CN109681902B - 一种水煤气燃料的稳压过滤阀组 - Google Patents
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Abstract
本发明实施例公开了一种水煤气燃料的稳压过滤阀组，包括主管段，所述主管段上设有主过滤器和电动蝶阀，所述主过滤器用于过滤水煤气中的粉尘、焦油和水汽，所述电动蝶阀用于控制主管段的流通直径，起到调压和减压的作用；沉水罐，其设于主管段的前端；放水管，其设于沉水罐的底部；所述放水管依次连接封气管、溢流管和集水管；所述封气管是垂直设置的管道，所述溢流管连接于封气管预定高度处。采用本实施例，能够将来自煤气站的水煤气通过快速减压、稳压、除水、脱尘后送到窑炉燃烧。一方面保证压力稳定，另一方面能够让进入窑炉的水煤气尽可能干净，从而保证正常使用、污染小，达到提高产品烧成合格率的目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种水煤气的过滤机构，尤其涉及一种水煤气燃料的稳压过滤阀组。
背景技术
窑炉加热升温的燃料有多种类型，水煤气(冷煤气)就是瓷砖窑炉烧成中常用的燃料之一。通过水蒸汽和空气混合形成气化剂后流经炙热的固定燃烧床生成的。空气中所含的氧和蒸汽与燃料中的碳反应，生成了含有CO、CO2、H2、CH化合物、N2等成分的发生炉煤气，燃烧后排放水和二氧化碳，有微量CO、烃类、SO2、NOX等。
尽管水煤气在制气、使用过程中存在一定污染，如酚水、粉尘(煤粉)等，但只要陶瓷企业加强环保处理，则能达标排放。近年政府部门要求很多陶瓷产区将所有窑炉改为清洁能源(如天然气等)，但大家全部一改，天然供应明显不足，不得不改回水煤气生产。中国是产煤大国，煤源丰富、煤价便宜，在换算成同等热值的条件下，水煤气的价格比天然气便宜40％～50％，因此在未来相当长一段时间内，水煤气仍然是国内瓷砖烧成的主流燃料。
但使用水煤气存在如下问题：
(1)水煤气压力低，不稳定。水煤气站一般为陶瓷企业自建，在加煤、空气量变化等过程中会引起压力波动，造成窑炉温度下降或温度起伏，降低产品合格率。
(2)单位热值低。水煤气热值大约在1250kca l/Nm3～1450kca l/Nm3之间，比天然气低很多(天然气约为8300kca l/Nm3～9000kca l/Nm3)，管路结构很关键。
(3)污染。水煤气含有一定的残留水蒸气、粉尘(煤粉)、焦油等杂质，处理不好导致酚水(水蒸气冷凝后)横流，燃烧后会污染产品。
(4)有一定腐蚀作用。煤中含硫，产生水煤气后存在残留的硫化氢、二氧化硫等，对金属管道、阀件等具有腐蚀性。
为了保证水煤气燃料能够有效利用到陶瓷烧成中，必须要研究一种装置，在进入窑炉使用前进行处理，以便安全、高效使用。
发明内容
本发明实施例所要解决的技术问题在于，提供一种水煤气燃料的稳压过滤阀组，能够将来自煤气站的水煤气通过快速减压、稳压、除水、脱尘后送到窑炉燃烧。
为了解决上述技术问题，本发明实施例提供了一种水煤气燃料的稳压过滤阀组，包括
主管段，所述主管段上设有主过滤器和电动蝶阀，所述主过滤器用于过滤水煤气中的粉尘、焦油和水汽，所述电动蝶阀用于控制主管段的流通直径，起到调压和减压的作用；
沉水罐，其设于主管段的前端；
放水管，其设于沉水罐的底部；所述放水管依次连接封气管、溢流管和集水管；所述封气管是垂直设置的管道，所述溢流管连接于封气管预定高度处。
作为上述方案的改进，所述主管段设有弯管段，所述弯管段上设有弯管流量计。
作为上述方案的改进，所述主管段还设有高压压力表和低压压力表，它们分别设于主过滤器的进气侧和出气侧。
作为上述方案的改进，所述主管段还设有气动切断阀，它设于电动蝶阀的进气侧。
作为上述方案的改进，所述主管段还设有旁通管段，所述旁通管段包括第一竖向旁通管段、第二竖向旁通管段、第三竖向旁通管段和横向旁通管段，所述横向旁通管段上设有副过滤器，所述第一竖向旁通管段将主过滤器和副过滤器的进料端连接，所述第二竖向旁通管段将主过滤器和副过滤器的出料端连接，所述第三竖向旁通管段将主管段的出气口与横向旁通管段的出气口连接。
