中，为了使得本实用新型的结构更加紧凑，所述的流化室13以及流化室出口阀门14和管道连接的粉体物料和气体的混合室10均设置在整体支架15中，所述的电子计量磅8位于流化室13、混合室10和整体支架15下方。

本实施例的其他部分与实施例1完全相同。

Claims (10)

1、一种煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，其特征在于它包括一个高压料仓(1)，在所述的高压料仓(1)中由支板(2.2)固定支撑一个导流管(2.1)，所述的导流管(2.1)的下喷嘴(2.3)对应于高压料仓(1)的下出料口(1.5)，在所述的下出料口(1.5)处设有出料阀门(16)；在所述的高压料仓(1)的下出料口下方设置有一流化室(13)；所述的流化室(13)通过流化室出口阀门(14)和管道连接有一粉体物料和气体的混合室(10)；所述的混合室(10)通过管道连接有混合用进气组件(9)；所述的流化室(13)通过管道连接有流化用进气组件(7)；所述的高压料仓(1)的上部连接有加压用进气组件(6)，所述的高压料仓(1)设置在整体支架(15)上，在所述的整体支架(15)下方设置有一电子计量磅(8)。

2、如权利要求1中所述的煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，其特征在于所述的高压料仓(1)自上而下依次设有柔性料斗(1.1)、进料阀门(1.2)，加压室(1.3)和料仓(1.4)。

3、如权利要求2中所述的煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，其特征在于在所述的高压料仓(1)的加压室(1.3)中设置有一防止进料时物料直接进入导流管(2.1)中的帽罩(1.31)。

4、如权利要求2中所述的煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，其特征在于所述的进料阀门(1.2)为耐高压高温和具有高气密性的阀门。

5、如权利要求1中所述的煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，其特征在于所述的所有连接管道均为柔性管道。

6、如权利要求1中所述的煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，其特征在于所述的混合用进气组件(9)、流化用进气组件(7)和加压用进气组件(6)均包括截至阀(6.1、7.1、9.1)、气体流量计(6.2、7.2、9.2)和调节阀(6.3、7.3、9.3).

7、如权利要求1或2或3或4或5或6中所述的煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，其特征在于在所述的高压料仓(1)的加压室(1.3)处由柔性管道连接有一放气阀门(5)和消音除尘膨胀箱(4)。

8、如权利要求1或2或3或4或5或6中所述的煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，其特征在于在所述的高压料仓(1)的料仓(1.4)中的支板(2.2)的上方设置压紧弹簧(3)。

9、如权利要求1中所述的煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，其特征在于所述的流化室(13)设置在整体支架(15)中，所述的电子计量磅(8)位于高压料仓(1)，流化室(13)和整体支架(15)下方。

10、如权利要求1中所述的煤粉燃气轮机煤粉两相流给料装置，其特征在于所述的流化室(13)以及流化室出口阀门(14)和管道连接的粉体物料和气体的混合室(10)均设置在整体支架(15)中，所述的电子计量磅(8)位于高压料仓(1)，流化室(13)、混合室(10)和整体支架(15)下方。

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