CN111997790A - 用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明的目的在于提供一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法及系统，包括：将要处理后的焦炉煤气通过管道同步调压后，进行本质安全保护；将经过本质安全保护处理后的焦炉煤气经过进机同步调压后，输入至内燃燃气发电机组。能够保证焦炉煤气输送管道内压力稳定、防止焦炉煤气发生爆燃，保证及时阻滞火焰传播和抑制爆燃压力，实现焦炉煤气安全输送，安全可靠、环保、节能、容易实施、维护方便、利于推广。

Description

用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法及系统
技术领域
本发明涉及可燃气体发电技术领域，特别涉及一种以焦炉煤气为内燃燃气发电机组用燃料时的焦炉煤气安全输送方法及系统，也可应用于焦炉煤气为其他燃料利用时的安全输送。
背景技术
焦炉煤气是利用煤炭制造焦炭过程在炼焦炉中产生的一种气体，其主要成分包含一氧化碳、氢气、甲烷和煤焦油；一氧化碳、氢气和甲烷是可燃气体具有易燃易爆的特性，煤焦油是一种化工产品，为了充分利用焦炉煤气，现有技术对焦炉煤气进行一氧化碳提纯、甲烷提纯、重制甲醇、净化等技术进行了大量研究，《一种新型全负压焦炉煤气净化组合流程》(申请号201010219693.5)，解决的技术问题是提供多种焦炉煤气净化脱氨及脱硫工艺在负压条件下的组合应用，以降低煤气净化装置能耗、减少煤气净化装置设备重量；《一种焦炉煤气脱硫脱氰废液资源化方法》(申请号201010191753.7)，该方法采用铁盐氧化硫化物并沉淀氰化物，使废液中这两种有毒物质大幅降低至可满足焦化废水生化处理要求的水平，同时回收硫磺和亚铁氰化铁产品；《玻璃熔窑发生炉煤气输送方法及其装置》(申请号201410286541.5)，明旨在于解决传统钟罩式煤气交换器的输送系统在煤气及烟气输送、换向、调节过程中存在的安全隐患和各类缺陷，例如煤气调头随烟气一起向烟囱流去，如果与漏入烟道的空气相混合形成爆炸性气体，在条件成熟时就会形成烟道“放炮”事故；如本技术领域所公知，内燃燃气发动机是把可燃燃气吸入燃烧室后，利用火花塞点燃可燃燃气的工作原理，所需焦炉煤气的体积流量与发电机组输出功率成正比，当所需的焦炉煤气体积流量增加或减少时，随之引起焦炉煤气输送管道内的压力变化，这就需要一种安全的输送方法避免输送管道内产生负压，避免空气进入输送管道引发焦炉煤气在输送管内燃烧的火情危险，进一步地，当不可避免的发生焦炉煤气在输送管内燃烧的火情危险时，这就要有一种及时阻滞火焰传播、及时抑制爆燃压力的方法和措施，保证用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送；
由此可见，现有焦炉煤气净化装置和输送方式，由于技术领域和应用领域的不同，未能提出把焦炉煤气作为内燃燃气发电机组燃料时，保证焦炉煤气安全输送的方法。
发明内容
本发明的目的在于提供一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法及系统，能够保证焦炉煤气输送管道内压力稳定、防止焦炉煤气发生爆燃，保证及时阻滞火焰传播和抑制爆燃压力，实现焦炉煤气安全输送，安全可靠、环保、节能、容易实施、维护方便、利于推广。
为了实现上述目的，本发明采用的具体方案为：
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，包括：
将要处理后的焦炉煤气通过管道同步调压后，进行本质安全保护；
将经过本质安全保护处理后的焦炉煤气经过进机同步调压后，输入至内燃燃气发电机组。
所述本质安全保护，包括：
在所述焦炉煤气传输至所述管道同步调压与所述进机同步调压之间时，进行淬息阻火保护，阻滞火焰传播；
在所述淬息阻火保护与所述管道同步调压之间设置本质安全超压保护，当输送管道内压力超过设计压力保护值时，及时泄放输送管道内压力。
所述淬息阻火保护，包括：
所述焦炉煤气依次经过前端淬息阻火保护和后端淬息阻火保护后，及时截断输送管道内火焰传播路径。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，还包括：
在所述焦炉煤气传输至所述前端淬息阻火保护和所述后端淬息阻火保护之间时，进行可控气体阻火保护；通过所述可控气体阻火保护向输送管道内充入阻滞燃烧的介质，置换含有氧气的焦炉煤气，防止输送管道内焦炉煤气发生着火危险。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，还包括：
在所述焦炉煤气传输至所述前端淬息阻火保护和所述后端淬息阻火保护之间时，进行可控爆压保护；
通过所述可控爆压保护及时泄放输送管内压力，保证焦炉煤气输送管道的安全。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，还包括：
在焦炉煤气进行所述本质安全保护后，进行管道压力探测；
