CN101125310A - 煤气管道清焦系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种煤气管道清焦系统，具有可有效清除煤气管道中焦油和杂质的优点。该煤气管道清焦系统，包括通过焦油排放口相互连通的煤气管道与焦油罐，在煤气管道内设置有与焦油排放口位置相匹配的清焦电极。通过设置的清焦电极，在清焦电极通电的情况下，在清焦电极与煤气管道之间形成静电场，而通过静电场的作用，使焦油粒子和其它杂质粒子在静电场的作用下荷电，并在电场力的作用下，向异性电极运动并附着在该电极上，由于重力的作用使其流入焦油罐，这样就可以有效地将煤气管道中的焦油和杂质清除，可有效避免管道的堵塞，防止安全事故的发生，尤其适合在煤气管道的清焦上面推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及一种清污系统，尤其是涉及一种用于清除煤气管道中焦油与杂质的煤气管道清焦系统。
背景技术
目前，现有的煤气清焦方法均无一例外的应用在煤气的生产系统中，然而由于各种原因，焦油微粒及其它杂质都难于一次清尽，剩余的焦油及其混合物常常会随着煤气流到用户，致使用户的煤气管道和燃烧用的火嘴经常出现堵塞，这在煤气锅炉的生产中尤为普遍，而且极大的影响了锅炉的燃烧的调整和正常安全生产。
现有的煤气管道还没有一种有效的清焦方法来清除管道中煤气所夹带的焦油及其它杂质，只是简单地依靠煤焦油及其它杂质的重力作用在管道内自然凝结沉降，然后又由于重力的作用流入按一定间距设置的焦油罐储存，最后由人工定期打开排放阀进行排放处理。这种方法简单，但效果不好，随着管道的延伸和煤气温度的降低，部分焦油及其它杂质沉降凝结，流动性大大降低，最终在管道内积累得越来越多，焦油罐排放出来的反而是水占了更多的比例，致使煤气管道有效截面降低，煤气流通阻力增大，流量减少，没有沉降的剩余部分的焦油及其它杂质则随着管道流向终端用户。严重时还会因煤气中所含物质结焦、堵塞、腐蚀用户燃烧用的火嘴，使锅炉负荷调整困难，极大的影响了锅炉的生产。虽然临时采用人工清焦的方法，但清焦时需停运相应的煤气火嘴的煤气，清焦困难，时效性短，一旦出现阀门关不严，煤气泄漏还会严重威胁着作业人员的生命安全；另一方面，煤气系统上的调节阀门和快关阀门、截止阀门以及管道还会因焦油的聚结以及煤气中其它腐蚀性杂质的腐蚀、卡涩等原因，使它们失去对煤气的有效调节及关断作用，出现煤气泄漏，从而导致锅炉出现回火爆炸或锅炉停炉后因煤气泄漏积聚而发生炉内作业人员中毒死亡或其它一些重大安全生产事故的发生，给安全生产带来严重的影响。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种可有效清除煤气管道中焦油和杂质的煤气管道清焦系统。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：：煤气管道清焦系统，包括通过焦油排放口相互连通的煤气管道与焦油罐，在煤气管道内设置有与焦油排放口位置相匹配的清焦电极。通过设置的清焦电极，在清焦电极通电的情况下，在清焦电极与接地的煤气管道之间形成静电场，而通过静电场的作用，使焦油粒子和其它杂质粒子在静电场的作用下荷电，并在电场力的作用下，向异性电极运动并附着在该电极上，由于重力的作用使其流入焦油罐，这样就可以有效地将煤气管道中的焦油和杂质清除，可有效避免管道的堵塞，防止安全事故的发生。
