一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送装置及工艺

摘要

本发明公开了一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送装置及工艺，工艺包括以下步骤：S1、打开输送风机进行送风，使管道增压使内部空气流动；S2、运行锅炉通过排渣管将热渣排至缓冲仓进行过滤分离；S3、缓冲仓排出热渣进入输送管，并在输送风机的作用下流经管式换热器进行换热，实现余热利用；S4、通过给煤机进行煤料的处理与转移，利用下方落煤控制组件控制落煤管开合进行煤料输送；S5、输送管尾部与落煤管汇合实现热渣与煤料的混合，最终流入冷态锅炉。通过气力输送原理，能够将运行锅炉中产生的热渣快速转移至冷态启动的锅炉中，从而减少点火燃油的使用量，大大缩短循环流化床锅炉启动的时间，实现热渣的重复利用。

说明书

技术领域

本发明涉及热渣输送领域，具体来说，涉及一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺。

背景技术

循环流化床锅炉采用的是工业化程度最高的洁净煤燃烧技术。循环流化床锅炉采用流态化燃烧，主要结构包括燃烧室(包括密相区和稀相区)和循环回炉(包括高温气固分离器和返料系统)两大部分。与鼓泡流化床燃烧技术的最大区别是运行风速高，强化了燃烧和脱硫等非均相反应过程，锅炉容量可以扩大到电力工业可以接受的大容量(600MW或以上等级)，循环流化床锅炉已经很好的解决了热学、力学、材料学等基础问题和膨胀、磨损、超温等工程问题，成为难燃固体燃料(如煤矸石、油页岩、城市垃圾、淤泥和其他废弃物)能源利用的先进技术。

循环流化床锅炉在使用过程中由于磨损等原因造成其必须定期检修，检修后必须重新点火，因此，对循环流化床锅炉点火是经常发生的事，给生产带来许多困难。目前，循环流化床锅炉的点火方法有两种:一种是油枪点火方法，采用这种方法，需首先在循环流化床锅炉点火床上铺好用烟煤、无烟煤及冷渣以1:1.5:7-8的比例配合而成的热值为4300-4800KJ/kg的冷态底料，然后启动油枪，利用油料燃烧放出的热量来引燃锅炉。这种方法实施前需购置油枪、建立点火油泵房，投资较大，由于油枪火焰和风量的调节控制不易掌握，增加了操作难度，点火成功率低，而且点火油用量大，提高了点火成本；另一种方法是木柴点火方法，采用木柴点火方法，需首先是在循环流化床锅炉点火床上铺好用烟煤、无烟煤及冷渣以1:2:11-13的比例配合而成的热值为3400-3800KJ/kg的冷态底料后，再开始投入木柴，木柴边燃烧边投入，待2-3吨木柴全部形成引火木炭后，利用木炭的热量来引燃锅炉。采用这种方法比前一种方法的优点是:不需购置油枪和建立点火油泵房，减少了投资，提高了安全性，但由于木柴燃烧时间长达2-3小时，点火时间过长，木柴用量大，点火成本仍较高，点火成功率也较低。

综上，在循环流化床起炉前要上流化的床料，再用油点火加热床料到一定温度后投煤；这种工艺要在起炉过程中烧4～5个小时的柴油，浪费原材料。

针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

(一)解决的技术问题

针对现有技术的不足，本发明提供了实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺，具备通过气力输送的方法减少锅炉冷态启动中燃油的消耗量，减少了启动时间，环保高效优点，进而现有技术中加热缓慢，热渣利用率低造成原材料浪费的问题。

(二)技术方案

为实现上述通过气力输送的方法减少锅炉冷态启动中燃油的消耗量，减少了启动时间，环保高效优点的优点，本发明采用的具体技术方案如下：

一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺，该工艺包括以下步骤：

S1、打开输送风机进行送风，使管道增压使内部空气流动；

S2、运行锅炉通过排渣管将热渣排至缓冲仓进行过滤分离；

S3、缓冲仓排出热渣进入输送管，并在输送风机的作用下流经管式换热器进行换热，实现余热利用；

S4、通过给煤机进行煤料的处理与转移，利用下方落煤控制组件控制落煤管开合进行煤料输送；

S5、输送管尾部与落煤管汇合实现热渣与煤料的混合，最终流入冷态锅炉。

进一步的，为了能够实现各装置之间互通连接，进而完成热渣从运行锅炉至冷态锅炉的自动化输送；同时通过各管道之间设置的气动阀门，能够实现各管道的单独开合调节，实现自动化灵活控制，输送风机一侧与缓冲仓顶部之间设置有主送风管，主送风管与给煤机之间设置有两个给煤机送风管；缓冲仓顶部与底部均设置有排渣管，且位于底部的排渣管底端分别与主送风管及输送管连通，主送风管靠近输送风机的一端设置有风机出口气动阀，主送风管靠近缓冲仓的一端设置有缓冲仓气动阀；位于底部的排渣管与主送风管之间设置有输送起始阀，位于顶部的排渣管圆周外侧设置有落渣气动阀；给煤机送风管靠近给煤机的一端设置有给煤机气动阀；输送管靠近落煤管的一端设置有输送尾阀。