通过所述管道压力探测实时监测所述进机同步调压前输送管内压力，以所设置的压力控制函数值为目标值，使管道同步调压后的压力与进机同步调压前的压力之间的输送管内压力达到所述压力控制函数值。
所述“以所设置的压力控制函数值为目标值，使管道同步调压后的压力与进机同步调压前的压力之间的输送管内压力达到所述压力控制函数值”，包括：
当，所述管道压力探测实时监测的进机同步调压前的压力低于所述压力控制函数值时，通过控制所述管道同步调压升高所述进机同步调压前的压力，使所述进机同步调压前压力达到所设置的压力控制函数值；
当，所述管道压力探测实时监测的进机同步调压前的压力高于所述压力控制函数值时，通过所述控制管道同步调压降低所述进机同步调压前压力，使所述进机同步调压前压力达到所设置的压力控制函数值。
所述“以所设置的压力控制函数值为目标值，使管道同步调压后的压力与进机同步调压前的压力之间的输送管内压力达到所述压力控制函数值”，包括：
当，通过控制所述管道同步调压升高所述进机同步调压前的压力不能达到所述压力函数值时，则控制所述进机同步调压降低所述进机同步调压后的压力，在所述进机同步调压后的压力低于设定的最小压力值时，所述进机同步调压停止工作，避免输送管道内进入空气发生危险。
所述“压力控制函数值”为：
Pf＝Pa+1kPa，式中Pf为输送管内压力控制函数值，Pa为进机同步调压后的进机压力探测实时压力测量值。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，还包括：
在焦炉煤气在传输至所述本质安全保护与所述进机同步调压之间时，进行氧含量探测；
所述氧含量探测监测所述进机同步调压前输送管内的焦炉煤气中含氧量；当输送管道内焦炉煤气中含氧量超过设定的安全值时，及时停止所述管道同步调压和所述进机同步调压的工作，随后启动所述本质安全保护，防止输送管道内焦炉煤气发生着火危险。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，还包括：
在焦炉煤气进行所述进机同步调压后，进行可控超压保护；
通过所述可控超压保护，进行泄放保护，及时降低所述进机同步调压后输送管内的压力，保证焦炉煤气输送管道的安全。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，还包括：
在焦炉煤气进行所述进机同步调压后，进行远红外光谱探测；
通过所述远红外光谱探测实时监测输送管道内所述焦炉煤气的红外光谱，进行火焰检测；
当，输送管道内的所述焦炉煤气发生不可预测的燃烧情况时，则进行本质安全保护并停止所述管道同步调压和所述进机同步调压的工作，避免燃烧火焰向输送管道前端传播。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，还包括：
在焦炉煤气进行所述进机同步调压后，进行进机压力探测；
通过所述进机压力探测实时监测所述进机同步调压后的管道压力与所述内燃燃气发电机组之间的管内压力，保证进机同步调压后的管内压力在所述内燃燃气发电机组要求的压力范围内；
当，所述进机同步调压后的管内压力低于所述内燃燃气发电机组要求的压力值时，通过控制所述进机同步调压升高进机同步调压后的压力；
当，所述进机同步调压后的管内压力高于所述内燃燃气发电机组要求的压力值时，通过控制所述进机同步调压降低进机同步调压后的压力，保证焦炉煤气输送管道压力的稳定。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，包括：
管道同步调压模块，用于接收预处理后焦炉煤气并进行调压；
本质安全保护模块，设置在所述管道同步调压模块的输出端，用于对所述焦炉煤气进行本质安全保护；
进机同步调压模块，设置在所述本质安全保护模块的输入端，用于第二次调压，保证输入至内燃燃气发电机组的燃气压力符合要求。
所述本质安全保护模块，包括：
淬息阻火保护组件，设置在所述管道同步调压模块与所述进机同步调压模块之间，用于阻滞火焰传播；
本质安全超压保护，设置在所述淬息阻火保护组件与所述管道同步调压模块之间，用于在管道内压力超过设计压力保护值时，及时泄放输送管道内压力。
所述淬息阻火保护，包括：
前端淬息阻火保护模块；
后端淬息阻火保护模块；
所述前端淬息阻火保护模块与所述后端淬息阻火保护模块沿所述焦炉煤气传输方向依次设置，用于截断输送管道内火焰传播路径。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，还包括：
可控气体阻火保护模块，设置在所述前端淬息阻火保护模块和所述后端淬息阻火保护模块之间，用于向输送管道内充入阻滞燃烧的介质，置换含有氧气的焦炉煤气，防止输送管道内焦炉煤气发生着火危险。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，还包括：
可控爆压保护模块，设置在所述前端淬息阻火保护模块和所述后端淬息阻火保护模块之间，用于及时泄放输送管内压力，保证焦炉煤气输送管道的安全。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，还包括：
管道压力探测模块，设置在所述本质安全保护模块后侧，用于实时监测所述进机同步调压模块的前端的压力，使输送管内压力达到压力控制函数值。
