CN110508168A - 一种用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置 - Google Patents

一种用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及气体混合技术领域，公开了一种用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置，包括：混合机构，用于混合空气与化工燃料气并形成原料气；缓冲机构，用于缓冲减压罐混合机构输出的原料气；第一单向阀，用于控制减压罐混合机构的原料气向减压罐缓冲机构输入方向，以防止减压罐混合机构的原料气回流；过滤机构，用于过滤减压罐缓冲机构输出的原料气；降压机构，用于降低原料气的气体压力。通过混合机构调节空气输入流量与化工燃料气输入流量，形成第一级气体缓冲，原料气进入缓冲机构内形成第二级气体缓冲，过滤机构提升了原料气的气体纯度，降压机构形成第三级气体缓冲，使原料气低压、低速以及稳定的输出，进而实现燃气发电机的发电稳定。

Description

一种用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置
技术领域
本发明涉及气体混合技术领域，尤其涉及一种用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置。
背景技术
普通的天然气主要包括甲烷、乙烷，用于化工燃料气供给。然而，甲烷与乙烷燃烧后的热值不高，且燃烧速度很低，比较容易生成较多的污染物。目前，为了减少污染物排放，在天然气中混合氢气形成混合燃气，以提升燃烧速率，提升热值，可减少一氧化碳、二氧化碳和碳氢化合物的产生，可有效降低温室气体的排放。
现有技术中，燃气发电技术主要使用天然气作为能源，其排放的污染物较多，不环保，且燃气发电机组受到上游气源的波动有效较大，影响燃气发电机组的发电效率。
因此，如何使化工燃料气稳定地输入燃气发电机组内成为亟待解决的技术问题。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于如何使化工燃料气稳定地输入燃气发电机组内。
为此，根据第一方面，本发明实施例公开了一种用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置，包括：混合机构，用于混合空气与化工燃料气并形成原料气；所述混合机构包括用于控制空气输入流量的空气控制阀与化工燃料气输入流量的化工燃料气控制阀；缓冲机构，与所述混合机构的出气口管路连接，用于缓冲所述混合机构输出的原料气；第一单向阀，设置于所述混合机构与所述缓冲机构之间，其一端与所述混合机构管路连接，另一端与所述缓冲机构管路连接用于控制所述混合机构的原料气向所述缓冲机构输入方向，以防止所述混合机构的原料气回流；过滤机构，与所述缓冲机构管路连接，用于过滤所述缓冲机构输出的原料气，以提高原料气的气体纯度；降压机构，与所述过滤机构管路连接，用于降低原料气的气体压力，以使原料气降压并进入外部燃气发电机进行燃烧发电。
可选地，所述混合机构还包括：混合罐，其一端与所述缓冲机构管路连接，用于混合空气与化工燃料气；所述混合罐分别与所述空气控制阀以及化工燃料气控制阀管路连接；电子流量计，设置于所述混合罐靠近所述缓冲机构的一端，用于测量原料气的输出流量；电子压力计，设置于所述电子流量计靠近所述缓冲机构的一端，用于测量原料气的气体压力。
可选地，所述缓冲机构包括：缓冲罐，与所述混合机构管路连接，用于储存缓冲原料气；进气管，设置于所述缓冲罐上，其一端位于所述缓冲罐的底部，另一端与所述混合机构管路连接，用于将原料气输入所述缓冲罐内；出气管，设置于所述缓冲罐上，其一端位于所述缓冲罐的顶部，另一端与所述过滤机构管路连接，用于将所述缓冲罐内的原料气排出。
可选地，所述过滤机构包括：过滤器，与所述缓冲机构管路连接，用于对原料气的颗粒物杂质进行过滤，以提高原料气的气体纯度；第一电磁阀，设置于所述过滤器远离所述缓冲机构的一端，与所述过滤器联动，用于控制原料气的输出；第二单向阀，设置于所述第一电磁阀远离所述过滤器的一端，与所述第一电磁阀管路连接，用于控制原料气的流动方向。
可选地，所述降压机构包括：减压阀，与所述过滤机构管路连接，用于降低原料气的气压；降压罐，设置于所述减压阀远离所述过滤机构的一端，与所述减压阀管路连接，用于对原料气进行缓冲减压；第三单向阀，设置于所述降压罐远离所述减压阀的一端，与所述降压罐管路连接，用于控制原料气的输出方向，以防止原料气回流至所述降压罐。
可选地，所述降压机构还包括：低压流量计，设置于所述过滤机构与所述减压阀之间，其一端与所述过滤机构管路连接，另一端与所述减压阀管路连接，用于测量原料气的低压流速，以便控制减压阀的开启程度。
可选地，所述降压机构还包括：第二电磁阀，设置于所述第三单向阀远离所述降压罐的一端，其一端与所述第三单向阀管路连接，另一端与外部燃气发电机管路连接，用于控制原料气进入外部燃气发电机内。
本发明具有以下有益效果：通过混合机构调节空气输入流量与化工燃料气输入流量，形成第一级气体缓冲，原料气进入缓冲机构内形成第二级气体缓冲，过滤机构起过滤作用，提升了原料气的气体纯度，降压机构起降压作用，形成第三级气体缓冲，使原料气低压、低速以及稳定的输出，进而实现燃气发电机的发电稳定。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实施例公开的一种用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置的结构示意图；