进一步的，为了能够通过缓冲仓内部的缓冲过滤组件对顶部落下的热渣进行缓冲与分离过滤，实现热渣颗粒的细化，避免后续管道输送中的堵塞，同时对热渣进行一定程度减速，并在风力的作用下实现热量的消耗，避免热渣过热对管道造成损耗，缓冲仓内部设置有缓冲过滤组件；缓冲过滤组件包括设置在缓冲仓内底部的固定环，固定环顶部设置有环形轨道，固定环顶部设置有安装转环且保持活动连接，安装转环底部开设有与环形轨道相配合的滑轨槽，安装转环内底部设置有锥形滤网，安装转环顶部圆周外缘设置有若干等距排列呈环形分布的风动扇叶；缓冲仓内顶部设置有环形风管，环形风管内底部设置有缓冲网，环形风管底部圆周外缘设置有若等距排列的气动喷嘴；环形风管为中空管状结构且顶部一侧设置有与主送风管相连接的连接风管，锥形滤网为圆台形结构且滤网网孔的宽度由底部向上依次增大，风动扇叶为螺旋结构，缓冲网为斗状结构，环形风管为中空管状结构。

进一步的，为了能够对给煤机内部的煤料进行粉碎输送，对大颗粒煤料进行破碎细化，避免颗粒过大造成管道堵塞；同时通过中空的破碎转轴与喷气嘴，能够在转动过程中实现风力吹动，从而加速煤料的转移补给，同时对煤料进行风干除湿，避免在管道内出现凝结造成管道内壁堵塞，给煤机内部设置有粉碎送煤组件；粉碎送煤组件包括两个对称设置的破碎转轴，破碎转轴两端与给煤机保持活动连接，给煤机远离缓冲仓的一侧设置有与破碎转轴相配合的驱动电机盒，破碎转轴圆周外侧设置有若干等距排列粉碎叶片，粉碎叶片内侧设置有喷气嘴；破碎转轴为中空结构且内部开设有空心腔，空心腔与给煤机送风管相连通。

进一步的，为了能够方便快捷的将管式换热器套设在输送管外壁，通过开合式结构降低安装与维护的难度，同时保证了输送管管道外壁的低温环境，实现余热再利用，管式换热器包括两对套设在输送管圆周外侧的端面套筒，位于同侧的其中一个端面套筒圆周外侧设置有与半环形腔相连通的外接水管；端面套筒为半环形结构且背面通过转轴连接，端面套筒正面设置有安装耳，两个安装耳之间通过螺栓连接，端面套筒内部开设有半环形腔；两个端面套筒之间设置有换热主管，换热主管内部开设有换热内腔，换热内腔内部两侧均开设有与半环形腔相连通的传热腔；换热主管内侧设置有导热密封内圈，换热内腔两侧均设置有多个与导热密封内圈相配合的磁片；传热腔为S形结构，导热密封内圈与换热内腔截面均为Ω形结构；端面套筒为C形半圆形结构且圆周内侧设置有防滑垫片，半环形腔两端均设置有内嵌密封凸块。

进一步的，为了能够通过电动缸实现两个滑块的距离调节，完成对落煤管的堵塞贯通调节，改变落煤管内部落煤量的速率，落煤控制组件包括穿插在落煤管顶部的控制盒，控制盒内部两侧均设置有滑块，滑块底部开设有导向槽，控制盒正面顶部设置有电动缸，电动缸底部设置有推杆，控制盒正面底部两侧均开设有滑槽，推杆背部两侧均设置有贯穿滑槽的导向杆，导向杆穿插至导向槽内部保持相切，滑块顶部为梯形结构且内侧为斜面结构。

(三)有益效果

本发明的有益效果为：

1、通过气力输送原理，能够将运行锅炉中产生的热渣快速转移至冷态启动的锅炉中，从而减少点火燃油的使用量，大大缩短循环流化床锅炉启动的时间，同时能够实现热渣的重复利用及能量回收，进而提高生产效率并且保护环境节约能源。