所述“压力控制函数值”为：
Pf＝Pa+1kPa，式中Pf为输送管内压力控制函数值，Pa为进机同步调压后的进机压力探测实时压力测量值。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，还包括：
氧含量探测模块，设置在所述本质安全保护模块与所述进机同步调压模块之间，用于监测所述进机同步调压模块前端的焦炉煤气中含氧量，防止输送管道内焦炉煤气发生着火危险。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，还包括：
可控超压保护模块，设置在所述进机同步调压模块后侧，用于泄放保护，及时降低所述进机同步调压模块输出的压力，保证焦炉煤气输送管道的安全。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，还包括：
远红外光谱探测模块，设置在所述进机同步调压模块后侧，用于实时监测输送管道内所述焦炉煤气的红外光谱，进行火焰检测。
一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，还包括：
进机压力探测模块，设置在所述进机同步调压模块后侧，用于监测管内压力，保证所述进机同步调压模块输出的压力符合所述内燃燃气发电机组的要求。
本发明的各个部分的功能说明：
在内燃燃气发电机组利用焦炉煤气发电过程中，通过对焦炉煤气输送管道进行探测控制结合本质安全保护的方法，完成输送管道内焦炉煤气压力自动稳定和超压保护，及时阻滞输送管道内焦炉煤气发生火灾危险时的火焰传播，及时使输送管道内焦炉煤气发生爆燃产生的高压得到泄放，保证用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送；所述的内燃燃气发电机组利用焦炉煤气发电过程是发电机组增加输出功率和减小输出功率的过程。
所述的用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统包含探测控制结合本质安全保护，所述的探测控制有进机压力探测、可控超压保护、远红外光谱探测、进机同步调压、管道压力探测、氧含量探测、管道同步调压、可控气体阻火保护、可控爆压保护和安全控制系统组成；所述的本质安全保护包含本质安全淬息阻火保护和本质安全超压保护；具体方法如下：
所述的进机同步调压完成输送管道内焦炉煤气压力稳定在内燃燃气发电机组要求的压力范围内，在内燃燃气发电机组利用焦炉煤气发电过程，所述的进机压力探测实时监测所述的进机同步调压后与内燃燃气发电机组之间输送管内压力，所述的安全控制系统根据进机压力探测到的实时压力控制进机同步调压后输送管内压力在内燃燃气发电机组要求的压力范围内；当进机同步调压后压力低于内燃燃气发电机组要求的压力值时，安全控制系统通过控制进机同步调压升高进机同步调压后压力，当进机同步调压后压力高于内燃燃气发电机组要求的压力值时，安全控制系统通过控制进机同步调压降低进机同步调压后压力，保证焦炉煤气输送管道压力的稳定。
所述的进机压力探测实时监测所述的进机同步调压后输送管内压力超过内燃燃气发电机组要求的最大压力值时，安全控制系统进行可控超压保护控制，通过可控超压泄放保护及时降低进机同步调压后输送管内压力，保证焦炉煤气输送管道的安全。
所述的安全控制系统根据进机压力探测到的实时压力为基准值设置进机同步调压前输送管内压力控制函数值，所述的管道压力探测实时监测所述的进机同步调压前输送管内压力以所设置的压力控制函数值为目标值，控制管道同步调压后与进机同步调压前之间的输送管内压力达到压力控制函数值；当管道压力探测实时监测的进机同步调压前压力低于所设置的压力控制函数值时，安全控制系统通过控制管道同步调压升高进机同步调压前压力，使进机同步调压前压力达到所设置的压力控制函数值；当管道压力探测实时监测的进机同步调压前压力高于所设置的压力控制函数值时，安全控制系统通过控制管道同步调压降低进机同步调压前压力，使进机同步调压前压力达到所设置的压力控制函数值；进一步地，当安全控制系统通过控制管道同步调压升高进机同步调压前压力不能达到所设置的压力函数值时，安全控制系统控制进机同步调压降低进机同步调压后压力，当进机压力探测到进机同步调压后压力低于内燃燃气发电机组要求的最小压力值时，安全控制系统及时使进机同步调压停止工作，避免输送管道内进入空气发生危险。
所述的氧含量探测实时监测所述的进机同步调压前输送管内焦炉煤气中含氧量，当输送管道内焦炉煤气中含氧量超过安全值时，安全控制系统及时停止管道同步调压和进机同步调压工作，随后启动可控气体阻火保护控制，通过向输送管道内充入阻滞燃烧的介质置换含有氧气的焦炉煤气，防止输送管道内焦炉煤气发生着火危险。
所述的远红外光谱探测实时监测进机同步调压后与内燃燃气发电机组之间输送管道内的红外光谱，当输送管道内焦炉煤气发生不可预测的燃烧情况时，安全控制系统进行可控气体阻火保护控制并停止管道同步调压和进机同步调压工作，通过向输送管道内充入阻滞燃烧的气体介质及时截断输送管道内火焰传播路径；进一步地，在进行可控气体阻火保护控制的同时，停止管道同步调压和进机同步调压工作，避免输送管道内焦炉煤气燃烧火焰向输送管道前端传播。
