一种生物质粉料高压气力输送装置的制作方法

本技术涉及生物质热解气化领域，具体涉及一种生物质粉料高压气力输送装置。

背景技术：

1、生物质作为将太阳能转化为化学能储存的能源，具有可再生、无污染、分布广等诸多优势，而生物质气化技术可以通过在气化炉内的高温高压环境下，将生物质转化为以一氧化碳和氢气为主的合成气，是最好的将生物质能源加以利用的技术之一。目前如何将生物质输送至高压的气化炉内是制约生物质气化技术发展的一大难题。

2、气力输送具有结构紧凑、操作方便、安全可靠等特点，目前在煤粉、粮食等流动性好的物料中应用广泛，但由于生物质粉体密度低、流动性差、容易架桥、热值低等特点，当前的气力输送技术难以用于输送生物质粉料：

3、首先，当前常见的煤粉气力输送装置大多都低于气化炉布置，物料离开进料罐后都会进入一段平行管道上行垂直管道，需要用到更多的载体气。常用的载体气一般为惰性气体，然而由于生物质本身热值低于煤炭，且生物质之间热值区别也十分巨大，因此在气力输送过程中，应尽可能高的提高其固气比，若仍然采用垂直管向上输送的形式，将需要使用更多的载体气，从而使得更多惰性气体进入气化反应器内，导致气化反应器温度难以升高，从而降低了气化效率。

4、其次，当前的气力输送技术，大多都在进料罐内通入流化空气，该技术对于煤粉等颗粒规则且密度大的物料而言，可以显著提高其流动性，但由于生物质粉化后颗粒大多呈片状，且密度较低，在流化空气的作用下其下落速度以及受空气阻力的影响都难以测算，若使用较低的流化气速，物料容易在底部堆积，进料容易形成沙丘流，导致进料波动较大；而若采用较高的流化气速，则会降低固气比，导致大量惰性气体进入气化炉内，导致炉温难以提高，因此在生物质进料罐使用流化气体会增大操作难度，不利于气化装置的稳定运行。

5、最后，当前即使是成熟的煤粉输送技术也难以实现物料的精准操作和计量，由于生物质本身挥发分极高，进入气化反应器内会迅速燃烧，因此确保进料的精准计量对于生物质气化炉的安全稳定操作而言至关重要。虽然当前有技术采用旋转阀来实现定量给料，但旋转阀作为动设备，当前技术难以实现高压密封，因此难以应用于高压气化炉的进料系统中。

技术实现思路

1、本实用新型提供一种生物质粉料高压气力输送装置，通过该输送装置来输送生物质粉料至气化反应器中，利于在不引入额外的流化气的情形下减少或避免进料罐内生物质粉料的架桥现象，降低操作难度；同时将定量给料装置设在进料罐的内部，使定量给料装置不承压，利于避免传统技术中在进料罐外设置定量给料装置所存在的高压环境下难以密封的问题。

2、本实用新型为达到其目的，提供如下技术方案：

3、本实用新型提供一种生物质粉料高压气力输送装置，所述装置包括用于向设于下方的气化反应器中输送生物质粉料的两个以上进料罐；

4、所述进料罐设有生物质粉料进口，所述进料罐的内腔中设有定量给料装置，且所述定量给料装置设于所述进料罐的出料端；所述定量给料装置的出口通过出料管线和所述气化反应器连接，所述出料管线的入口高于所述出料管线的出口；所述进料罐还设有能够在所述进料罐的内腔中进行机械运动以疏通所述进料罐内的生物质粉料的防架桥送料机构。

5、优选地，所述出料管线和水平线的夹角在45°至90°之间。

6、进一步地，所述防架桥送料机构为作用于所述进料罐内的生物质粉料的螺旋给料器，或为能够刮动附着于所述进料罐的内壁的生物质粉料的耙料器，或为能够推动所述进料罐内的生物质粉料的活塞推杆装置；

7、所述进料罐设有所述螺旋给料器、所述耙料器或所述活塞推杆装置中的一种或至少两种。

8、一些实施方式中，所述螺旋给料器包括螺杆和用于驱动所述螺杆转动的螺杆驱动装置，所述螺杆伸入所述进料罐的内腔中且沿所述进料罐的轴向布置；

9、或者，所述耙料器包括伸入至所述进料罐的内腔中的连杆、设于所述连杆上的用于刮动附着于所述进料罐的内壁的生物质粉料的多个刮片和能够驱动所述连杆相对于所述进料罐进行上下运动的连杆驱动装置；

10、或者，所述活塞推杆装置包括活塞套筒、设于所述活塞套筒内的推杆和用于驱动所述推杆在所述活塞套筒内进行前后往复运动的推杆驱动装置，所述活塞套筒设于所述进料罐的外部，所述进料罐的侧壁设有供所述推杆伸入的推杆入口，所述推杆在所述推杆驱动装置的作用下能够从所述推杆入口伸入至所述进料罐的内腔中。