作为上述技术方案的优选方案，在清焦电极的外表面设置有非极性分子涂层。
进一步的是，在清焦电极上还设置有芒刺。
进一步的是，在清焦电极形成的电路系统中，还包括交流电输入装置、主调节器、升压变压器、高压整流器、参数测量系统、自控反馈及保护系统、可编程序控制器，交流电输入装置、主调节器、升压变压器、高压整流器、清焦电极、参数测量系统、自控反馈及保护系统、可编程序控制器顺序组成闭环控制电路系统。
上述技术方案中，在闭环控制电路系统中还设置有连接可编程序控制器的人机界面显示系统。
作为清焦电极布置在煤气管道中的一种方案，清焦电极安装在水平的煤气管道内，在焦油排放口上方设置有固定连接在煤气管道侧壁上的焦油挡板，焦油挡板与煤气管道之间形成煤气通道。
在上述技术方案中，所述焦油挡板包括上焦油挡板与下焦油挡板，上焦油挡板设置在煤气管道的上侧壁上，下焦油挡板设置在煤气管道的下侧壁上，上焦油挡板的宽度大于下焦油挡板的宽度。
进一步的是，在清焦电极的下方设置有与焦油罐相连通的倾斜流道。
进一步的是，在与清焦电极相对应的煤气管道的外表面上设置有夹层与保温层，在保温层外设置有供热管道。
作为清焦电极布置在煤气管道中的另一种方案，清焦电极设置在垂直于水平面的煤气管道内。
本发明的有益效果是：通过设置的清焦电极，在清焦电极通电的情况下，在清焦电极与煤气管道之间形成静电场，而通过静电场的作用，使焦油粒子和其它杂质粒子在静电场的作用下荷电，并在电场力的作用下，向异性电极运动并附着在该电极上，由于重力的作用使其流入焦油罐，这样就可有效地将煤气管道中的焦油和杂质清除，可有效避免管道的堵塞，防止安全事故的发生，尤其适合在煤气管道的清焦上面推广使用。
附图说明
图1是本发明的结构示意图。
图2是本发明的电气连接框图。
图3是本发明的清焦电极示意图。
图4是本发明的清焦电极安装于垂直管道中的示意图。
图中标记为，夹层2、上焦油挡板3a、与下焦油挡板3b、煤气管道4、清焦电极5、倾斜流道6、保温层7、焦油罐8、供热管道10、焦油排放口11、煤气通道12、非极性分子涂层13、芒刺14、电输入装置15、主调节器16、升压变压器17、高压整流器18、参数测量系统19、自控反馈及保护系统20、可编程序控制器21、人机界面显示系统22、外排焦油阀23。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
如图1、图2、图3、图4所示，本发明的煤气管道清焦系统，包括通过焦油排放口11相互连通的煤气管道4与焦油罐8，在煤气管道4内设置有与焦油排放口11位置相匹配的清焦电极5。通过设置的清焦电极5，在清焦电极5通电的情况下，在清焦电极5与接地的煤气管道4之间形成静电场，而通过静电场的作用，使焦油粒子和其它杂质粒子在静电场的作用下荷电，并在电场力的作用下，向异性电极运动并附着在该电极上，由于重力的作用使其流入焦油罐8，这样就可有效地将煤气管道4中的焦油和杂质清除，可有效避免管道的堵塞，防止安全事故的发生。清焦电极5与焦油排放口11相匹配，是指清焦电极5设置在与焦油排放口11的位置较近的地方，以利于收集焦油粒子和其它杂质粒子，而最好的安装方式是将清焦电极5的轴心线与煤气管道4的轴心线重合，使得清焦效果更佳。清焦电极5接上负高压，煤气管道4接正极并接地时，管道中的气体在高压静电场下发生电离，出现雪崩电晕，产生大量的电子和离子，在电晕外区，电子由于碰撞失去大量的能量而附着在焦油粒子和其它杂质粒子上并使它们带上负电荷，在静电场的作用下，这些带负电荷的焦油粒子和其它杂质粒子将向接地的异性电极煤气管道4的管壁运动释放出电子并附着在管壁上，并在重力的作用下落入焦油罐8中；其中清焦电极5可以是仅设置为一个，而为了清焦效果更好，在煤气管道4中可以沿一定的距离设置多个清焦电极5及其配套的焦油罐8。