2、通过设置自动化输送装置，配合输送风机的增压风力驱动，能实现热渣及煤料的快速高效的输送转移，提高物料的输送效率，从而保证整个流程中输送管道内颗粒的流化程度，避免出现物料的堆积堵塞。

3、通过设置缓冲仓及其内部的缓冲过滤组件，能够对热渣进行分离过滤，从而降低热渣的颗粒大小，保证后续管道输送的流通性，同时降低输送时的温度，减少对管道的消耗；此外，配合管式换热器，能够实现余热利用，且为高温输送管道进行表面降温，进一步提高管道的使用寿命，以及能源的利用程度，管式换热器采用开合式结构，便于拆装，从而大大降低了后期维护成本与难度。

4、通过设置给煤机及其内部的粉碎送煤组件，能够将煤料进行粉碎细化，防止颗粒过大造成管道的堆积堵塞，配合落煤控制组件，能够实现煤料落量的调节，从而根据点火所需要煤量进行针对性调节，有效提高装置的功能性与实用性。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明实施例的一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺的流程图；

图2是根据本发明实施例的一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺中输送装置整体结构示意图；

图3是根据本发明实施例的一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺中输送装置内部结构展示图；

图4是根据本发明实施例的一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺中输送装置剖视图；

图5是根据本发明实施例的一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺中输送装置中缓冲仓结构示意图；

图6是根据本发明实施例的一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺中输送装置中给煤机内部结构示意图；

图7是根据本发明实施例的一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺中输送装置中管式换热器结构装配示意图；

图8是根据本发明实施例的一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺中输送装置中落煤控制组件局部剖视图；

图9是图4中A处局部放大图；

图10是图4中B处局部放大图；

图11是图4中C处局部放大图。

图中：

1、输送风机；2、运行锅炉；3、排渣管；4、缓冲仓；5、输送管；6、管式换热器；601、端面套筒；602、外接水管；603、安装耳；604、半环形腔；605、换热主管；606、换热内腔；607、传热腔；608、导热密封内圈；609、磁片；610、防滑垫片；611、内嵌密封凸块；7、给煤机；8、落煤控制组件；801、控制盒；802、滑块；803、导向槽；804、电动缸；805、推杆；806、滑槽；807、导向杆；9、落煤管；10、冷态锅炉；11、主送风管；12、给煤机送风管；13、风机出口气动阀；14、缓冲仓气动阀；15、输送起始阀；16、落渣气动阀；17、给煤机气动阀；18、输送尾阀；19、缓冲过滤组件；1901、固定环；1902、环形轨道；1903、安装转环；1904、滑轨槽；1905、锥形滤网；1906、风动扇叶；1907、环形风管；1908、缓冲网；1909、气动喷嘴；1910、连接风管；20、粉碎送煤组件；2001、破碎转轴；2002、驱动电机盒；2003、粉碎叶片；2004、喷气嘴；2005、空心腔。

具体实施方式

为进一步说明各实施例，本发明提供有附图，这些附图为本发明揭露内容的一部分，其主要用以说明实施例，并可配合说明书的相关描述来解释实施例的运作原理，配合参考这些内容，本领域普通技术人员应能理解其他可能的实施方式以及本发明的优点，图中的组件并未按比例绘制，而类似的组件符号通常用来表示类似的组件。

根据本发明的实施例，提供了一种实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺。

现结合附图和具体实施方式对本发明进一步说明，如图1所示，根据本发明实施例的实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺，该工艺包括以下步骤：

S1、打开输送风机1进行送风，使管道增压使内部空气流动；

S2、运行锅炉2通过排渣管3将热渣排至缓冲仓4进行过滤分离；

S3、缓冲仓4排出热渣进入输送管5，并在输送风机1的作用下流经管式换热器6进行换热，实现余热利用；

S4、通过给煤机7进行煤料的处理与转移，利用下方落煤控制组件8控制落煤管9开合进行煤料输送；

S5、输送管5尾部与落煤管9汇合实现热渣与煤料的混合，最终流入冷态锅炉10。

借助于上述技术方案，通过气力输送原理，能够将运行锅炉2中产生的热渣快速转移至冷态启动的锅炉中，从而减少点火燃油的使用量，大大缩短循环流化床锅炉启动的时间，同时能够实现热渣的重复利用及能量回收，进而提高生产效率并且保护环境节约能源。通过设置自动化输送装置，配合输送风机1的增压风力驱动，能实现热渣及煤料的快速高效的输送转移，提高物料的输送效率，从而保证整个流程中输送管道内颗粒的流化程度，避免出现物料的堆积堵塞。通过设置缓冲仓4，能够对热渣进行分离过滤，从而降低热渣的颗粒大小，保证后续管道输送的流通性，同时降低输送时的温度，减少对管道的消耗；此外，配合管式换热器6，能够实现余热利用，且为高温输送管道进行表面降温，进一步提高管道的使用寿命，以及能源的利用程度。通过设置给煤机7，能够将煤料进行粉碎细化，防止颗粒过大造成管道的堆积堵塞，配合落煤控制组件8，能够实现煤料落量的调节，从而根据点火所需要煤量进行针对性调节，有效提高装置的功能性与实用性。