所述的管道压力探测实时监测所述的进机同步调压前输送管内压力超过输送管道设计压力保护值时，安全控制系统进行可控爆压保护控制，及时泄放管道同步调压后与进机同步调压前之间的输送管内压力，保证焦炉煤气输送管道的安全。
所述的本质安全保护包括快速淬息阻火保护以及本质安全超压保护，是管道同步调压后与进机同步调压前之间阻滞火焰传播的保护，通过设置多个快速淬息阻火保护完成输送管道内上游与下游之间双向阻滞火焰传播，快速淬息阻火保护包含前端淬息阻火保护、后端淬息阻火保护。
所述的本质安全超压保护完成管道同步调压后与快速淬息阻火保护之间输送管道保护，当输送管道内压力超过设计压力保护值时，本质安全超压保护及时泄放输送管道内压力保护输送管道和管道同步调压设备的安全；
有益效果：本发明提出的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法及系统具有以下特点：
所述的进机压力探测实时监测所述的进机同步调压后输送管内压力进行的实时压力稳定控制，保证进机同步调压后与内燃燃气发电机组之间输送管道内不能产生负压；
所述的进机压力探测实时监测所述的进机同步调压后输送管内压力进行的实时超压保护控制，保证进机同步调压后与内燃燃气发电机组之间输送管道内压力不能超过内燃燃气发电机组要求的最大压力值时；
所述的管道压力探测实时监测所述的进机同步调压前输送管内压力进行的实时压力稳定控制，保证管道同步调压后与进机同步调压前之间输送管道内不能产生负压；
所述的管道压力探测实时监测所述的进机同步调压前输送管内压力进行的实时爆压保护控制，保证管道同步调压后与进机同步调压前之间输送管道内压力不能超过输送管道设计压力保护值；
所述的管道压力探测实时监测所述的进机同步调压前输送管内压力，当进机同步调压前压力不能达到所设置的压力函数值时，安全控制系统控制进机同步调压降低进机同步调压后压力，当进机压力探测到进机同步调压后压力低于内燃燃气发电机组要求的最小压力值时，安全控制系统及时使进机同步调压停止工作，避免输送管道内出现负压后进入空气发生危险；
所述的管道压力探测实时监测所述的进机同步调压前输送管内压力，能及时判断管道同步调压后与进机同步调压前之间输送管道是否存在焊缝开裂故障；
所述的远红外光谱探测实时监测进机同步调压后与内燃燃气发电机组之间输送管道内的红外光谱，能及时探测到内燃燃气发电机组发生的“回火”危险；
所述的氧含量探测实时监测所述的进机同步调压前输送管内焦炉煤气中含氧量，能及时防止输送管道内焦炉煤气发生着火危险；
所述的设置有多个本质安全快速淬息阻火保护，能及时保证输送管道内上游向下游或者下游向上游的双向阻滞火焰传播；
所述的本质安全超压保护，能保护管道同步调压后输送管道和管道同步调压设备的安全，防止内燃燃气发电机组紧急停机时发生的输送管道内压力瞬时升高的危险。
本发明通过对焦炉煤气输送管道进行探测控制结合本质安全保护的方法，在保证用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送过程不可或缺。
附图说明
图1为本发明的系统流程图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。
具体实施例I：
如图1所示，一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，包括：管道同步调压模块F100、进机同步调压模块F104、本质安全超压保护模块F109、前端淬息阻火保护模块F102、后端淬息阻火保护模块F103、可控气体阻火保护模块F110、可控爆压保护模块F108、管道压力探测模块F201、氧含量探测模块F107、远红外光谱探测模块F202以及进机压力探测模块F202。
为了保证用于内燃燃气发电机组F105的焦炉煤气安全输送，在内燃燃气发电机组F105利用焦炉煤气F100发电过程中，通过对焦炉煤气输送管道进行探测控制结合本质安全保护的方法，完成输送管道内焦炉煤气压力自动稳定和超压保护，及时阻滞输送管道内焦炉煤气发生火灾危险时的火焰传播，及时使输送管道内焦炉煤气发生爆燃产生的高压得到泄放，保证用于内燃燃气发电机组F105的焦炉煤气F100安全输送；所述的内燃燃气发电机组F105利用焦炉煤气F100发电过程是发电机组增加输出功率和减小输出功率的过程；所述的用于内燃燃气发电机组F105的焦炉煤气安全输送系统包含探测控制结合本质安全保护；
所述的探测控制有进机压力探测F203、可控超压保护F106、远红外光谱探测F202、进机同步调压F104、管道压力探测F201、氧含量探测F107、管道同步调压F101、可控气体阻火保护F110、可控爆压保护F108和安全控制系统组成；所述的本质安全保护组件包含前端淬息阻火保护模块F102、后端淬息阻火保护模块F103以及本质安全超压保护F109；