图2是本实施例公开的一种用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置的缓冲机构的结构示意图。
附图标记：1、混合机构；11、空气控制阀；12、化工燃料气控制阀；13、混合罐；14、电子流量计；15、电子压力计；2、缓冲机构；21、缓冲罐；22、进气管；23、出气管；3、第一单向阀；4、过滤机构；41、过滤器；42、第一电磁阀；43、第二单向阀；5、降压机构；51、减压阀；52、降压罐；53、第三单向阀；54、低压流量计；55、第二电磁阀。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，还可以是两个元件内部的连通，可以是无线连接，也可以是有线连接。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，下面所描述的本发明不同实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互结合。
一种用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置，如图1所示，包括：混合机构1、缓冲机构2、第一单向阀3、过滤机构4与降压机构5，混合机构1用于混合空气与化工燃料气并形成原料气，混合机构1包括用于控制空气输入流量的空气控制阀11与化工燃料气输入流量的化工燃料气控制阀12；缓冲机构2与混合机构1的出气口管路连接，缓冲机构2用于缓冲混合机构1输出的原料气；第一单向阀3设置于混合机构1与缓冲机构2之间，第一单向阀3的一端与混合机构1管路连接，第一单向阀3的另一端与缓冲机构2管路连接，第一单向阀3用于控制混合机构1的原料气向缓冲机构2输入方向，以防止混合机构1的原料气回流；过滤机构4与缓冲机构2管路连接，过滤机构4用于过滤缓冲机构2输出的原料气，以提高原料气的气体纯度；降压机构5与过滤机构4管路连接，降压机构5用于降低原料气的气体压力，以使原料气降压并进入外部燃气发电机进行燃烧发电。
需要说明的是，通过混合机构1调节空气输入流量与化工燃料气输入流量，形成第一级气体缓冲，原料气进入缓冲机构2内形成第二级气体缓冲，过滤机构4起过滤作用，提升了原料气的气体纯度，降压机构5起降压作用，形成第三级气体缓冲，使原料气低压、低速以及稳定的输出，进而实现燃气发电机的发电稳定。
如图1和图2所示，混合机构1还包括：混合罐13、电子流量计14与电子压力计15，混合罐13的一端与缓冲机构2管路连接，混合罐13用于混合空气与化工燃料气，混合罐13分别与空气控制阀11以及化工燃料气控制阀12管路连接；电子流量计14设置于混合罐13靠近缓冲机构2的一端，电子流量计14用于测量原料气的输出流量；电子压力计15设置于电子流量计14靠近缓冲机构2的一端，电子压力计15用于测量原料气的气体压力。
如图1所示，缓冲机构2包括：缓冲罐21、进气管22与出气管23，缓冲罐21与混合机构1管路连接，缓冲罐21用于储存缓冲原料气；进气管22设置于缓冲罐21上，进气管22的一端位于缓冲罐21的底部，进气管22的另一端与混合机构1管路连接，进气管22用于将原料气输入缓冲罐21内；出气管23设置于缓冲罐21上，出气管23的一端位于缓冲罐21的顶部，出气管23的另一端与过滤机构4管路连接，出气管23用于将缓冲罐21内的原料气排出。
如图1所示，过滤机构4包括：过滤器41、第一电磁阀42与第二单向阀43，过滤器41与缓冲机构2管路连接，过滤器41用于对原料气的颗粒物杂质进行过滤，以提高原料气的气体纯度；第一电磁阀42设置于过滤器41远离缓冲机构2的一端，第一电磁阀42与过滤器41联动，第一电磁阀42用于控制原料气的输出；第二单向阀43设置于第一电磁阀42远离过滤器41的一端，第二单向阀43与第一电磁阀42管路连接，第二单向阀43用于控制原料气的流动方向。
如图1所示，降压机构5包括：减压阀51、降压罐52与第三单向阀53，减压阀51与过滤机构4管路连接，减压阀51用于降低原料气的气压；降压罐52设置于减压阀51远离过滤机构4的一端，降压罐52与减压阀51管路连接，降压罐52用于对原料气进行缓冲减压；第三单向阀53设置于降压罐52远离减压阀51的一端，第三单向阀53与降压罐52管路连接，第三单向阀53用于控制原料气的输出方向，以防止原料气回流至降压罐52。
如图1所示，降压机构5还包括：低压流量计54，低压流量计54设置于过滤机构4与减压阀51之间，低压流量计54的一端与过滤机构4管路连接，低压流量计54的另一端与减压阀51管路连接，低压流量计54用于测量原料气的低压流速，以便控制减压阀51的开启程度。
如图1所示，降压机构5还包括：第二电磁阀55，第二电磁阀55设置于第三单向阀53远离降压罐52的一端，第二电磁阀55的一端与第三单向阀53管路连接，第二电磁阀55的另一端与外部燃气发电机管路连接，第二电磁阀55用于控制原料气进入外部燃气发电机内。
工作原理：通过空气控制阀11调节空气输入流量与化工燃料气控制阀12调节化工燃料气输入流量，形成第一级气体缓冲，原料气进入缓冲罐21内形成第二级气体缓冲，过滤器41起过滤作用，提升了原料气的气体纯度，减压阀51起降压作用，原料气进入降压罐52内，形成第三级气体缓冲，使原料气低压、低速以及稳定的输出，进而实现燃气发电机的发电稳定。
显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明所作的举例，而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。

