CN104232197A - 一种用发电余热进行瓦斯脱水的装置及其方法 - Google Patents

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王君
狄小伟
李忠雨
王金生
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Abstract

本发明涉及一种用发电余热进行瓦斯脱水的装置及其方法，包括冷却脱水器、旋风脱水器、控制阀门组件、发电机组、余热锅炉及制冷机组，所述冷却脱水器与所述旋风脱水器相连通，所述旋风脱水器与所述控制阀门组件相连通，所述控制阀门组件与所述发电机组相连通，所述发电机组与所述余热锅炉相连通，所述余热锅炉与所述制冷机组相连通，所述制冷机组与所述冷却脱水器相连通。本发明发电机组产生的废气通过余热锅炉来加热水生成蒸汽；用蒸汽作为制冷机组的能源，来达到制取冷水的作用；用冷水和瓦斯气体进行热交换，从而达到为瓦斯降温脱水的目的。

Description

一种用发电余热进行瓦斯脱水的装置及其方法
技术领域
本发明涉及一种用发电余热进行瓦斯脱水的装置及其方法，涉及低浓度瓦斯发电领域。
背景技术
在瓦斯输送过程中，出于安全的需要，在瓦斯输送管道上每隔不超过20米就需要安装一套细水雾系统，它在瓦斯输送过程中起到汽化吸热降温和隔绝氧气窒息的作用。而发电机组对瓦斯的进气有一定的要求，瓦斯气体内水雾含量较大的话，会对机组的造成损害。因此瓦斯气体在进入机组之前必须把游离态的水全部分离出来，以满足机组对瓦斯气体的要求。
为了满足要求，现在的发电站一般在机组的进气前设置了旋风脱水或者重力脱水等方式对瓦斯气体进行处理，效果不是很理想；也有厂家提出用冷凝脱水的方式进行脱水，选择的是用电作为制冷源，用电负荷太大，成本太高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种用发电余热进行瓦斯脱水的装置及其方法，本发明用瓦斯发电产生的余热作为制冷机组的能源，用制冷机组产生的冷却水对输送过程中的瓦斯进行冷却，达到降温脱水的作用。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种用发电余热进行瓦斯脱水的装置，包括冷却脱水器、旋风脱水器、控制阀门组件、发电机组、余热锅炉及制冷机组，所述冷却脱水器与所述旋风脱水器相连通，所述旋风脱水器与所述控制阀门组件相连通，所述控制阀门组件与所述发电机组相连通，所述发电机组与所述余热锅炉相连通，所述余热锅炉与所述制冷机组相连通，所述制冷机组与所述冷却脱水器相连通。
本发明的有益效果是：
发电机组产生的废气通过余热锅炉来加热水生成蒸汽；用蒸汽作为制冷机组的能源，来达到制取冷水的作用；用冷水和瓦斯气体进行热交换，从而达到为瓦斯降温脱水的目的。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
进一步，所述用发电余热进行瓦斯脱水的装置还包括瓦斯管道，所述冷却脱水器通过所述瓦斯管道与所述旋风脱水器相连通。
进一步，所述用发电余热进行瓦斯脱水的装置还包括管道，所述旋风脱水器通过所述管道与所述控制阀门组件相连通，所述控制阀门组件通过所述管道与所述发电机组相连通，所述发电机组通过所述管道与所述余热锅炉相连通，所述余热锅炉通过所述管道与所述制冷机组相连通，所述制冷机组通过所述管道与所述冷却脱水器相连通。
进一步，所述冷却脱水器的底部设有排污口。
本发明解决上述技术问题的另一技术方案如下：
一种根据上述的装置进行瓦斯脱水的方法，包括以下步骤：
1)将瓦斯气体输入冷却脱水器内，与冷却水进行冷却脱水，得到冷却脱水后的瓦斯气体及凝结的冷却水，所述凝结的冷却水从冷却脱水器的排污口排出；
2)所述冷却脱水后的瓦斯气体输入旋风脱水器内进行二次脱水，脱去瓦斯气体中游离态的水，得到二次脱水后的瓦斯气体；
3)所述二次脱水后的瓦斯气体通过控制阀门组件内和空气混合，混合成9％的瓦斯混合气；
4)所述瓦斯混合气均匀输入发电机组进行发电，产生烟气，所述烟气进入余热锅炉与水进行热交换，把水加热成135℃～145℃的饱和蒸汽或加热成90℃以上的热水，交换后的烟气排空；
5)所述饱和蒸汽或热水再输入制冷机组内制成冷却水；
6)所述冷却水再输入冷却脱水器，对瓦斯气体进行冷却脱水。
进一步，在步骤1)中，进行冷却脱水后，所述瓦斯气体的温度从35～40℃降到15～25℃，所述冷却水从5℃升高到15℃。
进一步，在步骤4)中，所述烟气的温度为500～600℃；所述交换后的烟气的温度为180℃。
进一步，在步骤5)中，所述冷却水的温度为5℃。
本发明利用发电产生的高温烟气作为制冷机组的能源产生冷水，用冷水和瓦斯气体交换进行冷却脱水，节能效果明显。
附图说明
图1为本发明用发电余热进行瓦斯脱水的装置的结构示意图；
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
