CN109340580B - 煤制气超压安全释放系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种煤制气超压安全释放系统，属于煤气热利用技术领域，包含有一导热油炉、一煤气加压机、一煤气除尘器、一间冷器、一低压气路、一高压气路、还包括一压力释放主阀，所述压力释放主阀设置于所述高压气路的排空管路上，所述压力释放主阀的放散与所述导热油炉的燃烧器开停信号相联锁；该系统用于煤气通入导热油炉的气路上，能够有效放散倒灌的高压煤气，防止爆炸事故的发生，为安全生产保驾护航。

Description

煤制气超压安全释放系统

技术领域

本发明涉及煤气热利用技术领域，具体地指一种煤制气超压安全释放系统。

背景技术

煤气炉用于燃烧煤以产生煤气，该煤气经降温、净化和加压后用于导热油炉的燃料，加热导热油以供其热能能够得到更好的利用，如申请号为201710907196.6的中国发明专利公开了一种以导热油为热源的生产系统，其采用煤气加热代替蒸汽加热，能够有效地降低能源成本，采用导热油替代蒸汽供热，避免产生更多废水，处理成本低，更环保。

导热油炉内的导热油升温速度不宜过快，当导热油炉的燃烧器燃烧煤气使得导热油的温度大于等于设定值10℃时，燃烧器主供煤气阀门自动紧急切断，因此，申请人在煤气供气点火调试运行时，致使煤气加压机出口高压气路压力持续高而无处释放，导致高压气路内的煤气倒流，同时煤气炉产生的煤气仍正常向煤气加压机输送，致使煤制气系统内煤气压力在很短时间内全面升高，电捕焦、电捕轻、湿式盘阀等各水封全部瞬间突破，且煤气泄漏。在9秒的时间内煤气炉的炉顶压力即同炉底压力持平，若出现炉顶压力大于炉底压力，将会出现煤气穿过火层倒流至炉底遇空气发生爆炸事故。在煤气炉厂家所派调试员和我公司聘请的煤气站管理人员共同应急处置下，及时拉开炉顶主放散阀泄压，避免了一起事故。

由此可见，该煤气热利用系统存在安全隐患，当燃烧器主供煤气阀门紧急切断阀关闭、系统失电及其它故障或操作失误时，在几秒的反应时间内，操作人员很难及时做出相对应的正确应急操作，容易发生爆炸事故。

发明内容

针对上述技术问题，本发明所述的煤制气超压安全释放系统用于煤气通入导热油炉的气路上，能够有效放散倒灌的高压煤气，防止爆炸事故的发生，为安全生产保驾护航。

为实现上述目的，本发明所设计的一种煤制气超压安全释放系统，包含有：

一导热油炉，所述导热油炉以煤气炉所产生的煤气为燃料加热导热油；

一煤气加压机，用于对煤气加压并将其输送至所述导热油炉的燃烧器内；

一煤气除尘器，用于对煤气在进入所述煤气加压机之前进行除尘；

一间冷器，用于对所述煤气炉内所产生的煤气进行换热降温；

一低压气路，位于所述煤气除尘器和所述煤气加压机之间，用于输送煤气；

一高压气路，位于所述煤气加压机和所述导热油炉之间，用于输送煤气；

所述高压气路和所述低压气路上均设置有压力传感器；

所述煤气炉产生的煤气，经由所述间冷器降温，再输送至所述煤气除尘器进行净化，进入到所述低压气路中并被输送至所述煤气加压机进行加压，加压后的煤气进入到所述高压气路内并被输送至所述导热油炉的燃烧器内进行燃烧，以加热导热油对热能进行利用；

还包括一压力释放主阀，所述压力释放主阀设置于所述高压气路的排空管路上，所述压力释放主阀的放散与所述导热油炉的燃烧器开停信号相联锁。

所述压力释放主阀的放散与所述导热油炉的燃烧器开停信号通过控制器相联锁，所述控制器可以为单片机，其一个控制端与所述燃烧器相连，另一个控制端与所述压力释放主阀相连，当所述燃烧器停止工作时，所述压力释放主阀打开，当所述燃烧器开始工作时，所述压力释放主阀关闭。

间冷器主要有管箱、换热管箱和下管箱组成；煤气走管程为上进下出，水走壳程为下进上出，煤气经过换热管箱混合后由下管箱煤气出口流出。间冷器在工作时，煤气与水不直接接触的，煤气是在管内流动，而冷却水是在管之间流动，它们之间不直接接触，即煤气走管程，水走壳程，温度在65℃-90℃的煤气是依靠20℃-40℃的冷循环水来进行冷却过程看起来很简单，但它包括水和煤气的间接接触的传导方式的传热，同时也包括水的蒸发气化时的吸热和水的凝结析出时的放热等过程。同时有部分轻质焦油凝结析出，这些凝结水和轻质焦油通过冷凝水出口排出。

由于间冷器中水不与煤气接触，所以冷却用水只是温度的升高，而未被污染，故就可作一个冷却水循环系统，在此系统中只需将升温后的水经过冷却后再重新使用，节约了水资源，且不需要任何水质处理，同时对环境不会造成污染。