在一个实施例中，如图2-11所示，为实现热渣输送再利用的自动化气动输送工艺的输送装置。

在一个实施例中，对于上述输送风机1来说，输送风机1一侧与缓冲仓4顶部之间设置有主送风管11，主送风管11与给煤机7之间设置有两个给煤机送风管12；缓冲仓4顶部与底部均设置有排渣管3，且位于底部的排渣管3底端分别与主送风管11及输送管5连通，主送风管11靠近输送风机1的一端设置有风机出口气动阀13，主送风管11靠近缓冲仓4的一端设置有缓冲仓气动阀14；位于底部的排渣管3与主送风管11之间设置有输送起始阀15，位于顶部的排渣管3圆周外侧设置有落渣气动阀16；给煤机送风管12靠近给煤机7的一端设置有给煤机气动阀17；输送管5靠近落煤管9的一端设置有输送尾阀18；从而能够实现各装置之间互通连接，进而完成热渣从运行锅炉2至冷态锅炉10的自动化输送；同时通过各管道之间设置的气动阀门，能够实现各管道的单独开合调节，实现自动化灵活控制。

在一个实施例中，对于上述缓冲仓4来说，缓冲仓4内部设置有缓冲过滤组件19；缓冲过滤组件19包括设置在缓冲仓4内底部的固定环1901，固定环1901顶部设置有环形轨道1902，固定环1901顶部设置有安装转环1903且保持活动连接，安装转环1903底部开设有与环形轨道1902相配合的滑轨槽1904，安装转环1903内底部设置有锥形滤网1905，安装转环1903顶部圆周外缘设置有若干等距排列呈环形分布的风动扇叶1906；缓冲仓4内顶部设置有环形风管1907，环形风管1907内底部设置有缓冲网1908，环形风管1907底部圆周外缘设置有若等距排列的气动喷嘴1909；环形风管1907为中空管状结构且顶部一侧设置有与主送风管11相连接的连接风管1910，锥形滤网1905为圆台形结构且滤网网孔的宽度由底部向上依次增大，风动扇叶1906为螺旋结构，缓冲网1908为斗状结构，环形风管1907为中空管状结构；从而能够通过缓冲仓4内部的缓冲过滤组件19对顶部落下的热渣进行缓冲与分离过滤，实现热渣颗粒的细化，避免后续管道输送中的堵塞，同时对热渣进行一定程度减速，并在风力的作用下实现热量的消耗，避免热渣过热对管道造成损耗。

在一个实施例中，对于上述给煤机7来说，给煤机7内部设置有粉碎送煤组件20；粉碎送煤组件20包括两个对称设置的破碎转轴2001，破碎转轴2001两端与给煤机7保持活动连接，给煤机7远离缓冲仓4的一侧设置有与破碎转轴2001相配合的驱动电机盒2002，破碎转轴2001圆周外侧设置有若干等距排列粉碎叶片2003，粉碎叶片2003内侧设置有喷气嘴2004；破碎转轴2001为中空结构且内部开设有空心腔2005，空心腔2005与给煤机送风管12相连通，从而能够对给煤机7内部的煤料进行粉碎输送，对大颗粒煤料进行破碎细化，避免颗粒过大造成管道堵塞；同时通过中空的破碎转轴2001与喷气嘴2004，能够在转动过程中实现风力吹动，从而加速煤料的转移补给，同时对煤料进行风干除湿，避免在管道内出现凝结造成管道内壁堵塞。

在一个实施例中，对于上述管式换热器6来说，管式换热器6包括两对套设在输送管5圆周外侧的端面套筒601，位于同侧的其中一个端面套筒601圆周外侧设置有与半环形腔604相连通的外接水管602；端面套筒601为半环形结构且背面通过转轴连接，端面套筒601正面设置有安装耳603，两个安装耳603之间通过螺栓连接，端面套筒601内部开设有半环形腔604；两个端面套筒601之间设置有换热主管605，换热主管605内部开设有换热内腔606，换热内腔606内部两侧均开设有与半环形腔604相连通的传热腔607；换热主管605内侧设置有导热密封内圈608，换热内腔606两侧均设置有多个与导热密封内圈608相配合的磁片609；传热腔607为S形结构，导热密封内圈608与换热内腔606截面均为Ω形结构；端面套筒601为C形半圆形结构且圆周内侧设置有防滑垫片610，半环形腔604两端均设置有内嵌密封凸块611；从而能够方便快捷的将管式换热器6套设在输送管5外壁，通过开合式结构降低安装与维护的难度，同时保证了输送管5管道外壁的低温环境，实现余热再利用。

