CN118477516B - 一种焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置，涉及复合煤粉配比技术领域，用于解决通过电子元件参与阀门排料控制，容易受到干扰，造成部分复合煤粉原料配比失败的问题；本发明是通过存料盘内各个卷料轴独立转动，实现复合煤粉原料的自动化配比，并在配比结束进入混料箱中称重，方便进行复合煤粉原料的二次修正，同时通过电机转速的调节，带动整个展臂上配重球活动，既可以实现对混合筒内复合煤粉的搅拌混合，又可以完成对转轴上滑套的控制，在滑套向上运动时转臂的转动从而带动调节杆一和混料箱上调节杆二转动，实现暂存筒内转盘的转动水平闭合和挡板的展开，实现原料的暂存投放。

Description

一种焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置

技术领域

本发明涉及复合煤粉配比技术领域，具体为一种焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置。

背景技术

第三代气流床粉煤加压气化采用“以渣抗渣，液态排渣”技术，气化煤种选择不适会造成气化炉耐火材料脱落、渣口堵渣、设备管道磨蚀加剧等问题，对企业运行的经济成本和环境影响巨大；

对于复合煤粉的获取，首先需要分析煤样基础性质、煤灰成分特性，结合灰熔融性温度，以主力煤种选取不同煤样进行掺配，使配煤灰熔融温度符合神宁炉的气化要求，并筛选助熔剂种类及添加量，制定配煤方案及助熔剂方案，同时还需要结合神宁炉气化和用煤指标，进一步细化配煤煤种气化能力应满足生产有效气指标，将用煤方案的气化性能，配煤煤灰粘温特性、流动特性、高温灰渣矿物转化之间的差异，确定助熔剂的最优添加量及配煤比例，进一步优化配煤方案和助熔剂方案，还需要利用化工模拟软件（Aspen Plus）建立适应于神宁炉的煤气化工艺过程模型，得到配煤及添加复合助熔剂方案下的合成气组成和主要气化工艺指标，并对煤气化过程进行经济性评价，从而进行用煤方案的应用可行性分析；

为此结合估算复合煤粉配比比例进行实际实验操作，从而获取更为精准的复合煤粉配比，为此需要不断调节整个复合煤粉原料比例，常用的直排式混料机构，需要人为调节好复合煤粉原料比例，并统一投放进行搅拌混合，但在应对突发情况下进行原料比例微调时，造成混合搅拌时间增长，同时通过电子元件参与阀门排料控制，容易受到干扰，造成部分复合煤粉原料配比失败；

为此，我们提出一种焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置。

发明内容

本发明的目的在于提供一种焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置，以解决上述背景技术中提出的通过电子元件参与阀门排料控制，容易受到干扰，造成部分复合煤粉原料配比失败的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置，包括混合筒和筒罩，所述筒罩内放置有混合筒，所述筒罩的顶部安装有存料盘，且位于存料盘上开设有下料口；

所述混合筒的顶部安装有导料盘，且位于导料盘的顶部固定连接有混料箱，所述混料箱顶部进料口与筒罩底部下料口对应设置，所述混合筒内安装有转调机构，所述混合筒的内壁通过螺栓固定有暂存筒，所述暂存筒顶部通过连接管与导料盘相连通，所述混合筒的底部开设有出料口，且位于出料口内滑动连接有密封板；

所述转调机构包括转轴、展臂和滑套，所述混合筒的顶部通过螺栓固定有电机，且位于电机的输出端贯穿混合筒并固定连接有转轴，所述转轴的一端通过轴承与混合筒底部内壁活动连接，所述转轴的外壁对称转动连接有展臂，且位于转臂的一端通过点焊固定有配重球，所述转轴的外壁且位于展臂的顶部滑动连接有滑套，且位于滑套的外壁对称转动连接有转杆，两个所述转杆的一侧与展臂对应活动连接，所述转轴的外壁且位于展臂的底部套设固定有搅拌叶。

进一步的，所述存料盘内均匀开设有分料腔，且位于分料腔的顶部通过合页转动连接有盖板，所述分料腔的一侧与下料口相连通，且位于分料腔内通过轴承活动连接有卷料轴。

进一步的，所述混料箱的底部两侧对称转动连接有挡板，所述挡板的一侧通过点焊固定有调节杆二。

进一步的，所述暂存筒的内壁转动连接有转盘，所述暂存筒的一侧外壁活动连接有调节杆一，且位于调节杆一的一侧贯穿暂存筒并与转盘的一侧相连接，所述暂存筒的一侧安装有充气管。