在上述实施方式中，为了避免少量的焦油粒子和其它杂质粒子在随煤气的运动中附着在清焦电极5上，在清焦电极5的外表面设置有非极性分子涂层13。这样当荷电的焦油粒子和其它杂质粒子在向清焦电极5运动时就不会附着在清焦电极5上，可有效地避免对清焦电极5所产生静电场的影响。
为了能使得焦油粒子和其它杂质粒子更易荷电，在清焦电极5上还设置有芒刺14。这样就可加强清焦电极5周边焦油粒子和其它杂质粒子荷电，更好地达到清焦效果。
在以上的实施方式中，为了能更好地对清焦电极5进行控制，在清焦电极5形成的电路系统中，还包括交流电输入装置15、主调节器16、升压变压器17、高压整流器18、参数测量系统19、自控反馈及保护系统20、可编程序控制器21，交流电输入装置15、主调节器16、升压变压器17、高压整流器18、清焦电极5、参数测量系统19、自控反馈及保护系统20、可编程序控制器21顺序组成闭环控制电路系统。在该电路系统中由交流电输入装置15为整个系统提供能量，然后由主调节器16来调节系统的输入功率，经过升压变压器17及高压整流器18为清焦电极5提供适合的直流高压电，参数测量系统19用于测量整个系统变压器高低压侧的运行电压电流、氧气含量、煤气压力等，以提供给自控反馈及保护系统20所需的参数，这些参数通过A/D转换后由可编程序控制器21进行辨别分析，当出现异常时自动调整系统参数，以适应放电系统的变化需求，当出现断路、短路、过压，或氧气含量大于1％、煤气压力低于1.5～2KPa时，保护动作跳闸停运系统整个动力回路的运行，为了能方便的对整个电路系统进行显示，在闭环控制电路系统中还设置有连接可编程序控制器21的人机界面显示系统22。这样所需参数的设定、显示和保护的动作均可通过人机界面显示系统22进行显示，方便进行控制。
在以上的实施方式中，作为清焦电极5的一种安装方式，清焦电极5安装在水平的煤气管道4内，在焦油排放口11上方设置有固定连接在煤气管道4侧壁上的焦油挡板，焦油挡板与煤气管道4之间形成煤气通道12。在水平的煤气管道4内安装清焦电极5后，其一部分焦油粒子和其它杂质粒子还有可能通过清焦电极5的清焦段而通向用户，而通过设置的焦油挡板，使得可将焦油粒子和其它杂质粒子挡在焦油挡板处，在重力的作用下落入焦油罐8中。
在上述实施方式中，为了使得焦油挡板的作用更为显著，所述焦油挡板包括上焦油挡板3a与下焦油挡板3b，上焦油挡板3a设置在煤气管道4的上侧壁上，下焦油挡板3b设置在煤气管道4的下侧壁上，上焦油挡板3a的长度大于下焦油挡板3b的长度。这样可加强对焦油粒子及其它杂质粒子的清除。
在清焦电极5的清焦段，焦油粒子及其它杂质粒子在重力作用下落下到焦油罐8中的时候，有很大一部分是先落到煤气管道4的下侧壁上，为了利于将焦油粒子及其它杂质粒子引入到焦油罐8中，在清焦电极5的下方设置有与焦油罐8相连通的倾斜流道6。这样当焦油粒子及其它杂质粒子落下时，会沿着倾斜流道6引入到焦油罐8中，避免焦油粒子及其它杂质粒子积聚在煤气管道4的下侧壁上，造成煤气管道4的堵塞。