作为上述方案的改进，所述主过滤器和副过滤器的底部与集水管连接。
作为上述方案的改进，所述第一竖向旁通管段和第三竖向旁通管段的底部低于横向旁通管段的底部，所述第一竖向旁通管段和第三竖向旁通管段的底部与集水管连接。
作为上述方案的改进，所述集水管连入封气罐中，所述封气罐上设有溢流阀。
作为上述方案的改进，所述主管段上设有对夹式手动密封蝶阀，它们分别设于电动蝶阀的左侧、第二竖向旁通管段与主管段连接部位的左右两侧以及主过滤器的右侧；所述旁通管段上也设有对夹式手动密封蝶阀，它们分别设于第二竖向旁通管段上、副过滤器的右侧以及第三竖向旁通管段的右侧。
作为上述方案的改进，所述主过滤器和副过滤器内设有多层、密集的不锈钢滤芯。
实施本发明实施例，具有如下有益效果：
采用本实施例，能够将来自煤气站的水煤气通过快速减压、稳压、除水、脱尘后送到窑炉燃烧。一方面保证压力稳定，另一方面能够让进入窑炉的水煤气尽可能干净，从而保证正常使用、污染小，达到提高产品烧成合格率的目的。
附图说明
图1是本发明一种水煤气燃料的稳压过滤阀组的结构示意图。
具体实施方式
为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。仅此声明，本发明在文中出现或即将出现的上、下、左、右、前、后、内、外等方位用词，仅以本发明的附图为基准，其并不是对本发明的具体限定。
如图1所示，本发明具体实施例提供了一种水煤气燃料的稳压过滤阀组，包括
主管段1，所述主管段1上设有主过滤器2和电动蝶阀3，所述主过滤器2用于过滤水煤气中的粉尘、焦油和水汽，所述电动蝶阀3用于控制主管段1的流通直径，起到调压和减压的作用；水煤气最后从主管段1的左侧顶部送出；
沉水罐4，其设于主管段1的前端，水煤气从沉水罐的顶部通入；
放水管5，其设于沉水罐4的底部；所述放水管5依次连接封气管6、溢流管7和集水管8；所述封气管6是垂直设置的管道，所述溢流管7连接于封气管6预定高度处。
采用本实施例，能够将来自煤气站的水煤气通过快速减压、稳压、除水、脱尘后送到窑炉燃烧。一方面保证压力稳定，另一方面能够让进入窑炉的水煤气尽可能干净，从而达到正常使用、污染小，达到提高产品烧成合格率的目的。
为了解决水煤气压力不稳定的问题，窑炉使用压力(需控制在5,000Pa～8,000Pa之间)通常低于水煤气站输送压力(约10,000Pa左右)，以保持调节余地，并设置电动蝶阀3(此处的作用为调压、减压)、传感器、压力控制器(安装于电控柜上)通过开度大小稳定到设定的、生产所需的压力。与传统的人工隔时放水不同，本发明专利将所有冷凝水收集到管道内，并研发出封气管6、封气罐，利用水压大于水煤气压力的原理将气体封住，而冷凝水超过溢流位后自动流到陶瓷企业的酚水池集中进行环保处理。既安全、经济，降低了操作员劳动强度，同时也防止人员将酚水胡乱排放而污染车间环境。除了在控制室可以观察燃气压力外，所述主管段1还设有高压压力表9和低压压力表10，它们分别设于主过滤器2的进气侧和出气侧，现场可随时观察气压情况。此外，还配有压力开关21，当压力过低时，会自动报警，确保水煤气使用安全。所有的阀件采用四氟内衬进行密封，防止腐蚀，经久耐用，安全可靠。
天然气自动关气常用电磁阀，通电后在电磁作用下阀芯被吸起通气，但若被腐蚀，阀芯容易被卡死，当需要关气时，弹簧的弹力无法推动阀芯断气。针对水煤气中的二氧化硫、水等腐蚀性物质，摈弃电磁阀，而采用在主管段1上设置气动切断阀11，它设于电动蝶阀3的进气侧，当停窑或其他原因需要关气时断电即断气。
为了保证长期正常生产，本方案设置了旁路，当调压阀、切断阀等装置损坏或维修、清理过滤网时，可通过旁路持续供应水煤气到窑炉上维持烧成。旁通管段与主管段1连接，所述旁通管段包括第一竖向旁通管段12、第二竖向旁通管段13、第三竖向旁通管段14和横向旁通管段15，所述横向旁通管段15上设有副过滤器16，所述第一竖向旁通管段12将主过滤器2和副过滤器16的进气端连接，所述第二竖向旁通管段13将主过滤器2和副过滤器16的出气端连接，所述第三竖向旁通管段14将主管段1的出气口与横向旁通管段15的出气口连接。