进一步的，所述暂存筒的一侧通过轴承转动连接有转臂，且位于转臂的一侧与滑套相卡接，所述转臂的另一侧与调节杆一相卡接，所述暂存筒的一侧滑动连接有卡杆，且位于卡杆的一侧贯穿混合筒顶部并与调节杆二相卡接，所述卡杆的另一侧与调节杆一的一侧相卡接。

进一步的，所述混合筒的底部内壁活动连接有螺纹杆，且位于螺纹杆上对称套设连接有螺纹套，所述螺纹套的两侧通过轴承对称转动连接有连接杆，所述连接杆的一端与密封板底部活动连接。

其中，该焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合方法为：

启动位于存料盘底部动力机构带动卷料轴转动，根据复合煤粉配比比例设定各个分料腔中卷料轴转速以及转动时长，从而定量将复合煤粉原料从下料口排入混料箱中；

电机高速转动下带动展臂展开，同时上移的滑套带动转臂旋转，并使转臂一侧下压调节杆一和卡杆，调节杆一的转动带动暂存筒内转盘转动，并完成整个暂存筒的出料密封，卡杆的下移拉动混料箱两侧挡板展开，存放在混料箱中的复合煤粉原料成功通过导料盘进入到暂存筒中保存；

此时电机带动转轴转速降低，滑套下压转臂，使得转臂另一侧上抬调节杆一和卡杆，其中调节杆一的转动使得暂存筒内转盘侧翻，实现暂存筒中复合煤粉原料进入到混合筒中搅拌混合，而此时卡杆上推调节杆二，使得调节杆二转动完成混料箱底部挡板的闭合，此时分料腔内动力机构重新开始配比复合煤粉原料，并将复合煤粉原料排入混料箱中承重保存；

电机转速提高，位于混料箱中新一轮复合煤粉原料进入到暂存筒中，而此时位于混合筒内的复合煤粉原料搅拌完成，通过螺纹杆的转动完成密封板的下移，实现混合煤粉原料排出操作。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

本发明中，通过存料盘内各个卷料轴独立转动，实现复合煤粉原料的自动化配比，并在配比结束进入混料箱中称重，方便进行复合煤粉原料的二次修正，同时通过电机转速的调节，带动整个展臂上配重球活动，既可以实现对混合筒内复合煤粉的搅拌混合，又可以完成对转轴上滑套的控制，在滑套向上运动时转臂的转动从而带动调节杆一和混料箱上调节杆二转动，实现暂存筒内转盘的转动水平闭合和挡板的展开，实现原料的暂存投放，相比较直接排入混合设备，复合煤粉配比控制不均而再进行调整时，影响复合煤粉融合整体均匀，其次整体复合煤粉混合时长增加，通过控制电机转速来实现复合煤粉在混合筒内进出，无需电子元件参与阀门的控制，减少在进行复合煤粉配比时由于电子元件出现故障出现的配比失败次数，也就减少复合煤粉配比时原料的浪费问题。

附图说明

图1为本发明焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置整体结构示意图；

图2为本发明混合筒外壁剥离结构示意图；

图3为本发明暂存筒俯视剖面结构示意图；

图4为本发明存料箱内安装卷料轴示意图；

图5为本发明混合筒底部密封板与螺纹套连接结构示意图；

图6为本发明焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置进出料示意图。

图中：1、混合筒；2、转调机构；201、转轴；202、展臂；203、配重球；204、滑套；205、转杆；206、搅拌叶；207、电机；3、暂存筒；4、充气管；5、调节杆一；6、出料口；7、卡杆；8、导料盘；9、转盘；10、混料箱；11、挡板；12、调节杆二；13、转臂；14、筒罩；15、存料盘；16、盖板；17、分料腔；18、卷料轴；19、下料口；20、密封板；21、螺纹杆；22、螺纹套；23、连接杆。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1-6，本发明提供一种技术方案：