本发明的实施例中，所述的进机同步调压F104为变频罗茨风机，通过变频控制完成输送管道内焦炉煤气压力稳定在内燃燃气发电机组F105要求的压力在3kPa～5kPa范围内，在内燃燃气发电机组F105利用焦炉煤气发电过程，如本技术领域所公知，发电机组输出功率与所需供给的燃料量成正比与输送管道内的压力成反比，当功率增加时需要的燃料量增加使输送管道内压力降低，当功率减小时需要的燃料量减少使输送管道内压力升高，功率稳定时需要的燃料量稳定使输送管道内压力不变；当发电机组启动后开始增加输出功率时输送管道内压力跟随降低，为了保证焦炉煤气输送管道压力的稳定，本发明所述的进机压力探测F203实时监测所述的进机同步调压F104后与内燃燃气发电机组F105之间输送管内压力，当压力低于3kPa时，所述的安全控制系统根据进机压力探测F203监测到的实时压力控制变频罗茨风机升高转速增加输送管内压力达到5kPa，当发电机组输出功率稳定后，使进机同步调压F104后输送管内压力在内燃燃气发电机组F105要求的3kPa～5kPa压力范围内，此时变频罗茨风机保持在稳定的转速运行；当需要发电机组输出功率减小时输送管道内压力随之升高，当进机压力探测F203实时监测到进机同步调压后压力大于5kPa高于内燃燃气发电机组F105要求的压力值时，安全控制系统根据进机压力探测F203监测到的实时压力控制变频罗茨风机降低转速减小进机同步调压F104后压力低于5kPa，当发电机组输出功率稳定后，使进机同步调压F104后输送管内压力在内燃燃气发电机组F105要求的3kPa～5kPa压力范围内，此时变频罗茨风机保持在稳定的转速运行，保证焦炉煤气输送管道压力的稳定；
如本技术领域所公知，用电设备有停止工作的要求，例如炼焦炉电加热器把炉温升高到所需的温度后要停止加热，此时利用焦炉煤气F100发电的内燃燃气发电机组F105输出功率将发生突然降低，随之引起进机同步调压F104后输送管内压力超过内燃燃气发电机组要求的最大压力值5kPa，当安全控制系统通过控制变频罗茨风机降速不能在一定时间内降低进机同步调压F104后压力时，将会影响内燃燃气发电机组的正常运行，例如内燃燃气发电机组要求燃料供给压力高的时间小于2S，为了保证输送管内压力满足内燃燃气发电机组F105要求，本发明所述的进机压力探测F203实时监测所述的进机同步调压F104后输送管内压力超过内燃燃气发电机组F105要求的最大压力值5kPa时间大于1S时，安全控制系统进行可控超压保护控制，本发明实施例是在进机同步调压F104后与内燃燃气发电机组F105前之间的输送管道上设置一个电动蝶阀，通过控制电动蝶阀的打开角度泄放输送管内压力，及时降低进机同步调压F104后输送管内压力；当输送管内压力低于5kPa后，安全控制系统关闭电动蝶阀，随之进入通过控制变频罗茨风机转速的方法稳定进机同步调压F104后输送管内压力，保证焦炉煤气输送管道的安全；
在本发明所述的进机同步调压F104完成输送管道内焦炉煤气压力稳定在内燃燃气发电机组F105要求的3kPa～5kPa压力范围过程，用于进机同步调压F104的变频罗茨风机转速变化将引起进机同步调压F104前的压力变化；特别地，在升高变频罗茨风机转速增加进机同步调压F104后压力的过程中，存在造成进机同步调压F104前压力为负压的可能性，大气中的空气就有可能进入输送管道使焦炉煤气中含有氧气发生输送管道内煤气爆燃危险；为了保证输送管道的安全，本发明在进机同步调压F104前设置了管道压力探测F201实时监测输送管道内压力，所述的安全控制系统根据进机压力探测F203的实时压力为基准值设置进机同步调压F104前输送管内压力控制函数值，本发明的实施例中，所述的进机同步调压F104前输送管内压力控制函数值表达式为Pf＝Pa+1kPa，式中Pf为输送管内压力控制函数值，Pa为进机同步调压F104后的进机压力探测F203实时压力测量值；1Ka为1千帕；所述的管道压力探测F201实时监测所述的进机同步调压F104前输送管内压力以所设置的压力控制函数值Pf为目标值，控制管道同步调压F101后与进机同步调压F104前之间的输送管内压力达到压力控制函数值Pf，本发明实施例中管道同步调压F101为变频罗茨风机，在本发明所述的进机压力探测F203实时监测所述的进机同步调压F104后与内燃燃气发电机组F105之间输送管内压力，当压力低于3kPa时，所述的安全控制系统根据进机压力探测F203实时监测的压力值控制用于进机同步调压F104的变频罗茨风机升高转速增加输送管内压力达到5kPa过程中，进机同步调压F104后的进机压力探测F203实时监测压力测量值逐渐升高，随着变频罗茨风机升高转速进机同步调压F104前压力值逐渐降低，例如在用于进机同步调压F104的变频罗茨风机升高转速前，进机压力探测F203的实时压力测量值Pa为3.5kPa，进机同步调压F104前的输送管内压力控制函数值Pf经计算是3.5kPa+1kPa＝4.5kPa，所述的安全控制系统以输送管内压力控制函数值Pf为目标值，控制用于管道同步调压F101的变频罗茨风机把管道同步调压F101后与进机同步调压F104前之间的输送管内压力稳定在4.5kPa，当发电机组启动后开始增加输出功率时进机同步调压F104后输送管道内压力Pa逐渐降低到3kPa，随之引起进机同步调压F104前输送管道内压力降低到3.8kPa，此时管道压力探测F201实时监测的到进机同步调压F104前压力为3.8kPa低于所设置的压力控制函数值Pf目标4.0kPa时，所述安全控制系统通过控制用于管道同步调压F101的变频罗茨风机升高转速，把进机同步调压F104前压力调整到4.0kPa，使进机同步调压F104前压力达到所设置的压