[发明专利]一种粉体质量流量的调控方法

说明书

本发明公开了一种粉体质量流量的调控方法，步骤为(1)获取节流部件在不同输送压差下的粉体质量流量的调控曲线，其由三段依次连接的直线组成：拟合直线①、②和③；(2)确定调控方法：在某一输送压差ΔP下，先判断现有工况点位于ΔP对应的调控曲线的哪条拟合直线上：若位于拟合直线②上，则在拟合直线②上调控粉体质量流量y；若位于拟合直线①上，则降低ΔP至粉体质量流量Y位于其下方另一条调控曲线的拟合直线②上，再在该直线上通过调节节流部件开度x调控y；若位于拟合直线③上，则增大ΔP至Y位于其上方另一条调控曲线的拟合直线②上，再在该直线上通过调节x调控y。本发明提供的调控方法可使粉体质量流量波动幅度不超过12％。

技术领域

本发明涉及一种粉体质量流量的调控方法。

背景技术

在煤气化工艺中，以纯氧、煤粉为主要反应原料的气化炉通常处于高温(1200℃-1700℃)、高压(3MPa-7MPa)状态，并且入炉氧气与煤粉的比例(氧煤比)直接决定了炉内运行温度和气化反应效果。因此，稳定的入炉煤粉流量是气化炉安全、高效、稳定运行的重要条件之一。其中，对于以气力输送方式供料的煤气化炉来说，入炉煤粉质量流量的稳定高效调控对于安全稳定运行有着至关重要的影响。

在现有的粉煤加压气化技术中(气化压力通常4.0MPa)，为了能够有效调控入炉煤粉流量，通常保持煤粉发料罐和气化炉压差约为1.0MPa，从而使发料罐内的煤粉连续不断地以密相气力输送方式通过管道被输送进入气化炉中。同时，输送管道上还安装有能够调控节流开度的节流部件(如调节阀等)，从而根据气化炉负荷需要，在一定压差下通过调节节流部件的开度，获得指定的煤粉流量。

然而，已有工业实践表明，由于上述方法中始终保持发料罐压力高于气化炉约1.0MPa(相应的发料罐运行压力高达5.0MPa)，因此，在高输送压差下，管道上的节流部件的开度必须足够小才能满足煤粉流量调控精度。如此则导致煤粉供料载气消耗量大、能耗高、节流部件磨损严重以及煤粉流量波动较大等系列问题。

例如，当某粉煤气化炉负荷为100％时，其煤粉输送管道上的煤粉调节阀开度仅28％左右；该结果导致在1.0MPa的输送压差中，约65％的输送压差被节流部件消耗，而入炉前的全部管道压降仅占输送压差的20％。当气化炉负荷为70％时，阀门开度减少到20％，节流部件阻力比例激增至80％。另一方面，煤粉调节阀特性曲线测试研究表明，当阀门处于较小开度时，阀门调控处于高灵敏度区间。阀门开度的较小波动会导致较大的煤粉流量波动，输送稳定性相对较差。

综上所述，输送压差过高，与管道节流部件性能匹配不合理不仅造成煤粉供料系统能耗大、运行成本高，而且煤粉流量稳定性较差，不利于气化炉长周期安全稳定运行。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是为了克服现有的粉体密相气力输送系统的粉体流量调控方法中输送压差大、能耗高、粉体质量流量稳定性差等问题，提供了一种粉体质量流量的调控方法。本发明提供的调控方法，降低了输送压差和能耗，同时有效抑制了粉体质量流量的波动幅度。

具体来说，本发明通过以下技术方案解决了上述技术问题。

本发明提供了一种粉体质量流量的调控方法，其包括以下步骤：

(1)获取节流部件在不同输送压差下的粉体质量流量的调控曲线：

所述调控曲线为不同输送压差下粉体质量流量y随节流部件开度x变化的关系曲线，在某一输送压差ΔP下，在节流部件开度x由0增大至100％的区间(0，100％]内，所述调控曲线由三段依次连接的拟合直线组成：拟合直线①、拟合直线②和拟合直线③，在得到拟合直线①、拟合直线②和拟合直线③的线性回归拟合过程中，线性相关系数均不低于0.95，拟合后三者的斜率分别为k₁、k₂、k₃，且k₁＞k₂＞k₃；