输送装置、系统及方法
【专利说明】输送装置、系统及方法
[0001]本申请是中国发明专利申请(申请号:201110158617.2，申请日:2011年6月14日，发明名称:输送装置、系统及方法)的分案申请。
技术领域
[0002]本发明涉及一种输送装置、系统及方法，尤其涉及一种通过气力输送(PneumaticConveyance)把固体粉料如含碳燃料(Carbonaceous Fuel)粉料输送进气化炉(Gasifier)中进行气化的输送装置、系统及方法。
【背景技术】
[0003]气化是指把含碳燃料，如煤转化为可燃气体，如煤气或合成气的过程。通常，在气化过程中，含碳燃料随着可控量的氧气或其他流体被输送进气化炉中。含碳燃料稳定且可控的输送进气化炉中对获得期望的气化性能是有益的。
[0004]气力输送常用来把含碳燃料输送进气化炉中。在传统的使用气力输送的输送系统中，常设置有存储装置、与该存储装置流体相通的进料管道及设置在存储装置和气化炉间并与其分别流体相通的输送管道。
[0005]存储装置可通过进料管道来接收含碳燃料和载气。随着输送气体不断地进入储存装置，储存装置中的压力不断增加从而达到期望的压力水平。该期望的压力水平常高于气化炉中的压力，这样，就在储存装置和气化炉间产生压力差。然后，来自储存装置的气固混合物由于压力差的作用通过输送管道被从储存装置输送到气化炉中。
[0006]然而，在这样的传统气力输送系统中，含碳燃料在输送管道中的流动会是不稳定的流动形式。比如，含碳燃料在输送管道中以活塞流(Plug Flow)的形式进行流动，从而可导致其在输送管道内沿着流动方向的流动是不均匀的，进而可导致其向气化炉内的输送也变得不稳定。这样，就可导致气化炉中的温度的波动。这对气化炉的性能和寿命是不利的。
[0007]所以，需要提供一种新的通过气力输送固体粉料如含碳燃料粉料的输送装置、系统及方法。
【发明内容】
[0008]本发明的一个实施例提供了一种气力输送固体粉料的输送装置。该输送装置包括开设有入口和出口的输送管道及延伸进所述输送管道的补充气管道。所述输送管道包括开设有所述入口的扩大部、开设有所述出口的收缩部及设置在所述扩大部和收缩部之间并与其流体相通的中间部。
[0009]本发明另一个实施例提供了一种气力输送固体粉料的输送系统。该输送系统包括用于接收固体粉料的存储装置、与所述存储装置相连通的载气管道、输送管道及与所述输送管道相连通的补充气管道。所述输送管道设置于所述存储装置的下游并与其连通，该输送管道包括开设有入口的扩大部、开设有出口的收缩部及设置在所述扩大部和收缩部之间并与其流体相通的中间部。
[0010]本发明实施例进一步提供了一种气力输送固体粉料的输送方法。该输送方法包括输送固体粉料进入存储装置;输送载气进入所述存储装置以与所述固体粉料相混合形成气固混合物及通过输送装置的入口把来自所述存储装置的气固混合物输入其内进行调整，其中所述输送装置包括输送管道和与该输送管道相连通的补充气体管道。该输送管道包括开设有所述入口的扩大部、开设有出口的收缩及设置在所述扩大部和收缩部之间并与其流体相通的中间部。进一步的，该输送方法包括把所述调整过的气固混合物通过所述收缩部的出口输送出所述输送装置。
【附图说明】
[0011]通过结合附图对于本发明的实施例进行描述，可以更好地理解本发明，在附图中:
[0012]图1为本发明输送系统的一个实施例的示意图。
[0013]图2为本发明输送系统操作流程的一个实施例的示意图。
【具体实施方式】
[0014]图1为本发明的可用来把固体粉料，如含碳燃料粉料输送进装置100中进行处理的输送系统10的一个实施例的示意图。在非限定实施例中，系统10可用来通过气力输送把固体粉料输送进装置100中进行处理。在一个示例中，装置100可包括对固体粉料进行气化的气化炉。在一些实施例中，含碳燃料可包括煤。在其他实施例中，含碳燃料可包括含沥青材料(Bituminous)、煤烟(Soot)、生物材料(B1mass)、石油焦(Petroleum Coke)或其组合。
[0015]如图1所示，输送系统10包括进料装置11、存储装置12、载气(CarrierGas)管道
13、输料管道14及输送装置15。在一些实施例中，进料装置11用来把具有期望的尺寸分布的固体粉料输送进存储装置12中。在一个非限定实施例中，进料装置11包括螺旋进料器(Screw Feeder)。
[0016]储存装置12与进料装置11流体相通，其可通过比如管道来接收来自进料装置11的固体粉料16。在其他应用中，栗(未图示)也可用来把固体粉料16输送进储存装置12中。在一些示例中，存储装置12并不局限在任何特定的形状。在非限定示例中，储存装置12可包括设置在进料装置下游且与其流体相通的上部(未图示)和与上部相连通的下部(未图示)。在一个实施例中，存储装置12的上部可具有圆柱形结构，其下部可具有圆锥形结构。
