[发明专利]一种粉煤加压气化炉连续自动返料系统

权利要求书

1.一种粉煤加压气化炉连续自动返料系统，用于气化炉反应器，其特征在于，包括用于实时监控装置运行状况的监控单元(5)以及从上到下依次连接的气固分离单元(1)、料腿下料单元(2)、平衡卸料单元(3)和自动返床单元(4)；

所述的监控单元(5)包括集散控制模块以及分别与集散控制模块连接的多个监测点，所述的监测点包括设置在气固分离单元(1)上的进出口测压点、沿程设置在料腿下料单元(2)上的至少四个料腿测压点、设置在自动返床单元(4)上的一个返料测压点以及设置在平衡卸料单元(3)上的一个卸料阀测温点，沿程设置在料腿下料单元(2)上的至少四个料腿测压点包括设置在料腿下料单元上部的一个料腿上部测压点、设置在料腿下料单元下部的一个料腿下部测压点、设置在料腿上部测压点下方并在系统正常工作时位于料腿下料单元内物料上方的料腿物料上方测压点以及设置在料腿下部测压点上方并在正常工作时位于料腿下料单元内物料堆积范围内的至少一个物料测压点；

当该系统正常工作时，料腿下部测压点的压力物料测压点的压力料腿物料上方测压点的压力＝料腿上部测压点的压力，并且物料测压点的压力随高度提升而减少；

除气化炉开车初期外，当设置在料腿下料单元(2)的测压点的压力相等时，则料腿下料单元(2)没有建立料封，窜气较严重；

当某物料测压点的压力大于位于其下方的测压点的压力时，则该物料测压点的位置处出现堵塞。

2.根据权利要求1所述的一种粉煤加压气化炉连续自动返料系统，其特征在于，所述的气固分离单元(1)为单级高效旋风分离器，所述的单级高效旋风分离器包括：

承压壳体(1-1)，该承压壳体(1-1)的底部设有下灰口(1-2)，上部设有切向入口(1-3)，顶部设有出口管(1-4)，所述的下灰口(1-2)与料腿下料单元(2)连接，承压壳体(1-1)周向设有感温带，

旋风分离器内模流场(1-5)，由内置于承压壳体(1-1)的耐磨隔热衬里(1-6)包围形成，

出口中心管(1-7)，该出口中心管(1-7)顶部通向出口管(1-4)，并与承压壳体(1-1)顶部挂接连接，下部伸入旋风分离器内模流场(1-5)上部。

3.根据权利要求1所述的一种粉煤加压气化炉连续自动返料系统，其特征在于，所述的料腿下料单元(2)由若干段3～4m长的短管及膨胀节连接形成，短管之间以及短管与膨胀节之间通过配对法兰连接。

4.根据权利要求1或3所述的一种粉煤加压气化炉连续自动返料系统，其特征在于，所述的平衡卸料单元(3)为高温下料阀，所述的高温下料阀包括耐高温高压外壳(3-1)以及设置在耐高温高压外壳(3-1)内并与耐高温高压外壳(3-1)挂接连接的阀芯(3-2)，所述的阀芯(3-1)由阀板(3-2-5)和阀板自动启闭组件组成，所述的阀板(3-2-5)在阀板(3-2-5)两侧压差及阀板(3-2-5)配重作用下通过阀板自动启闭组件实现自动启闭，配合料腿下料单元(2)连续间断下料，并防止底流窜气。

5.根据权利要求4所述的一种粉煤加压气化炉连续自动返料系统，其特征在于，所述的耐高温高压外壳(3-1)的顶端设有阀门进口，底端设有阀门出口，所述的阀板自动启闭组件包括与阀门进口连接的直管(3-2-1)、连接在直管(3-2-1)下端的弯管(3-2-2)、连接在直管(3-2-1)上的抱箍机构(3-2-3)和设置在抱箍机构(3-2-3)上的转动机构(3-2-4)，所述的直管(3-2-1)与阀门进口挂接连接，所述的阀板(3-2-5)与转动机构(3-2-4)连接并与弯管(3-2-2)的出口端匹配设置，阀门关闭状态下，阀板(3-2-5)与铅垂线的夹角为5～8°。

6.根据权利要求5所述的一种粉煤加压气化炉连续自动返料系统，其特征在于，所述的料腿下料单元(2)的总高度通过以下公式计算得到：

式中，H为料封高度，Δp_c为气化炉床层阻力，κ为阻力系数，Δp_x为气固分离单元阻力，Δp_f为阀板重量，ρ_t为料腿下料单元内物料的密度。