作为上述技术方案的优选，还包括一压力释放副阀，所述压力释放副阀所在的排空管路与所述压力释放主阀所在的排空管路并联的设置在所述高压气路上，所述压力释放副阀的放散与所述高压气路的压力信号相联锁。

所述压力释放副阀的放散与所述高压气路的压力信号通过控制器相联锁，所述控制器可以为单片机，其一个控制端与压力传感器相连，另一个控制端与所述压力释放副阀相连，当高压气路的压力信号高于一设定值时，所述压力释放副阀打开，当高压气路的压力信号低于一设定值时，所述压力释放副阀关闭。

作为上述技术方案的优选，还包括一防倒流阀，设置于所述间冷器的排空管路上，所述防倒流阀的放散与所述低压气路的压力信号相联锁。

所述防倒流阀的放散与所述低压气路的压力信号通过控制器相联锁，所述控制器可以为单片机，其一个控制端与压力传感器相连，另一个控制端与所述防倒流阀相连，当低压气路的压力信号高于一设定值时，所述防倒流阀打开，当低压气路的压力信号低于一设定值时，所述防倒流阀关闭。

作为上述技术方案的优选，所述压力释放主阀为公称直径为200mm的气动球阀。

作为上述技术方案的优选，所述压力释放副阀为公称直径为100mm的气动球阀。

作为上述技术方案的优选，所述防倒流阀为公称直径150mm的气动球阀。

作为上述技术方案的优选，所述煤气除尘器为电捕焦油器。

电捕焦油器在混合煤气发生炉的生产过程中对于用烟煤的煤气站常配置电气滤清器（除焦油设备），以降低煤气中焦油的含量，其工作原理为：电子或带电的粒子在电场的作用下会做定向运动，在进入电气滤清器时，由于电气滤清器存在正极和负极，产生了电子和带正电的离子，气体在流动过程中，其中的焦油雾就被电子和带正电的离子所吸引，成了带电子的焦油粒子与带正电的焦油离子，这些带正电粒子在高压电场的作用下，各自向他们极性相反的电极移动，即带负极的焦油粒子向沉淀极移动，带正电的焦油粒子向电晕极移动，在移动过程中不断吸收其他焦油粒子，使其成更大的颗粒，最终达到沉淀极吸附，粘粘着于管壁，粘多了，由于焦油的自重沿沉淀极的管壁流下，达到除焦油的目的。

作为上述技术方案的优选，所述煤气加压机和所述导热油炉之间设置有过滤器。

作为上述技术方案的优选，煤气在所述导热油炉的燃烧器内燃烧后输送至余热蒸发器。

作为上述技术方案的优选，所述压力释放主阀和所述压力释放副阀所在的排空管路顶端设置有放散火炬。

本申请解决的是煤气爆炸的技术问题，而非如何卸掉管路内的压力；

虽然利用阀门泄压本身是常规技术手段，但本申请的核心创新点并非在于阀门泄压这一点上，而在于将“在气路上设置阀门”这一技术手段用于煤制气的热利用系统中， 发现煤气存在倒灌现象、分析得出煤气倒灌的原因、以及分析得出煤气倒灌会引起爆炸本身是需要付出创造性的劳动的。

本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

本发明实施例所述的煤制气超压安全释放系统用于煤气通入导热油炉的气路上，能够有效放散倒灌的高压煤气，防止爆炸事故的发生，为安全生产保驾护航。

附图说明

图1为煤制气超压安全释放系统示意图。

图中：导热油炉1、煤气加压机2、煤气除尘器3、间冷器4、低压气路5、高压气路6、压力释放主阀7、压力释放副阀8、防倒流阀9。

具体实施方式

下面结合具体实施例对本发明作进一步的详细描述：

实施例涉及煤制气超压安全释放系统，其能够为操作人员解决问题争取操作时间，并有效防止煤气倒灌发生爆炸事故的发生。

实施例1：参考图1，煤制气超压安全释放系统，按照煤气正常的流动顺序依次包括间冷器4、电捕焦油器、低压气路5、煤气加压机2、高压气路6和导热油炉1。

其中，高压气路6上还设置有过滤器。

高压气路6上设置有压力释放主阀7，压力释放主阀7采用DN200的气动球阀，该气动球阀的放散与所述导热油炉1的燃烧器开停信号通过控制器相联锁，所述控制器为单片机，其一个控制端与所述燃烧器相连，另一个控制端与所述压力释放主阀相连，当所述燃烧器停止工作时，所述压力释放主阀打开，当所述燃烧器开始工作时，所述压力释放主阀关闭。

当停电或由于升温速率问题使得燃烧器停止工作时，压力释放主阀7打开，高压煤气通过压力释放主阀7所在的排空管路经由放散火炬排出，可以有效的释放系统中现有大量煤气和煤气炉正在产出的煤气，给操作人员解决问题争取操作时间，防止煤气倒灌发生爆炸事故。

