CN106196101A - 一种新型内燃式沼气燃烧装置 - Google Patents

Abstract

本发明属于沼气安装及检修应用技术领域，具体公开了一种新型内燃式沼气燃烧装置，由气液分离过滤器、压力变送器、控制柜、吹扫风机、沼气火炬、点火器和点火控制组件组成；所述点火控制组件，包括依次连接的截止阀、电动阀和阻火器。本发明的一种新型内燃式沼气燃烧装置的有益效果在于：1、采用落地封闭式火炬对厌氧沼气进行自动点火焚烧，对于防止气体无规则迁移和减少环境污染非常有效，并且也符合建设部颁布的相关要求，同时能够达到消除恶臭，降低安全隐患，减少温室气体排放的目的；2、可适应多种低热值气体，与其它产品相比，具有较低的工作压力，燃烧器可在3kPa的低压下稳定运行。

Description

一种新型内燃式沼气燃烧装置

技术领域

本发明属于沼气安装及检修应用技术领域，具体涉及一种新型内燃式沼气燃烧装置，应用于垃圾场的焚烧使用中。

背景技术

垃圾焚烧厂内渗沥液厌氧发酵产生大量的沼气，其主要成分为50%-75%的甲烷，若采用一般焚烧厂常见的高空火炬进行燃烧，由于其甲烷燃尽率低、有明火、周围建筑物影响等原因，存在安全隐患，并不符合相关设计规范。

因此，基于上述问题，本发明提供一种新型内燃式沼气燃烧装置。

发明内容

发明目的：本发明的目的是提供一种新型内燃式沼气燃烧装置，采用落地封闭式火炬对厌氧沼气进行自动点火焚烧，对于防止气体无规则迁移和减少环境污染非常有效，并且也符合建设部颁布的相关要求，同时能够达到消除恶臭，降低安全隐患，减少温室气体排放的目的。

技术方案：本发明提供一种新型内燃式沼气燃烧装置，由气液分离过滤器，及设置在气液分离过滤器上的压力变送器，及与压力变送器连接的控制柜，及与控制柜连接的吹扫风机，及与吹扫风机连接的沼气火炬，及设置在沼气火炬内的点火器，其中，控制柜与点火器连接，及一端与气液分离过滤器连接，另一端与点火器连接的点火控制组件组成；所述点火控制组件，包括依次连接的截止阀、电动阀和阻火器。

本技术方案的，所述两端分别与气液分离过滤器、点火器连接的点火控制组件至少设置三组。

本技术方案的，所述新型内燃式沼气燃烧装置，还包括两端分别与控制柜、沼气火炬连接的氧气检测模块、火焰检测模块、温度检测模块和甲烷检测模块。

与现有技术相比，本发明的一种新型内燃式沼气燃烧装置的有益效果在于：1、采用落地封闭式火炬对厌氧沼气进行自动点火焚烧，对于防止气体无规则迁移和减少环境污染非常有效，并且也符合建设部颁布的相关要求，同时能够达到消除恶臭，降低安全隐患，减少温室气体排放的目的；2、可适应多种低热值气体，与其它产品相比，具有较低的工作压力，燃烧器可在3kPa的低压下稳定运行。

附图说明

图1是本发明的一种新型内燃式沼气燃烧装置的结构示意图；

其中，图中序号标注如下：1-气液分离过滤器、2-压力变送器、3-控制柜、4-沼气火炬、5-吹扫风机、6-甲烷检测模块、7-点火器、8-阻火器、9-电动阀、10-截止阀、11-氧气检测模块、12-火焰检测模块、13-温度检测模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本发明。

如图1所示的一种新型内燃式沼气燃烧装置，由气液分离过滤器1，及设置在气液分离过滤器1上的压力变送器2，及与压力变送器2连接的控制柜3，及与控制柜3连接的吹扫风机5，及与吹扫风机5连接的沼气火炬4，及设置在沼气火炬4内的点火器7，其中，控制柜3与点火器7连接，及一端与气液分离过滤器1连接，另一端与点火器7连接的点火控制组件组成；点火控制组件，包括依次连接的截止阀10、电动阀9和阻火器8。