为了能更好地对焦油粒子及其它杂质粒子进行处理，在与清焦电极5相对应的煤气管道4的外表面上设置有夹层2与保温层7，在保温层7外设置有供热管道10。这样通过设置的夹层2，可利用热风或蒸汽来加热夹层2，并利用保温层7做好保温，以利于焦油的流动和排放；而通过设置的供热管道10，利用其提供的热量来软化煤气管道内收集下来的焦油粒子及其它杂质粒子，以利于它们流入焦油罐8中，然后在一定周期内对焦油罐8进行处理；在对焦油罐8进行处理时，可以是直接将焦油罐8从煤气管道4上卸下，也可以是在焦油罐8安装开启装置，如可在焦油罐8上设置外排焦油阀23，这样通过打开外排焦油阀23，即可将焦油粒子及其它杂质粒子去除。
在上面的实施方式中，当清焦电极5安装在水平的煤气管道4内时，需要设置焦油挡板、倾斜流道6等才能使得可以达到很好的清焦效果；而为了简化装置，清焦电极5设置在垂直于水平面的煤气管道4内。这样就不用设置焦油挡板、倾斜流道6等也能达到很好的清焦效果；另外，在垂直安装中，煤气管道4的管径较大时，可以在煤气管道4内设置多根小管，在每根小管内均设置清焦电极5，使得其在垂直安装中的效果更佳。当然，也可以同时在水平段和垂直段均设置清焦电极5，从而能达到更好的效果。
Claims (10)
1.煤气管道清焦系统，包括通过焦油排放口(11)相互连通的煤气管道(4)与焦油罐(8)，其特征是：在煤气管道(4)内设置有与焦油排放口(11)位置相匹配的清焦电极(5)。
2.如权利要求1所述的煤气管道清焦系统，其特征是：在清焦电极(5)的外表面设置有非极性分子涂层(13)。
3.如权利要求2所述的煤气管道清焦系统，其特征是：在清焦电极(5)上还设置有芒刺(14)。
4.如权利要求1所述的煤气管道清焦系统，其特征是：在清焦电极(5)形成的电路系统中，还包括交流电输入装置(15)、主调节器(16)、升压变压器(17)、高压整流器(18)、参数测量系统(19)、自控反馈及保护系统(20)、可编程序控制器(21)，交流电输入装置(15)、主调节器(16)、升压变压器(17)、高压整流器(18)、清焦电极(5)、参数测量系统(19)、自控反馈及保护系统(20)、可编程序控制器(21)顺序组成闭环控制电路系统。
5.如权利要求4所述的煤气管道清焦系统，其特征是：在闭环控制电路系统中还设置有连接可编程序控制器(21)的人机界面显示系统(22)。
6.根据权利要求1～5中任意一项权利要求所述的煤气管道清焦系统，其特征是：清焦电极(5)安装在水平的煤气管道(4)内，在焦油排放口(11)上方设置有固定连接在煤气管道(4)侧壁上的焦油挡板，焦油挡板与煤气管道(4)之间形成煤气通道(12)。
7.如权利要求6所述的煤气管道清焦系统，其特征是：所述焦油挡板包括上焦油挡板(3a)与下焦油挡板(3b)，上焦油挡板(3a)设置在煤气管道(4)的上侧壁上，下焦油挡板(3b)设置在煤气管道(4)的下侧壁上，上焦油挡板(3a)的宽度大于下焦油挡板(3b)的宽度。
8.如权利要求6所述的煤气管道清焦系统，其特征是：在清焦电极(5)的下方设置有与焦油罐(8)相连通的倾斜流道(6)。
9.如权利要求6所述的煤气管道清焦系统，其特征是：在与清焦电极(5)相对应的煤气管道(4)的外表面上设置有夹层(2)与保温层(7)，在保温层(7)外设置有供热管道(10)。
10.根据权利要求1～5中任意一项权利要求所述的煤气管道清焦系统，其特征是：清焦电极(5)设置在垂直于水平面的煤气管道(4)内。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20110413 Termination date: 20110918 |