实施例2：参考图1，煤制气超压安全释放系统，与实施例1的不同之处在于：还包括一压力释放副阀8，其采用DN100的气动球阀，所述压力释放副阀8所在的排空管路与所述压力释放主阀7所在的排空管路并联的设置在所述高压气路6上，所述压力释放副阀8的放散与所述高压气路6的压力信号通过控制器相联锁，所述控制器为单片机，其一个控制端与压力传感器相连，另一个控制端与所述压力释放副阀8相连，当高压气路的压力信号高于12kPa时，所述压力释放副阀8打开，当高压气路的压力信号低于6kPa时，所述压力释放副阀8关闭。

当高压气路6内的煤气通过压力释放主阀7释放不及时，或，所述压力释放主阀7出现故障时，压力释放副阀8用于煤气的放散，给操作人员解决问题争取操作时间，并能防止煤气倒灌发生爆炸事故。

实施例3：参考图1，煤制气超压安全释放系统，与实施例1的不同之处在于：还包括一防倒流阀9，设置于所述间冷器4的排空管路上，所述防倒流阀9的放散与所述低压气路5的压力信号通过控制器相联锁，所述控制器为单片机，其一个控制端与压力传感器相连，另一个控制端与所述防倒流阀9相连，当低压气路的压力信号高于2kPa时，所述防倒流阀9打开，当低压气路的压力信号低于1kPa时，所述防倒流阀9关闭。

低压气路5上的压力传感器监控压力，当低压气路5的压力增大时，意味着煤气有倒流的趋势，防倒流阀9能够有效的防止煤气倒流，并能防止煤气倒灌发生爆炸事故。

以上所述的实施例对本发明的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本发明的具体实施例，并不用于限制本发明，凡在本发明的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.煤制气超压安全释放系统，其特征在于，包含有：

一导热油炉（1），所述导热油炉（1）以煤气炉所产生的煤气为燃料加热导热油，煤气在所述导热油炉（1）的燃烧器内燃烧后输送至余热蒸发器；

一煤气加压机（2），用于对煤气加压并将其输送至所述导热油炉（1）的燃烧器内；

一煤气除尘器（3），用于对煤气在进入所述煤气加压机（2）之前进行除尘，所述煤气除尘器（3）为电捕焦油器；

一间冷器（4），用于对所述煤气炉内所产生的煤气进行换热降温；

一低压气路（5），位于所述煤气除尘器（3）和所述煤气加压机（2）之间，用于输送煤气；

一高压气路（6），位于所述煤气加压机（2）和所述导热油炉（1）之间，用于输送煤气；

所述煤气炉产生的煤气，经由所述间冷器（4）降温，再输送至所述煤气除尘器（3）进行净化，进入到所述低压气路（5）中并被输送至所述煤气加压机（2）进行加压，加压后的煤气进入到所述高压气路（6）内并被输送至所述导热油炉（1）的燃烧器内进行燃烧，以加热导热油对热能进行利用；

所述高压气路（6）和所述低压气路（5）上均设置有压力传感器；

还包括一压力释放主阀（7），所述压力释放主阀（7）设置于所述高压气路（6）的排空管路上，所述压力释放主阀（7）的放散与所述导热油炉（1）的燃烧器开停信号通过控制器相联锁，控制器为单片机，其一个控制端与所述燃烧器相连，另一个控制端与所述压力释放主阀（7）相连，当所述燃烧器停止工作时，所述压力释放主阀（7）打开，当所述燃烧器开始工作时，所述压力释放主阀（7）关闭；

还包括一压力释放副阀（8），所述压力释放副阀（8）所在的排空管路与所述压力释放主阀（7）所在的排空管路并联的设置在所述高压气路（6）上，所述压力释放副阀（8）的放散与所述高压气路（6）的压力信号通过控制器相联锁，控制器为单片机，其一个控制端与压力传感器相连，另一个控制端与所述压力释放副阀（8）相连，当高压气路（6）的压力信号高于一设定值时，所述压力释放副阀（8）打开，当高压气路（6）的压力信号低于一设定值时，所述压力释放副阀（8）关闭；

还包括一防倒流阀（9），设置于所述间冷器（4）的排空管路上，所述防倒流阀（9）的放散与所述低压气路（5）的压力信号通过控制器相联锁，控制器为单片机，其一个控制端与压力传感器相连，另一个控制端与所述防倒流阀相连，当低压气路（5）的压力信号高于一设定值时，所述防倒流阀（9）打开，当低压气路（5）的压力信号低于一设定值时，所述防倒流阀（9）关闭。

2.根据权利要求1所述的煤制气超压安全释放系统，其特征在于：所述压力释放主阀（7）为公称直径为200mm的气动球阀。

3.根据权利要求1所述的煤制气超压安全释放系统，其特征在于：所述压力释放副阀（8）为公称直径为100mm的气动球阀。

4.根据权利要求1所述的煤制气超压安全释放系统，其特征在于：所述防倒流阀（9）为公称直径为150mm的气动球阀。

5.根据权利要求1所述的煤制气超压安全释放系统，其特征在于：所述煤气加压机（2）和所述导热油炉（1）之间设置有过滤器。

6.根据权利要求1所述的煤制气超压安全释放系统，其特征在于：所述压力释放主阀（7）和所述压力释放副阀（8）所在的排空管路顶端设置有放散火炬。

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