力控制函数值Pf目标4.0kPa,保证了焦炉煤气在管道内的正压输送；相反地，当不采用所述的安全控制系统根据进机压力探测F203的实时压力为基准值设置进机同步调压F104前输送管内压力控制函数值，不以所设置的压力控制函数值为目标值，不控制管道同步调压后与进机同步调压前之间的输送管内压力达到压力控制函数值时，当发电机组启动后开始增加输出功率时进机同步调压F104后输送管道内压力Pa逐渐降低到3kPa，随之引起进机同步调压F104前输送管道内压力降低，就有可能造成焦炉煤气输送管道内产生负压发生输送管道内煤气爆燃危险；进一步地，当发电机组输出功率降低时，所需的焦炉煤气量减小使进机同步调压F104后压力升高，例如进机压力探测F203的实时压力Pa从4kPa升高到5kPa，此时在所述的安全控制系统根据进机压力探测F203监测到的实时压力控制变频罗茨风机降低转速减小进机同步调压F104后压力低于5kPa的过程中，进机同步调压前的压力随之跟随升高，例如管道压力探测F201的实时压力从4kPa升高到6.5kPa，此时压力控制函数值Pf经计算为5kPa+1kPa＝6kPa，当管道压力探测F201到进机同步调压F104前压力为6.5kPa高于所设置的压力控制函数值Pf的目标值6kPa时，安全控制系统通过控制用于管道同步调压F101的变频罗茨风机降低转速，把进机同步调压F104前压力调整到6.0kPa，使进机同步调压F104前压力达到所设置的压力控制函数值Pf目标6.0kPa,实现了焦炉煤气输送管道内压力的同步调整；进一步地，在所述安全控制系统通过控制用于管道同步调压F101的变频罗茨风机升高转速，把进机同步调压F104前压力调整到4.0kPa的过程中，假如发生管道堵塞现象管道压力探测F201实时监测值经过一段时间不能达到压力控制函数值Pf目标4.0kPa时，安全控制系统控制用于进机同步调压F104的变频罗茨风机降低转速，降低进机同步调压F104后压力，当进机压力探测F203的进机同步调压F104后压力低于内燃燃气发电机组要求的最小压力值3kPa时，安全控制系统及时停止用于进机同步调压F104的变频罗茨风机工作不再输送焦炉煤气，发电机组因无燃料停止运行，避免输送管道内进入空气发生危险；
如本技术领域所公知，焦炉煤气中氧气含量达到4％VOL以上时就有爆燃的危险，本发明为了保证焦炉煤气安全输送，在进机同步调压F104前设置了氧含量探测F107实时监测输送管内焦炉煤气中含氧量，当监测到焦炉煤气中有1％VOL的含氧量值，安全控制系统及时停止用于管道同步调压F101的变频罗茨风机和用于进机同步调压F104的变频罗茨风机工作，随后启动可控气体阻火保护控制F110，向输送管道内充入阻滞燃烧的气体介质置换含有氧气的焦炉煤气，防止输送管道内焦炉煤气发生着火危险，同时能较早发现输送管道焊缝开裂故障；本实施例所述的阻滞燃烧的气体介质为七氟丙烷气体；
本发明实施例在进机同步调压F104后与内燃燃气发电机组F105之间的输送管道上设置有远红外光谱探测F202，所述的远红外光谱探测F202实时监测进机同步调压F105后与内燃燃气发电机组F105之间输送管道内的红外光谱，当输送管道内焦炉煤气发生不可预测的燃烧或内燃燃气发电机组发生的“回火”危险情况时，安全控制系统进行可控气体阻火保护控制F110，通过向输送管道内充入阻滞燃烧的气体介质及时截断输送管道内火焰传播路径，避免输送管道内焦炉煤气燃烧火焰向输送管道前端传播；进一步地，在进行可控气体阻火保护控制F110的同时，停止用于管道同步调压F101的变频罗茨风机和用于进机同步调压F104的变频罗茨风机工作不再输送焦炉煤气，避免输送管道内焦炉煤气燃烧火焰向输送管道前端传播；
本发明实施例中在前端淬息阻火保护F102和后端淬息阻火保护F103之间的输送管道上设置有可控爆压保护F108,所述的可控爆压保护F108压力保护值为10kPa，当输送管道内焦炉煤气发生不可预测的燃烧产生爆燃压力时，所述的管道压力探测F201实时监测所述的进机同步调压F104前输送管内压力超过输送管道压力保护值10kPa时，安全控制系统进行可控爆压保护控制F108，打开泄放阀门及时泄放管道同步调压F101后与进机同步调压F104前之间的输送管内压力，进一步地，在安全控制系统打开泄放阀门的同时，停止用于管道同步调压F101的变频罗茨风机和用于进机同步调压F104的变频罗茨风机工作不再输送焦炉煤气，保证焦炉煤气输送管道的安全；
本发明在管道同步调压F101后与进机同步调压F104前输送管道之间设置有本质安全前端淬息阻火保护F102和后端淬息阻火保护F103，本发明实施例所述的本质安全淬息阻火保护是蜂窝状金属孔板，焦炉煤气能顺利通过蜂窝状金属孔板，当火焰穿过蜂窝状金属孔时，热量被金属快速吸收后熄灭了火焰，实现本质安全淬息阻火保护；本发明通过设置前端淬息阻火保护F102和后端淬息阻火保护F103，完成输送管道内上游与下游之间双向阻滞火焰传播的保护；
本发明在管道同步调压F101后与前端淬息阻火保护F102之间输送管道上设置有本质安全超压保护F109，本发明实施例所述的本质安全超压保护F109压力为10kPa，采用弹簧开启式保护阀，当管道同步调压F101后输送管道内压力超过压力保护值10kPa时，本质安全超压保护F109及时开启泄放输送管道内压力，保护了输送管道和用于管道同步调压F101的变频罗茨风机的安全；