在一个实施例中，对于上述落煤控制组件8来说，落煤控制组件8包括穿插在落煤管9顶部的控制盒801，控制盒801内部两侧均设置有滑块802，滑块802底部开设有导向槽803，控制盒801正面顶部设置有电动缸804，电动缸804底部设置有推杆805，控制盒801正面底部两侧均开设有滑槽806，推杆805背部两侧均设置有贯穿滑槽806的导向杆807，导向杆807穿插至导向槽803内部保持相切；滑块802顶部为梯形结构且内侧为斜面结构；从而能够通过电动缸804实现两个滑块802的距离调节，完成对落煤管9的堵塞贯通调节，改变落煤管9内部落煤量的速率。

为了方便理解本发明的上述技术方案，以下就本发明在实际过程中的工作原理或者操作方式进行详细说明。

在实际应用时，运行锅炉2内部进行高热反应产生热渣，通过本工艺将热渣转移至冷态锅炉10内部，帮助冷态锅炉10进行点火启动，降低点火过程中的用油量，具体步骤为：

1.打开输送风机1进行送风，并依次控制打开各个气动阀门，直至全部管道内的阀门贯通，形成运行锅炉2至冷态锅炉10的流畅通路，使管道增压使内部空气流动；

2.运行锅炉2产生高热炉渣后，进过底部的排渣管3流入缓冲仓4内部，热渣掉入缓冲仓4后首先碰撞缓冲网1908进行减速与汇聚，再依次向下落入锥形滤网1905顶部；同时环形风管1907由于与主送风管11连接，内部进行空气流动并通过底部的气动喷嘴1909进行高压风力输出，喷出的风力吹动风动扇叶1906转动，即安装转环1903在环形轨道1902顶部转动，锥形滤网1905转动的同时，使得热渣在离心力的作用下向侧壁流动，最终实现颗粒分离与过滤，直至排出缓冲仓4；

3、缓冲仓4排出热渣进入输送管5，并在输送风机1的作用下向冷态锅炉10方向移动，而输送管5外侧受到管式换热器6作用，实现余热利用；管式换热器6两端分别接入入水口与出水口，冷却液经过半环形腔604进行换热器内部，并逐次进入四个传热腔607，通过导热密封内圈608与输送管5的接触实现高效导热换热，最终完成余热回收利用；

4、给煤机7对煤料的处理与转移，其内部的粉碎送煤组件20将煤料粉碎细化，并在中空管状结构的破碎转轴2001作用下，进行风力吹动，提高转移效率，同时帮助煤料风干除湿，最终通过下方落煤控制组件8控制落煤管9开合进行煤料输送；

5、输送管5尾部与落煤管9汇合实现热渣与煤料的混合，最终流入冷态锅炉10，将热渣与煤料铺设在循环流化床锅炉底部，形成用于点火的冷态底料，减少了常规点火的用油量。

综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过气力输送原理，能够将运行锅炉2中产生的热渣快速转移至冷态启动的锅炉中，从而减少点火燃油的使用量，大大缩短循环流化床锅炉启动的时间，同时能够实现热渣的重复利用及能量回收，进而提高生产效率并且保护环境节约能源。通过设置自动化输送装置，配合输送风机1的增压风力驱动，能实现热渣及煤料的快速高效的输送转移，提高物料的输送效率，从而保证整个流程中输送管道内颗粒的流化程度，避免出现物料的堆积堵塞。通过设置缓冲仓4及其内部的缓冲过滤组件19，能够对热渣进行分离过滤，从而降低热渣的颗粒大小，保证后续管道输送的流通性，同时降低输送时的温度，减少对管道的消耗；此外，配合管式换热器6，能够实现余热利用，且为高温输送管道进行表面降温，进一步提高管道的使用寿命，以及能源的利用程度。通过设置给煤机7及其内部的粉碎送煤组件20，能够将煤料进行粉碎细化，防止颗粒过大造成管道的堆积堵塞，配合落煤控制组件8，能够实现煤料落量的调节，从而根据点火所需要煤量进行针对性调节，有效提高装置的功能性与实用性。

在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“设置”、“连接”、“固定”、“旋接”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。