进一步优选的，两端分别与气液分离过滤器1、点火器7连接的点火控制组件至少设置三组；及新型内燃式沼气燃烧装置，还包括两端分别与控制柜3、沼气火炬4连接的氧气检测模块11、火焰检测模块12、温度检测模块13和甲烷检测模块6。

本内燃式沼气燃烧装置，采用气液分离和过滤一体化设计，对气体中的液态水进行脱除的同时，过滤气体中大于50u的固体杂质，保护后面的设备（脱除的水通过过滤器下部的排水管道排往排水系统）；安保系统：系统防爆设备，包括吹扫风机、电源开关等，出口设有阻火器，防止意外事故的发生，从而回火至管路，形成更大的危害，设有甲烷在线监测仪，如果检测到甲烷浓度低于设定值时就产生报警信号，当低于下限值时，系统紧急停机，确保安全，通过紫外火焰监测系统确认点火，主进气阀开启，沼气进入燃烧系统。，每次点火开始时，吹扫风机吹扫90S，以保证火炬塔内没有可燃气体聚集，确保安全（根据前端沼气产生压力，自动打开或切断沼气管路）；自动化控制系统：动化控制系统的要求，

点火控制系统火焰探测，所有电器的防潮防水等级为IP55；火炬具有强制性的自动安全吹扫功能，保证系统安全。参数监测与控制点如下表：

名称	控制范围	实现方式
			甲烷浓度检测		实时检测甲烷浓度
氧气浓度检测仪		实时检测氧气浓度
			温度监视器		实时探测火焰燃烧状况
火焰检测		实时探测火焰燃烧状况
			电动阀		控制系统运行停止
压力变送器	≥1kPa	保障系统的安全

设备监测与控制如下表：

本全站监控系统，实现全站内各主要生产环节全自动控制，可实现全站无人值守。主要包括：当发生异常情况时，系统自动报警。 主要设备选型PLC选用SIEMENS公司系列产品，配置适当的I/O模块实现全站的自动控制。监控系统的控制软件利用组态软件开发，直观、友好。所有检测仪表采用性能稳定的高质量仪表。

本内燃式沼气燃烧装置，自动点火系统的组成，自动点火系统通过以太网和操作室的控制系统通讯，可对火炬系统进行操作，可显示火炬系统的运行状态。

自动点火系统由一套自动点火控制箱（由PLC构成）；一台监测放空气体的压力变送器；两套地面火炬专用的点火器、1台拌烧长明灯；点火控制电动阀；一套火焰探测器组成。

本内燃式沼气燃烧装置，全自动点火运行模式，火炬系统通过反应罐压力变送器连锁运行。当压力值达到排放值时，打开长明灯电动阀，同时自动点火控制器启动火炬点火器对火炬长明灯进行自动点火，点燃长明灯。长明灯热电偶探测到长明灯火焰信号后，点火器停止点火，长明灯正常燃烧。若点火超时长明灯未点燃，则发出长明灯故障信号报警；压力继续上升，当达到第一级燃烧器的启动压力设定值、并且长明灯正常燃烧时，打开第一级燃烧器的控制阀，第一级燃烧器由长明灯点燃，并保持正常燃烧；若沼气排放量大于第一级燃烧器的负荷，则总管压力继续上升，当达到第二级燃烧器的启动压力设定值、并且有长明灯温度信号时，打开第二级燃烧器的控制阀，第一、二级燃烧器同时保持正常燃烧；当气体排放量下降，则总管压力也下降，当压力小于第二级燃烧器的关阀压力时，第二级燃烧器关闭。若压力继续下降低于第一级燃烧器的关阀压力时，第一级燃烧器关闭。当压力值低于长明灯设定值，系统关闭长明灯燃料气电磁阀，自动点火系统返回待命状态；在长期无火炬气排放的情况下，点火系统定期对点火器试点火，若自动点火控制器发现点火设备异常，则输出故障报警信号。

本内燃式沼气燃烧装置，具有长明灯模式，若气体需要连续排放或频繁排放，则点火系统可切换运行于长明灯模式。在长明灯模式下，控制器连续监测长明灯温度，若长明灯熄灭则自动将其点燃，保持长明灯长明。若在设定的时间内不能成功的点燃长明灯，则发出故障报警信号，提醒值班人员及时修复，保证火炬系统的安全。