为研究出神宁炉在华东地区运行的适配煤种，避免因煤质选择不适而带来的生产问题，本发明围绕神宁炉适配煤种的分析，为选择适配煤种及备选煤种提供理论支撑，并建立神宁炉适配煤种煤质分析数据库等方面开展研究，分析煤样基础性质、煤灰成分特性，结合灰熔融性温度，以主力煤种选取不同煤样进行掺配，使配煤灰熔融温度符合神宁炉的气化要求，并筛选助熔剂种类及添加量，制定配煤方案及助熔剂方案，确保神宁炉气化装置长期稳定运行；

为此如图1所示，整个筒罩14的顶部设置有存料盘15，其中存料盘15分为六个分料腔17，且分料腔17的顶部安装有盖板16，分别用于不同煤种以及助熔剂的存放，同时位于分料腔17内安装有可以转动的卷料轴18，通过预先设定的投加比例来单独控制卷料轴18转动，将各个分料腔17中存放的煤种以及助熔剂移动至存料盘15上的下料口19处，最终排入混合筒1顶部的混料箱10中；

如图2所示存料盘15上的下料口19与混料箱10连通，混合煤料暂存至混料箱10中，位于混料箱10底部设置有导料盘8，导料盘8底部连接管道与混合筒1内安装的暂存筒3连通，当需要进行混料时，混料箱10底部两侧挡板11展开，将混合煤料排入导料盘8中，最终来到暂存筒3内并通过暂存筒3进入混合筒1中开始进一步搅拌混合；

由于涉及多比例混合煤料添加，因此混合筒1内完成一组混合煤料配比后需要排空，再将另一组混合煤料排入，在对于混合煤料配制过程中还需要进行称重记录，位于混料箱10一侧挡板11上安装称重传感器，用于记录每次混合煤料配比重量；

对于整个混合筒1的进料控制，传统电控阀门容易出现故障，为此在整个混合筒1内安装上转调机构2，结合图2了解到混合筒1顶部安装的电机207与转轴201连接，而位于转轴201上固定连接搅拌叶206用于对混合煤料的搅拌，其次位于搅拌叶206顶部的转轴201外壁上通过轴承对称转动连接有展臂202，其中，展臂202的下端点焊连接有配重球203，伴随转轴201的转动，配重球203的转动带动展臂202展开；

转轴201上且位于展臂202的顶部滑动连接有滑套204，位于滑套204的底部转动连接有转杆205，转杆205与展臂202折弯顶部对应活动连接，当展臂202转动展开后，向下方按压转杆205，导致整个转杆205向上推动滑套204运动；

位于混合筒1内壁上固定有暂存筒3，暂存筒3顶部连接管与导料盘8连通，当暂存筒3内接取到混合煤料后，如图3所示，安装的暂存筒3内可以转动的转盘9处于倾斜状态，混合煤料顺着暂存筒3进入到混合筒1内，被转动的搅拌叶206以及展臂202集中搅拌混合；

而当暂存筒3内混合煤料完全排完后，此时的电机207带动转轴201转速提高，受到影响的展臂202展开幅度增大，造成整个滑套204在转轴201表面向上运动，安装在暂存筒3表面可以转动的转臂13一侧与滑套204卡接，滑套204的向上运动从而带动整个转臂13一侧向上运动，相反，位于转臂13的另一侧则开始向下转动，由于转臂13的一侧与暂存筒3表面安装的调节杆一5卡接，导致转臂13带动调节杆一5在暂存筒3表面转动，如图3所示，调节杆一5端部贯穿暂存筒3并与暂存筒3内安装的转盘9一侧连接，从而完成转盘9的翻转，也就实现对整个暂存筒3流通物料的密封操作，高速运转的转轴201以及转轴201上搅拌叶206、展臂202开始完成对煤料混合；

当需要排料时，在整个转轴201工作状态下，位于混合筒1底部的螺纹杆21开始转动，由于螺纹杆21两侧纹路对称设置，在螺纹杆21转动下实现两个螺纹套22的相向运动或者向背运动，螺纹套22的两侧对称转动连接有连接杆23，且连接杆23的一端与密封板20底部活动连接，此时向背运动的螺纹套22通过连接杆23向下拉动密封板20，整个密封板20开始脱离对混合筒1底部出料口6的抵接，此时的混合煤料顺着出料口6排出；