由于水煤气热值、供气压力较低(与燃气公司350KPa的天然气相比)，因此采用口径较大的管径作为送气管道，以保证足够及稳定的供应量，同时摒弃球阀、闸阀等阀件，而采用安全、灵活的对夹式手动密封蝶阀17进行开关；对于所述主管段1上设置的对夹式手动密封蝶阀17，它们分别设于电动蝶阀3的左侧、第二竖向旁通管段13与主管段1连接部位的左右两侧以及主过滤器2的右侧；对于所述旁通管段上设置的对夹式手动密封蝶阀17，它们分别设于第二竖向旁通管段13上、副过滤器16的右侧以及第三竖向旁通管段14的右侧。所述主管段1设有弯管段22，由于管径大，计量装置也采取在管道转弯处测量压差的弯管流量计18，它设置在弯管段22上。
优选地，所述主过滤器2和副过滤器16内设有多层、密集的不锈钢滤芯。针对水煤气中的粉尘(煤粉)、焦油等杂质，使用多层、密集的不锈钢滤芯进行过滤，并相隔一定时间后进行清理、清除，清理过程中水煤气通过旁路继续供给窑炉运行。所述主过滤器2和副过滤器16的底部与集水管8连接。所述第一竖向旁通管段12和第三竖向旁通管段14的底部低于横向旁通管段15的底部，所述第一竖向旁通管段12和第三竖向旁通管段14的底部与集水管8连接，尽可能减少送去窑炉的水煤气中的冷凝水。所述集水管8连入封气罐19中，所述封气罐19上设有溢流阀20。所述封气罐19内设有透水阻挡物，其用于增大液体流过的阻力，平衡系统中水煤气的压力。
以上所述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，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种水煤气燃料的高效稳压过滤阀组，其特征在于，包括主管段，所述主管段上设有主过滤器和电动蝶阀，所述主过滤器用于过滤水煤气中的粉尘、焦油和水汽，所述电动蝶阀用于控制主管段的流通直径，起到调压和减压的作用；
沉水罐，其设于主管段的前端；
放水管，其设于沉水罐的底部；所述放水管依次连接封气管、溢流管和集水管；所述封气管是垂直设置的管道，所述溢流管连接于封气管预定高度处；
所述主管段还设有旁通管段，所述旁通管段包括第一竖向旁通管段、第二竖向旁通管段、第三竖向旁通管段和横向旁通管段，所述横向旁通管段上设有副过滤器，所述第一竖向旁通管段将主过滤器和副过滤器的进料端连接，所述第二竖向旁通管段将主过滤器和副过滤器的出料端连接，所述第三竖向旁通管段将主管段的出气口与横向旁通管段的出气口连接；
所述主过滤器和副过滤器的底部与集水管连接；
所述第一竖向旁通管段和第三竖向旁通管段的底部低于横向旁通管段的底部，所述第一竖向旁通管段和第三竖向旁通管段的底部与集水管连接；
所述集水管连入封气罐中，所述封气罐上设有溢流阀。
2.如权利要求1所述的水煤气燃料的高效稳压过滤阀组，其特征在于，所述主管段设有弯管段，所述弯管段上设有弯管流量计。
3.如权利要求2所述的水煤气燃料的高效稳压过滤阀组，其特征在于，所述主管段还设有高压压力表和低压压力表，它们分别设于主过滤器的进气侧和出气侧。
4.如权利要求3所述的水煤气燃料的高效稳压过滤阀组，其特征在于，所述主管段还设有气动切断阀，它设于电动蝶阀的进气侧。
5.如权利要求4所述的水煤气燃料的高效稳压过滤阀组，其特征在于，所述主管段上设有对夹式手动密封蝶阀，它们分别设于电动蝶阀的左侧、第二竖向旁通管段与主管段连接部位的左右两侧以及主过滤器的右侧；所述旁通管段上也设有对夹式手动密封蝶阀，它们分别设于第二竖向旁通管段上、副过滤器的右侧以及第三竖向旁通管段的右侧。
6.如权利要求4所述的水煤气燃料的高效稳压过滤阀组，其特征在于，所述主过滤器和副过滤器内设有多层、密集的不锈钢滤芯。
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