本内燃式沼气燃烧装置的点火器，采用航空点火技术，由安装在点火器后半部的高能半导体放电嘴产生火球，点燃点火燃气，并引燃点火器的长明火，具有如下性能特点：安装维护简便，性能可靠，防爆型产品，满足现场防爆要求，采用航空点火技术，半导体高能点火，点火电压低，耗电量小，半导体放电嘴具有很强的自洁能力，不怕积碳、潮湿和污染，甚至在水中也能正常放电，放电嘴、导电杆均安装在点火器的后部，高温区内无任何电气零件，寿命长，可靠性高。

本内燃式沼气燃烧装置，工作分为点火、运行、停止3种状态，由PLC自动控制，同时还有手动备用控制。点火，由操作人员按动控制面板上的“启动/复位”按钮后系统进入点火程序；每次点火开始于90s（设定）的吹扫，以保证火炬塔内没有可燃气体聚集；成功完成净化循环后，给点火线圈加电、打火。通过紫外火焰监测系统确认点火，风机启动，进口关闭阀启动，沼气进入燃烧系统和主火焰燃烧器点燃（当有停止信号或事故时，进气阀自动切断气路，火炬停止）。

运行，控制器与相应传感器连接，全自动调整运行状态或者停机，停止，在有下述情况时系统停止，点火火焰无法建立、主燃烧器灭火；当监测到CH4浓度低于25%时，主动切断供气，停止运行。

本内燃式沼气燃烧装置，吹扫控制，点火前，火炬塔内必须充满空气以确保没有燃气聚集，吹扫风机运行90秒钟，此时，控制盘上“吹扫”灯亮，指示此时工作状态。如果吹扫风机无法启动，“吹扫失败”灯亮同时系统停止。点火控制，吹扫结束后，点火电极加电打火同时点火电动阀自动开启，液化气在点火电极作用下点燃，火焰探测器接收到火焰信号后，程序继续。供气控制，通过火焰监测系统确认点火，主进气阀开启，沼气进入燃烧系统和主火焰燃烧器点燃。火焰探测器接收到主火焰信号后，点火电动阀关闭，系统进入正常工作状态；如果10秒后主气阀。

本内燃式沼气燃烧装置，系统维护未开则系统停止。维护主要是设备的定期检修和设备的巡检对管道过滤器滤芯的定期更换，对风机润滑油的补充、定期更换。

本内燃式沼气燃烧装置，独特的安全吹扫系统，减少爆炸产生的可能性（喷嘴设计能够防止回火的产生），在安全控制的基础上，有灭火保护措施，火焰监测仪实时将火焰信号发给主控制器，灭火时能自动进入重新点火或者关闭程序，在安全控制上，全自动监测、报警系统，控制气流速度，提高系统的安全性，加设阻火器防止意外情况下的事故扩大。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以作出若干改进，这些改进也应视为本发明的保护范围。

Claims (3)

1.一种新型内燃式沼气燃烧装置，其特征在于：由气液分离过滤器（1），及设置在气液分离过滤器（1）上的压力变送器（2），及与压力变送器（2）连接的控制柜（3），及与控制柜（3）连接的吹扫风机（5），及与吹扫风机（5）连接的沼气火炬（4），及设置在沼气火炬（4）内的点火器（7），其中，控制柜（3）与点火器（7）连接，及一端与气液分离过滤器（1）连接，另一端与点火器（7）连接的点火控制组件组成；所述点火控制组件，包括依次连接的截止阀（10）、电动阀（9）和阻火器（8）。

2.根据权利要求1所述的一种新型内燃式沼气燃烧装置，其特征在于：所述两端分别与气液分离过滤器（1）、点火器（7）连接的点火控制组件至少设置三组。

3.根据权利要求1所述的一种新型内燃式沼气燃烧装置，其特征在于：所述新型内燃式沼气燃烧装置，还包括两端分别与控制柜（3）、沼气火炬（4）连接的氧气检测模块（11）、火焰检测模块（12）、温度检测模块（13）和甲烷检测模块（6）。