[0017]载气管道13设置在储存装置12上，其可输送载气17进入储存装置12中以与固体粉料16混合来形成气固混合物。在非限定示例中，载气17可包括二氧化碳、惰性气体如氮气及其他合适气体中的一种或多种。尽管在图1所示的实施例中，输送系统10设置有一个载气管道13，但是在一些应用中，输送系统10也可设置有一个以上的载气管道13。
[0018]随着载气17不断的进入存储装置12中，存储装置12中的压力可增加至期望的水平。在非限定示例中，存储装置12中的期望的压力可高于装置100中的压力，从而可在存储装置12和装置100间产生压力差。在一个实施例中，存储装置12中期望的压力可为3Mpa。
[0019]输料管道14设置在存储装置12和装置100间且分别与其流体相通，从而可把来自存储装置12中的气固混合物输送进装置100中进行处理，比如进行气化。在非限定示例中，输料管道14可具有圆柱形结构。
[0020]在图1所示的实施例中，输料管道14可包括第一输料管道18和第二输料管道19。该第一输料管道18设置在存储装置12和输送装置15间，其用来把来自存储装置12中的气固混合物输送进输送装置15内。该第二输料管道19设置在输送装置15和装置100间，其可用来把来自输送装置15的气固混合物输送进装置100内。在一定的应用中，第二输料管道19也可不设置。
[0021]在一些应用中，来自存储装置12中的气固混合物在第一输料管道18内比如以活塞流的形式流动。这就可导致在第一输料管道18内的固体粉料的流动速率可不均匀。在图示实施例中，输送装置15设置在第一和第二输料管道18、19间并分别与其流体相通。该输送装置15可用来稳定气固混合物的流动。经过输送装置15对气固混合物流动的调整，固体粉料的流动就可变的均匀，从而气固混合物就可稳定的被输入进第二输送管道19中以进一步稳定的输入进装置100中进行处理。
[0022]如图1所示，输送装置15包括输送管道20和与输送管道20相接的补充气管道21。在本实施例中，输送管道20设置在存储装置12的下游，其开设有入口 22和出口 23。该入口 22和出口 23分别与第一和第二输料管道18、19相连通且把来自第一输料管道18的气固混合物输送过输料管道20以便于输送进装置100。
[0023]在图示的实施例中，输送管道20包括扩大部24、收缩部25和设置在扩大部24和收缩部25间并与其相连接的中间部26。扩大部24开设有上述入口 22。收缩部25开设有上述出口 23。在一些示例中，扩大部24和收缩部25分别具有圆台形状。中间部26可具有圆柱状形状。在其他示例中，扩大部24、收缩部25和中间部26也可具有其他形状，比如多边形形状。
[0024]在非限定示例中，“扩大部”可指沿着从入口22到出口 23的方向或沿着气固混合物在输送管道20内的流动方向，扩大部24的直径是变大的。“收缩部”可指沿着从入口22到出口23的方向，收缩部25的直径是是缩小的。在一些示例中，扩大部24的至少一个截面的直径可大于第一输料管道18的直径。收缩部25的至少一个截面的直径也可大于第二输料管道19的直径。在一个非限定示例中，中间部26的直径可分别大于扩大部24和收缩部25的至少一个截面的直径。第一输料管道18和第二输料管道19的直径可接近或相同。
[0025]在一些应用中，补充气管道21可通过入口28把补充气27输入进输送管道20内来促进输送管道20内固体粉料的输送。在图1所示的实施例中，补充气管道21设置在中间部26上且延伸进输送管道20内，其出口29可延伸进收缩部25定义的空间内。在一个示例中，至少一部分补充气管道21可朝向输送管道20的出口 23延伸，从而出口 29靠近与出口 23。在其他示例中，补充气管道21也可设置在扩大部24和收缩部25上且朝向出口 23延伸。
[0026]这样，在来自第一输料管道18的气固混合物通过入口22进入输料管道20的过程中，在扩大部24处，由于扩大部24所定义的空间的增大，来自第一输料管道18的气固混合物中的气体的速率就会降低;其中固体的速率可与来自第一输料管道18的气固混合物的速率相似。这样，气固混合物中至少一部分气体就可与至少一部分固体粉料相分离，从而，来自第一输料管道18的气固混合物的流动形态，比如不稳定的流动形态就通过扩大部24而进行了改变或调整。
[0027]在一些实施例中，中间部26可作为缓冲部，从而气固混合物中的气体可进一步与固体粉料相分离以来调整气固混合物的流动形态。在收缩部25处，由于其空间的缩小，分离气体的流速朝着出口 23的方向