11、一些较佳实施方式中，所述螺杆沿着所述进料罐的中心轴布置；

12、或者，所述推杆相对于所述进料罐的轴向呈倾斜布置，且推杆的自由端朝向所述进料罐的下部或底部；

13、或者，所述进料罐设有多个所述活塞推杆装置；

14、或者，所述进料罐设有多个所述耙料器。

15、进一步地，所述定量给料装置配置有用于平衡所述定量给料装置的入口和出口的压力的压力平衡装置；

16、所述生物质粉料高压气力输送装置还包括能够为所述进料罐充压的压力调节装置，所述进料罐通过管线与所述压力调节装置连接；

17、所述生物质粉料高压气力输送装置还包括载体气气罐，所述载体气气罐的载气出口与所述出料管线连接。

18、进一步地，所述出料管线上设有流量调节阀和切断阀；

19、所述进料罐设有用于检测所述进料罐内的料位的料位检测装置；

20、所述定量给料装置与用于驱动所述定量给料装置工作的定量给料装置驱动电机连接。

21、较佳地，所述生物质粉料高压气力输送装置还包括控制器；

22、所述控制器分别与各个所述进料罐对应设置的所述料位检测装置以及各个定量给料装置驱动电机通信连接，所述控制器还分别与各个进料罐所连接的所述出料管线上的所述流量调节阀以及所述切断阀通信连接。

23、进一步地，所述进料罐上设有泄压口；

24、所述进料罐的出料端和所述进料罐的上部之间还连接有均压管线；

25、所述气化反应器为气化炉；

26、所述定量给料装置为回转阀或星型给料器。

27、进一步地，所述出料管线不包括水平管线或上行管线。

28、本实用新型提供的技术方案具有如下有益效果：

29、1)本实用新型的生物质粉料高压气力输送装置，将进料罐布置在气化反应器的上方，使得生物质物料可以由上而下依靠自身重力进入气化反应器中，仅需少量载体气就能确保其在管道内的流动性。2)进料罐内不使用流化气，而是采用防架桥送料机构，通过防架桥送料机构在进料罐内腔中的机械运动来扰动疏通生物质粉料，避免生物质物料在进料罐内架桥，这样不仅规避了物料架桥的风险，还降低了操作难度。3)本实用新型将定量给料装置布置在进料罐内部，使定量给料装置不承压，可以避免在高压环境下难以密封的问题。

技术特征：

1.一种生物质粉料高压气力输送装置，其特征在于，所述装置包括用于向设于下方的气化反应器中输送生物质粉料的两个以上进料罐；

2.根据权利要求1所述的生物质粉料高压气力输送装置，其特征在于，所述出料管线和水平线的夹角在45°至90°之间。

3.根据权利要求1所述的生物质粉料高压气力输送装置，其特征在于，所述防架桥送料机构为作用于所述进料罐内的生物质粉料的螺旋给料器，或为能够刮动附着于所述进料罐的内壁的生物质粉料的耙料器，或为能够推动所述进料罐内的生物质粉料的活塞推杆装置；

4.根据权利要求3所述的生物质粉料高压气力输送装置，其特征在于，所述螺旋给料器包括螺杆和用于驱动所述螺杆转动的螺杆驱动装置，所述螺杆伸入所述进料罐的内腔中且沿所述进料罐的轴向布置；

5.根据权利要求4所述的生物质粉料高压气力输送装置，其特征在于，所述螺杆沿着所述进料罐的中心轴布置；

6.根据权利要求1-5任一项所述的生物质粉料高压气力输送装置，其特征在于，所述定量给料装置配置有用于平衡所述定量给料装置的入口和出口的压力的压力平衡装置；

7.根据权利要求1-5任一项所述的生物质粉料高压气力输送装置，其特征在于，所述出料管线上设有流量调节阀和切断阀；

8.根据权利要求7所述的生物质粉料高压气力输送装置，其特征在于，所述生物质粉料高压气力输送装置还包括控制器；

9.根据权利要求1-5任一项所述的生物质粉料高压气力输送装置，其特征在于，所述进料罐上设有泄压口；

10.根据权利要求1-5任一项所述的生物质粉料高压气力输送装置，其特征在于，所述出料管线不包括水平管线或上行管线。

技术总结本技术涉及生物质热解气化领域，提供一种生物质粉料高压气力输送装置，通过该输送装置来输送生物质粉料至气化反应器中，利于在不引入额外的流化气的情形下减少或避免进料罐内生物质粉料的架桥现象。所述装置包括用于向设于下方的气化反应器中输送生物质粉料的两个以上进料罐；所述进料罐设有生物质粉料进口，所述进料罐的内腔中设有定量给料装置，且所述定量给料装置设于所述进料罐的出料端；所述定量给料装置的出口通过出料管线和所述气化反应器连接，所述出料管线的入口高于所述出料管线的出口；所述进料罐还设有能够在所述进料罐的内腔中进行机械运动以疏通所述进料罐内的生物质粉料的防架桥送料机构。技术研发人员：马东钰,裴世钊,张本凤,李瑞丹,岳军,宋文军,管清亮,岳博,王云杰,马宏波受保护的技术使用者：北京清创晋华科技有限公司技术研发日：20240131技术公布日：2024/9/17