Claims (7)

1.一种用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置，其特征在于，包括：
混合机构(1)，用于混合空气与化工燃料气并形成原料气；所述混合机构(1)包括用于控制空气输入流量的空气控制阀(11)与化工燃料气输入流量的化工燃料气控制阀(12)；
缓冲机构(2)，与所述混合机构(1)的出气口管路连接，用于缓冲所述混合机构(1)输出的原料气；
第一单向阀(3)，设置于所述混合机构(1)与所述缓冲机构(2)之间，其一端与所述混合机构(1)管路连接，另一端与所述缓冲机构(2)管路连接，用于控制所述混合机构(1)的原料气向所述缓冲机构(2)输入方向，以防止所述混合机构(1)的原料气回流；
过滤机构(4)，与所述缓冲机构(2)管路连接，用于过滤所述缓冲机构(2)输出的原料气，以提高原料气的气体纯度；
降压机构(5)，与所述过滤机构(4)管路连接，用于降低原料气的气体压力，以使原料气降压并进入外部燃气发电机进行燃烧发电。
2.根据权利要求1所述的用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置，其特征在于，所述混合机构(1)还包括：
混合罐(13)，其一端与所述缓冲机构(2)管路连接，用于混合空气与化工燃料气；所述混合罐(13)分别与所述空气控制阀(11)以及化工燃料气控制阀(12)管路连接；
电子流量计(14)，设置于所述混合罐(13)靠近所述缓冲机构(2)的一端，用于测量原料气的输出流量；
电子压力计(15)，设置于所述电子流量计(14)靠近所述缓冲机构(2)的一端，用于测量原料气的气体压力。
3.根据权利要求1所述的用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置，其特征在于，所述缓冲机构(2)包括：
缓冲罐(21)，与所述混合机构(1)管路连接，用于储存缓冲原料气；
进气管(22)，设置于所述缓冲罐(21)上，其一端位于所述缓冲罐(21)的底部，另一端与所述混合机构(1)管路连接，用于将原料气输入所述缓冲罐(21)内；
出气管(23)，设置于所述缓冲罐(21)上，其一端位于所述缓冲罐(21)的顶部，另一端与所述过滤机构(4)管路连接，用于将所述缓冲罐(21)内的原料气排出。
4.根据权利要求1所述的用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置，其特征在于，所述过滤机构(4)包括：
过滤器(41)，与所述缓冲机构(2)管路连接，用于对原料气的颗粒物杂质进行过滤，以提高原料气的气体纯度；
第一电磁阀(42)，设置于所述过滤器(41)远离所述缓冲机构(2)的一端，与所述过滤器(41)联动，用于控制原料气的输出；
第二单向阀(43)，设置于所述第一电磁阀(42)远离所述过滤器(41)的一端，与所述第一电磁阀(42)管路连接，用于控制原料气的流动方向。
5.根据权利要求1所述的用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置，其特征在于，所述降压机构(5)包括：
减压阀(51)，与所述过滤机构(4)管路连接，用于降低原料气的气压；
降压罐(52)，设置于所述减压阀(51)远离所述过滤机构(4)的一端，与所述减压阀(51)管路连接，用于对原料气进行缓冲减压；
第三单向阀(53)，设置于所述降压罐(52)远离所述减压阀(51)的一端，与所述降压罐(52)管路连接，用于控制原料气的输出方向，以防止原料气回流至所述降压罐(52)。
6.根据权利要求5所述的用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置，其特征在于，所述降压机构(5)还包括：
低压流量计(54)，设置于所述过滤机构(4)与所述减压阀(51)之间，其一端与所述过滤机构(4)管路连接，另一端与所述减压阀(51)管路连接，用于测量原料气的低压流速，以便控制减压阀(51)的开启程度。
7.根据权利要求5所述的用于化工燃料气热电联产的气源稳定装置，其特征在于，所述降压机构(5)还包括：
第二电磁阀(55)，设置于所述第三单向阀(53)远离所述降压罐(52)的一端，其一端与所述第三单向阀(53)管路连接，另一端与外部燃气发电机管路连接，用于控制原料气进入外部燃气发电机内。
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