CN201170546Y - 可燃气体掺烧设备 - Google Patents

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本实用新型涉及可燃气体掺烧设备，有效解决在燃烧锅炉中掺烧可燃气体、节能减排、降低生产成本的问题，该设备是，沼气发生器经管道与气体脱硫装置连通，气体脱硫装置经有阀门的管道与第一水封装置连通，第一水封装置经有阀门和闸阀的管道与风机连通，风机经装有闸阀的管道与第二水封装置连通，第二水封装置经管道和闸阀和气动控制阀门连通，气动控制阀门与阻火器连接，阻火器经装有燃烧器气量调节阀的管道与燃烧器连通，燃烧器安装在锅炉炉膛侧壁上，并接二次风管道及燃烧器气量调节阀，PLC控制器分别同第一水封装置和风机之间的管道、气动控制阀门、阻火器的进出气管道相接。本实用新型结构新颖独特，成本低，环保，经济和社会效益良好。

Description

可燃气体掺烧设备
一、技术领域
本实用新型涉及掺烧设备，特别是一种可燃气体掺烧设备。
二、背景技术
在科技发展的今天，有限资源的充分利用为人们所关心，特别是发展循环经济等新的社会与经济发展理念，资源的有效利用是其中的重点，尤其在能源利用方面，对于可以节能降耗的项目政府极力推崇，不断出台相关的法律法规，限制能源浪费，促进经济可持续发展。而对于企业自身，能耗成本的降低更是有着十分重要的意义。沼气和瓦斯气是常见的工矿企业副产的可燃气体，但是很多企业并不能有效的转化这部分能源，并被浪费掉，那么能否解决工矿企业副产的可燃气体利用呢？
三、实用新型内容
针对上述情况，本实用新型之目的就是提供一种可燃气体掺烧设备，有效解决在燃烧锅炉中掺烧可燃气体、环保节能且减排、降低生产成本的问题。
其解决的技术方案是，本实用新型包括：沼气发生器、气体脱硫装置、水封装置、风机、PLC控制器、锅炉炉膛和燃烧器，沼气发生器经管道与气体脱硫装置连通，气体脱硫装置经有阀门的管道与第一水封装置连通，第一水封装置经有阀门和闸阀的管道与风机连通，风机经装有闸阀的管道与第二水封装置连通，第二水封装置经管道和闸阀和气动控制阀门连通，气动控制阀门与阻火器连接，阻火器经装有燃烧器气量调节阀的管道与燃烧器连通，燃烧器安装在锅炉炉膛侧壁上，并接二次风管道及燃烧器气量调节阀，PLC控制器分别同第一水封装置和风机之间的管道、气动控制阀门和阻火器之间的管道、阻火器和燃烧器气量调节阀之间的管道相连，并经传输线与气动控制阀门相连。
本实用新型降低了燃料成本，节约运行成本，提高煤的燃烧效率，增加环保效益，其推广应用必将带来良好的市场效益和经济效益。
四、附图说明
图1为本实用新型系统连接关系图。
图2为本实用新型燃烧器结构示意图(放大)。
五、具体实施方式
以下结合附图对本实用新型的具体实施方式作详细的说明。
由图1可知，本实用新型包括：沼气发生器、气体脱硫装置、水封装置、风机、PLC控制器、锅炉炉膛和燃烧器，沼气发生器11经管道与气体脱硫装置12连通，气体脱硫装置12经有阀门27的管道与第一水封装置3a连通，第一水封装置3a经有阀门28和闸阀19a的管道与风机2连通，风机2经装有闸阀19b的管道与第二水封装置3b连通，第二水封装置3b经管道和闸阀19d和气动控制阀门4连通，气动控制阀门4与阻火器10连接，阻火器10经装有燃烧器气量调节阀5的管道与燃烧器1连通，燃烧器1安装在锅炉炉膛15侧壁上，并接二次风管道14及燃烧器气量调节阀5，PLC控制器9分别同第一水封装置3a和风机2之间的管道、气动控制阀门4和阻火器10之间的管道、阻火器10和燃烧器气量调节阀5之间的管道相连，并经传输线与气动控制阀门4相连。
为了保证使用效果，所说的PLC控制器9分别通过差压变送器7a同第一水封装置3a和风机2之间的管道相连，经变频器20同风机2相连，PLC控制器9还通过差压变送器7c连接在气动控制阀门4和阻火器10之间的管道上，通过感光传感器8连接在阻火器10和燃烧器气量调节阀5之间的管道上。
为了保证使用效果，在第一水封装置3a和第二水封装置3b上各装有放空阀13a、13c、压力表6a、6b和溢流装置31a、31b，在第一水封装置3a和风机2管道上两道阀门之间装有放空阀13b和疏水阀18，第二水封装置3b与风机2管道上装有疏水阀17a，在阻火器10和燃烧器气量调节阀5之间的管道上装有放空阀13d，气动控制阀门4的进气管道上装有疏水阀17b；风机2与第一水封装置3a、第二水封装置3b的管道之间装有连通的闸阀19c，第二水封装置3b与气动控制阀门4的管道上并接有串联的阀门29、差压变送器7b和阀门30。
其中风机可以采用罗茨风机或专用增压风机。
PLC控制器可采用市场所销售的产品。
针对每一台锅炉运行工矿专门设计燃烧器，燃烧器采用平流或旋流式，燃烧器内沼气单独配风来提供可燃气体所需的氧气，所说的燃烧器1由管体及其观察视镜22、沼气进口管23、空气进口管24、耐高温耐磨喷管25、燃烧器喷口26组成，其中在燃烧器管体一端是观察视镜22，燃烧器管体上部有沼气进口管23，下部有空气进口管24，耐高温耐磨喷管25安装在沼气进口管23一侧的管道上，并与燃烧器1管体另一端的燃烧器喷口26相连通。
本实用新型在燃烧器设计时，考虑循环流化床锅炉的特殊性在燃烧器上加入了一些独特结构，来满足不同工况要求。燃烧器的适应性是成功掺烧的关键，燃烧器的具体结构、安装位置以及布置方式都直接影响着锅炉的运行效果。在以往的工作过程中通过实践与理论的互相验证和改进，总结出了可靠的经验和数据，确保了燃烧器的稳定性。
考虑到循环流化床锅炉内气固两相流动特性和湍流燃烧特性与层燃烧锅炉不同，在传统理论计算的基础上，应用商用软件Fluent(专业流体力学与传热学计算机方针软件，哈工大、清华、浙大、东方锅炉等研究单位和重点企业都在使用这个软件辅助设计和研究工作)对实际燃烧流动情况进行了计算机模拟，对燃烧器进行结构优化。
可燃气体由发生装置产生，经管道输进入本系统，系统通过风机2提高压力，使用气罐或气柜缓冲气体，为燃烧器提供稳定压力。系统充分考虑安全性，安全问题是用户最关系的问题，也是在做系统时首要考虑的问题。根据沼气的性质及循环流化床锅炉的特点在本系统中，从以下几个方面进行了系统安全防护：
a、采用自动化控制PLC控制器9与锅炉燃烧系统连锁，当锅炉出现故障时立即停止沼气供给，关闭燃烧器1。
b、燃烧器1设计设计时应用特殊结构，稳定火焰燃烧同时减小回火的可能性。
c、在燃烧器后加装感光传感器8，在每个燃烧器的供气管路及每台锅炉的供气管路分别设有阻火器10，确保火焰不会引起供气上游起火。
d、在每台锅炉的供气管路上装有火焰探测装置，接入控制系统，回火时立即切断供气，关闭燃烧器。
e、在增压稳压装置中设置防爆防回火装置，保证沼气系统出问题时不会影响到前部生产工艺。
f、供气系统既可以单台锅炉分别控制，也可以整体控制。控制及监视信号接入原锅炉控制DCS，方便用监测和控制。
PLC控制器的情况是：
a、PLC控制器功能：设定设备之间控制关系，接受和发送控制信号。
b、通过调节变频器工作频率来调解供气量和压力，燃烧器1供气稳定。
c、感光传感器送至PLC控制器9，PLC控制器9反馈信号给气动阀门，实现紧急断气。
d、可以手动调节设备。
e、PLC控制器工作状况是在使用时，通过导线16接锅炉的中央控制器，有关情况(信息)反映在DCS系统中，工作人员在锅炉控制室即可对设备操作。
f、燃气系统与锅炉设备关联，锅炉设备出现故障是立即停止供气，使用安全可靠。
本实用新型的研制成功，为可燃气体掺入锅炉燃烧，节约能源，减少浪费提供了良好条件，经济和社会效益巨大。