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易变化或替换，都属于本发明的保护范围之内。因此本发明的保护范围所述以权利要求的保护范围为准。

Claims (24)

1.一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，包括：
将要处理后的焦炉煤气通过管道同步调压后，进行本质安全保护；
将经过本质安全保护处理后的焦炉煤气经过进机同步调压后，输入至内燃燃气发电机组。
2.根据权利要求1所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，所述本质安全保护，包括：
在所述焦炉煤气传输至所述管道同步调压与所述进机同步调压之间，进一步进行淬息阻火保护，阻滞火焰传播；
在所述淬息阻火保护与所述管道同步调压之间设置本质安全超压保护，当输送管道内压力超过设计压力保护值时，及时泄放输送管道内压力。
3.根据权利要求2所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，所述淬息阻火保护，包括：
所述焦炉煤气依次经过前端淬息阻火保护和后端淬息阻火保护时，及时截断输送管道内火焰传播路径。
4.根据权利要求3所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，还包括：
在所述焦炉煤气传输至所述前端淬息阻火保护和所述后端淬息阻火保护之间时，进行可控气体阻火保护；
通过所述可控气体阻火保护向输送管道内充入阻滞燃烧的介质，置换含有氧气的焦炉煤气，防止输送管道内焦炉煤气发生着火危险。
5.根据权利要求3所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，还包括：
在所述焦炉煤气传输至所述前端淬息阻火保护和所述后端淬息阻火保护之间时，进行可控爆压保护；
通过所述可控爆压保护及时泄放输送管内压力，保证焦炉煤气输送管道的安全。
6.根据权利要求1所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，还包括：
在焦炉煤气进行所述本质安全保护后，进行管道压力探测；
通过所述管道压力探测实时监测所述进机同步调压前输送管内压力，以所设置的压力控制函数值为目标值，使管道同步调压后的压力与进机同步调压前的压力之间的输送管内压力达到所述压力控制函数值。
7.根据权利要求1所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，所述“以所设置的压力控制函数值为目标值，使管道同步调压后的压力与进机同步调压前的压力之间的输送管内压力达到所述压力控制函数值”，包括：
当，所述管道压力探测实时监测的进机同步调压前的压力低于所述压力控制函数值时，通过控制所述管道同步调压升高所述进机同步调压前的压力，使所述进机同步调压前压力达到所设置的压力控制函数值；
当，所述管道压力探测实时监测的进机同步调压前的压力高于所述压力控制函数值时，通过所述控制管道同步调压降低所述进机同步调压前压力，使所述进机同步调压前压力达到所设置的压力控制函数值。
8.根据权利要求7所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，所述“以所设置的压力控制函数值为目标值，使管道同步调压后的压力与进机同步调压前的压力之间的输送管内压力达到所述压力控制函数值”，包括：
当，通过控制所述管道同步调压升高所述进机同步调压前的压力不能达到所述压力函数值时，则控制所述进机同步调压降低所述进机同步调压后的压力，在所述进机同步调压后的压力低于设定的最小压力值时，所述进机同步调压停止工作，避免输送管道内进入空气发生危险。
9.根据权利要求6或7或8所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，所述“压力控制函数值”为：
Pf＝Pa+1kPa，式中Pf为输送管内压力控制函数值，Pa为进机同步调压后的进机压力探测实时压力测量值。
10.根据权利要求1所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，还包括：
在焦炉煤气在传输至所述本质安全保护与所述进机同步调压之间时，进行氧含量探测；
所述氧含量探测监测所述进机同步调压前输送管内的焦炉煤气中含氧量；当输送管道内焦炉煤气中含氧量超过设定的安全值时，及时停止所述管道同步调压和所述进机同步调压的工作，随后启动所述本质安全保护，防止输送管道内焦炉煤气发生着火危险。
11.根据权利要求1所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，还包括：
在焦炉煤气进行所述进机同步调压后，进行可控超压保护；
通过所述可控超压保护，进行泄放保护，及时降低所述进机同步调压后输送管内的压力，保证焦炉煤气输送管道的安全。