排料结束的密封板20在螺纹杆21的转动下开始重新完成出料口6的密封，排空的混合筒1又需要重新进料，此时的存料盘15内分料腔17中卷料轴18又开始转动，将新一组混合煤料从下料口19排入混料箱10中，由于此时的转轴201处于高速转动，造成转轴201上滑套204处于上升位置，转臂13位于暂存筒3一侧向下转动，在暂存筒3的另一侧滑动连接有卡杆7，卡杆7的一端与转臂13卡接，卡杆7的另一侧贯穿混合筒1顶部并与安装在混料箱10表面的调节杆二12卡接；

在转臂13转动时，卡杆7同时向下移动拉动调节杆二12转动，调节杆二12端部与混料箱10底部转动的挡板11轴部固定，因此在调节杆二12受卡杆7向下拉动时，调节杆二12的向下转动导致混料箱10两侧挡板11展开，位于混料箱10中的混合煤料掉落至导料盘8中，最终又会进入到暂存筒3中，如图6中右侧图形简易描述；

由于暂存筒3中的转盘9处于水平状态，此时的混合煤料还无法进入到混合筒1中，此时通过控制电机207转速，使得展臂202底部配重球203重力处于主导，展开的展臂202又缩回，同时带动滑套204向下运动，此时的转臂13由原来的左高右低转变为左低右高，转臂13的转动推动调节杆一5转动，从而完成暂存筒3内转盘9的转动，物料开始进入到混合筒1内，同时转臂13的转动还会上推卡杆7，卡杆7上的作用力推动调节杆二12向上转动，完成对混料箱10底部的密封，如图6左侧图形简易描述；

此时就可以将新一组混合比例不同的混合煤料排入混料箱10中，完成排料与混料的不干扰同时作业，与此同时整个转轴201不停止转动，加速混合煤料配比效率，同时整个暂存筒3一侧还安装有充气管4，利用向充气管4中排入高压气体，完成对转盘9边角位置粉料的冲洗，避免边角卡接物料影响转盘9正常旋转。

整个焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置设置有中间暂存机构，方便在进行复合煤粉配比时进行突发原料比例调整，相比较直接排入混合设备，复合煤粉配比控制不均而再进行调整时，影响复合煤粉融合整体均匀，其次整体复合煤粉混合时长增加，同时通过控制电机207转速来实现复合煤粉的上下料，无需电子元件参与阀门的控制，减少在进行复合煤粉配比时由于电子元件出现故障出现的配比失败次数，减少原料的浪费。

本发明工作过程及原理如下：

启动位于存料盘15底部动力机构带动卷料轴18转动，根据复合煤粉配比比例设定各个分料腔17中卷料轴18转速以及转动时长，从而定量将复合煤粉原料从下料口19排入混料箱10中；

电机207高速转动下带动展臂202展开，同时上移的滑套204带动转臂13旋转，并使转臂13一侧下压调节杆一5和卡杆7，调节杆一5的转动带动暂存筒3内转盘9转动，并完成整个暂存筒3的出料密封，卡杆7的下移拉动混料箱10两侧挡板11展开，存放在混料箱10中的复合煤粉原料成功通过导料盘8进入到暂存筒3中保存；

此时电机207带动转轴201转速降低，滑套204下压转臂13，使得转臂13另一侧上抬调节杆一5和卡杆7，其中调节杆一5的转动使得暂存筒3内转盘9侧翻，实现暂存筒3中复合煤粉原料进入到混合筒1中搅拌混合，而此时卡杆7上推调节杆二12，使得调节杆二12转动完成混料箱10底部挡板11的闭合，此时分料腔17内动力机构重新开始配比复合煤粉原料，并将复合煤粉原料排入混料箱10中承重保存；

电机207转速提高，位于混料箱10中新一轮复合煤粉原料进入到暂存筒3中，而此时位于混合筒1内的复合煤粉原料搅拌完成，通过螺纹杆21的转动完成密封板20的下移，实现混合煤粉原料排出操作。

以上内容仅仅是对本发明结构所做的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离发明的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本发明的保护范围。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (3)

1.一种焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置，包括混合筒（1）和筒罩（14），所述筒罩（14）内放置有混合筒（1），所述筒罩（14）的顶部安装有存料盘（15），且位于存料盘（15）上开设有下料口（19），其特征在于：

所述混合筒（1）的顶部安装有导料盘（8），且位于导料盘（8）的顶部固定连接有混料箱（10），所述混料箱（10）顶部进料口与筒罩（14）底部下料口（19）对应设置，所述混合筒（1）内安装有转调机构（2），所述混合筒（1）的内壁通过螺栓固定有暂存筒（3），所述暂存筒（3）顶部通过连接管与导料盘（8）相连通，所述混合筒（1）的底部开设有出料口（6），且位于出料口（6）内滑动连接有密封板（20）；