1、冷却脱水器，2、旋风脱水器，3、控制阀门组件，4、发电机组，5、余热锅炉，6、制冷机组，7、瓦斯管道，8、管道，9、排污口。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
一种用发电余热进行瓦斯脱水的装置，如图1所示，包括冷却脱水器1、旋风脱水器2、控制阀门组件3、发电机组4、余热锅炉5及制冷机组6，所述冷却脱水器1与所述旋风脱水器2相连通，所述旋风脱水器2与所述控制阀门组件3相连通，所述控制阀门组件3与所述发电机组4相连通，所述发电机组4与所述余热锅炉5相连通，所述余热锅炉5与所述制冷机组6相连通，所述制冷机组6与所述冷却脱水器1相连通。
所述用发电余热进行瓦斯脱水的装置还包括瓦斯管道7，所述冷却脱水器1通过所述瓦斯管道7与所述旋风脱水器2相连通。
所述用发电余热进行瓦斯脱水的装置还包括管道8，所述旋风脱水器2通过所述管道8与所述控制阀门组件3相连通，所述控制阀门组件3通过所述管道8与所述发电机组4相连通，所述发电机组4通过所述管道8与所述余热锅炉5相连通，所述余热锅炉5通过所述管道8与所述制冷机组6相连通，所述制冷机组6通过所述管道8与所述冷却脱水器1相连通。
所述冷却脱水器1的底部设有排污口9。
一种用发电余热进行瓦斯脱水的方法，包括以下步骤：
1)从抽放泵站输送来的含5～30％瓦斯气体输入冷却脱水器1内，与冷却水进行冷却脱水，得到冷却脱水后的瓦斯气体及凝结的冷却水，所述凝结的冷却水从冷却脱水器1的排污口9排出；进行冷却脱水后，所述瓦斯气体的温度从35～40℃降到15～25℃，所述冷却水从5℃升高到15℃；
2)所述冷却脱水后的瓦斯气体输入旋风脱水器2内进行二次脱水，脱去瓦斯气体中游离态的水，得到二次脱水后的瓦斯气体；
3)所述二次脱水后的瓦斯气体通过控制阀门组件3内和空气混合，混合成9％的瓦斯混合气；
4)所述瓦斯混合气均匀输入发电机组4进行发电，产生温度为500～600℃烟气，所述烟气进入余热锅炉5与水进行热交换，把水加热成135℃～145℃的饱和蒸汽或加热成90℃以上的热水，交换后的烟气的温度降为180℃后排空；
5)所述饱和蒸汽或热水再输入制冷机组6内制成5℃的冷却水；
6)所述冷却水再输入冷却脱水器1，对瓦斯气体进行冷却脱水。
本发明利用发电产生的高温烟气作为制冷机组6的能源产生冷却水，用冷却水和瓦斯气体交换进行冷却脱水，不断循环，节能效果明显。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种用发电余热进行瓦斯脱水的装置，其特征在于，包括冷却脱水器、旋风脱水器、控制阀门组件、发电机组、余热锅炉及制冷机组，所述冷却脱水器与所述旋风脱水器相连通，所述旋风脱水器与所述控制阀门组件相连通，所述控制阀门组件与所述发电机组相连通，所述发电机组与所述余热锅炉相连通，所述余热锅炉与所述制冷机组相连通，所述制冷机组与所述冷却脱水器相连通。
2.根据权利要求1所述的用发电余热进行瓦斯脱水的装置，其特征在于，所述用发电余热进行瓦斯脱水的装置还包括瓦斯管道，所述冷却脱水器通过所述瓦斯管道与所述旋风脱水器相连通。
3.根据权利要求1所述的用发电余热进行瓦斯脱水的装置，其特征在于，所述用发电余热进行瓦斯脱水的装置还包括管道，所述旋风脱水器通过所述管道与所述控制阀门组件相连通，所述控制阀门组件通过所述管道与所述发电机组相连通，所述发电机组通过所述管道与所述余热锅炉相连通，所述余热锅炉通过所述管道与所述制冷机组相连通，所述制冷机组通过所述管道与所述冷却脱水器相连通。
4.根据权利要求1至3任一项所述的用发电余热进行瓦斯脱水的装置，其特征在于，所述冷却脱水器的底部设有排污口。
5.一种根据权利要求1至4任一项所述的装置进行瓦斯脱水的方法，其特征在于，包括以下步骤：
1)将瓦斯气体输入冷却脱水器内，与冷却水进行冷却脱水，得到冷却脱水后的瓦斯气体及凝结的冷却水，所述凝结的冷却水从冷却脱水器的排污口排出；
2)所述冷却脱水后的瓦斯气体输入旋风脱水器内进行二次脱水，脱去瓦斯气体中游离态的水，得到二次脱水后的瓦斯气体；
3)所述二次脱水后的瓦斯气体通过控制阀门组件内和空气混合，混合成9％的瓦斯混合气；
4)所述瓦斯混合气均匀输入发电机组进行发电，产生烟气，所述烟气进入余热锅炉与水进行热交换，把水加热成135℃～145℃的饱和蒸汽或加热成90℃以上的热水，交换后的烟气排空；
5)所述饱和蒸汽或热水再输入制冷机组内制成冷却水；
6)所述冷却水再输入冷却脱水器，对瓦斯气体进行冷却脱水。
6.根据权利要求5所述的进行瓦斯脱水的方法，其特征在于，在步骤1)中，进行冷却脱水后，所述瓦斯气体的温度从35～40℃降到15～25℃，所述冷却水从5℃升高到15℃。
7.根据权利要求5所述的进行瓦斯脱水的方法，其特征在于，在步骤4)中，所述烟气的温度为500～600℃；所述交换后的烟气的温度为180℃。
8.根据权利要求5所述的进行瓦斯脱水的方法，其特征在于，在步骤5)中，所述冷却水的温度为5℃。
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