12.根据权利要求1所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，还包括：
在焦炉煤气进行所述进机同步调压后，进行远红外光谱探测；
通过所述远红外光谱探测实时监测输送管道内所述焦炉煤气的红外光谱，进行火焰检测；
当，输送管道内的所述焦炉煤气发生不可预测的燃烧情况时，则进行本质安全保护并停止所述管道同步调压和所述进机同步调压的工作，避免燃烧火焰向输送管道前端传播。
13.根据权利要求1所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送方法，其特征在于，还包括：
在焦炉煤气进行所述进机同步调压后，进行进机压力探测；
通过所述进机压力探测实时监测所述进机同步调压后的管道压力与所述内燃燃气发电机组之间的管内压力，保证进机同步调压后的管内压力在所述内燃燃气发电机组要求的压力范围内；
当，所述进机同步调压后的管内压力低于所述内燃燃气发电机组要求的压力值时，通过控制所述进机同步调压升高进机同步调压后的压力；
当，所述进机同步调压后的管内压力高于所述内燃燃气发电机组要求的压力值时，通过控制所述进机同步调压降低进机同步调压后的压力，保证焦炉煤气输送管道压力的稳定。
14.一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，包括：
管道同步调压模块，用于接收预处理后焦炉煤气并进行调压；
本质安全保护模块，设置在所述管道同步调压模块的输出端，用于对所述焦炉煤气进行本质安全保护；
进机同步调压模块，设置在所述本质安全保护模块的输入端，用于第二次调压，保证输入至内燃燃气发电机组的燃气压力符合要求。
15.根据权利要求14所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，所述本质安全保护模块，包括：
淬息阻火保护组件，设置在所述管道同步调压模块与所述进机同步调压模块之间，用于阻滞火焰传播；
本质安全超压保护模块，设置在所述淬息阻火保护组件与所述管道同步调压模块之间，用于在管道内压力超过设计压力保护值时，及时泄放输送管道内压力。
16.根据权利要求15所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，所述淬息阻火保护，包括：
前端淬息阻火保护模块；
后端淬息阻火保护模块；
所述前端淬息阻火保护模块与所述后端淬息阻火保护模块沿所述焦炉煤气传输方向依次设置，用于截断输送管道内火焰传播路径。
17.根据权利要求16所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，还包括：
可控气体阻火保护模块，设置在所述前端淬息阻火保护模块和所述后端淬息阻火保护模块之间，用于向输送管道内充入阻滞燃烧的介质，置换含有氧气的焦炉煤气，防止输送管道内焦炉煤气发生着火危险。
18.根据权利要求16所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，还包括：
可控爆压保护模块，设置在所述前端淬息阻火保护模块和所述后端淬息阻火保护模块之间，用于及时泄放输送管内压力，保证焦炉煤气输送管道的安全。
19.根据权利要求14所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，还包括：
管道压力探测模块，设置在所述本质安全保护模块后侧，用于实时监测所述进机同步调压模块的前端的压力，使输送管内压力达到压力控制函数值。
20.根据权利要求19所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，
所述“压力控制函数值”为：
Pf＝Pa+1kPa，式中Pf为输送管内压力控制函数值，Pa为进机同步调压后的进机压力探测实时压力测量值。
21.根据权利要求14所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，还包括：
氧含量探测模块，设置在所述本质安全保护模块与所述进机同步调压模块之间，用于监测所述进机同步调压模块前端的焦炉煤气中含氧量，防止输送管道内焦炉煤气发生着火危险。
22.根据权利要求14所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，还包括：
可控超压保护模块，设置在所述进机同步调压模块后侧，用于泄放保护，及时降低所述进机同步调压模块输出的压力，保证焦炉煤气输送管道的安全。
23.根据权利要求14所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，还包括：
远红外光谱探测模块，设置在所述进机同步调压模块后侧，用于实时监测输送管道内所述焦炉煤气的红外光谱，进行火焰检测。
24.根据权利要求14所述的一种用于内燃燃气发电机组的焦炉煤气安全输送系统，其特征在于，还包括：
进机压力探测模块，设置在所述进机同步调压模块后侧，用于监测管内压力，保证所述进机同步调压模块输出的压力符合所述内燃燃气发电机组的要求。
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