所述转调机构（2）包括转轴（201）、展臂（202）和滑套（204），所述混合筒（1）的顶部通过螺栓固定有电机（207），且位于电机（207）的输出端贯穿混合筒（1）并固定连接有转轴（201），所述转轴（201）的一端通过轴承与混合筒（1）底部内壁活动连接，所述转轴（201）的外壁对称转动连接有展臂（202），且位于展臂（202）的一端通过点焊固定有配重球（203），所述转轴（201）的外壁且位于展臂（202）的顶部滑动连接有滑套（204），且位于滑套（204）的外壁对称转动连接有转杆（205），两个所述转杆（205）的一侧与展臂（202）对应活动连接，所述转轴（201）的外壁且位于展臂（202）的底部套设固定有搅拌叶（206）；

所述混料箱（10）的底部两侧对称转动连接有挡板（11），所述挡板（11）的一侧通过点焊固定有调节杆二（12）；

所述暂存筒（3）的内壁转动连接有转盘（9），所述暂存筒（3）的一侧外壁活动连接有调节杆一（5），且位于调节杆一（5）的一侧贯穿暂存筒（3）并与转盘（9）的一侧相连接，所述暂存筒（3）的一侧安装有充气管（4）；

所述暂存筒（3）的一侧通过轴承转动连接有转臂（13），且位于转臂（13）的一侧与滑套（204）相卡接，所述转臂（13）的另一侧与调节杆一（5）相卡接，所述暂存筒（3）的一侧滑动连接有卡杆（7），且位于卡杆（7）的一侧贯穿混合筒（1）顶部并与调节杆二（12）相卡接，所述卡杆（7）的另一侧与调节杆一（5）的一侧相卡接；

所述存料盘（15）内均匀开设有分料腔（17），且位于分料腔（17）的顶部通过合页转动连接有盖板（16），所述分料腔（17）的一侧与下料口（19）相连通，且位于分料腔（17）内通过轴承活动连接有卷料轴（18）。

2.根据权利要求1所述的一种焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置，其特征在于，所述混合筒（1）的底部内壁活动连接有螺纹杆（21），且位于螺纹杆（21）上对称套设连接有螺纹套（22），所述螺纹套（22）的两侧通过轴承对称转动连接有连接杆（23），所述连接杆（23）的一端与密封板（20）底部活动连接。

3.根据权利要求2所述的一种焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合装置，其特征在于，该焦炉煤气气化用复合煤粉配比混合方法为：

启动位于存料盘（15）底部动力机构带动卷料轴（18）转动，根据复合煤粉配比比例设定各个分料腔（17）中卷料轴（18）转速以及转动时长，从而定量将复合煤粉原料从下料口（19）排入混料箱（10）中；

电机（207）高速转动下带动展臂（202）展开，同时上移的滑套（204）带动转臂（13）旋转，并使转臂（13）一侧下压调节杆一（5）和卡杆（7），调节杆一（5）的转动带动暂存筒（3）内转盘（9）转动，并完成整个暂存筒（3）的出料密封，卡杆（7）的下移拉动混料箱（10）两侧挡板（11）展开，存放在混料箱（10）中的复合煤粉原料成功通过导料盘（8）进入到暂存筒（3）中保存；

此时电机（207）带动转轴（201）转速降低，滑套（204）下压转臂（13），使得转臂（13）另一侧上抬调节杆一（5）和卡杆（7），其中调节杆一（5）的转动使得暂存筒（3）内转盘（9）侧翻，实现暂存筒（3）中复合煤粉原料进入到混合筒（1）中搅拌混合，而此时卡杆（7）上推调节杆二（12），使得调节杆二（12）转动完成混料箱（10）底部挡板（11）的闭合，此时分料腔（17）内动力机构重新开始配比复合煤粉原料，并将复合煤粉原料排入混料箱（10）中承重保存；

电机（207）转速提高，位于混料箱（10）中新一轮复合煤粉原料进入到暂存筒（3）中，而此时位于混合筒（1）内的复合煤粉原料搅拌完成，通过螺纹杆（21）的转动完成密封板（20）的下移，实现混合煤粉原料排出操作。