Claims (10)

1、可燃气体掺烧设备，包括沼气发生器、气体脱硫装置、水封装置、风机、PLC控制器、锅炉炉膛和燃烧器，其特征在于，沼气发生器(11)经管道与气体脱硫装置(12)连通，气体脱硫装置(12)经有阀门(27)的管道与第一水封装置(3a)连通，第一水封装置(3a)经有阀门(28)和闸阀(19a)的管道与风机(2)连通，风机(2)经装有闸阀(19b)的管道与第二水封装置(3b)连通，第二水封装置(3b)经管道和闸阀(19d)和气动控制阀门(4)连通，气动控制阀门(4)与阻火器(10)连接，阻火器(10)经装有燃烧器气量调节阀(5)的管道与燃烧器(1)连通，燃烧器(1)安装在锅炉炉膛(15)侧壁上，并接二次风管道(14)及燃烧器气量调节阀(5)，PLC控制器(9)分别同第一水封装置(3a)和风机(2)之间的管道、气动控制阀门(4)和阻火器(10)之间的管道、阻火器(10)和燃烧器气量调节阀(5)之间的管道相连，并经传输线与气动控制阀门(4)相连。.
2、根据权利要求1所述的可燃气体掺烧设备，其特征在于，所说的PLC控制器(9)分别通过差压变送器(7a)同第一水封装置(3a)和风机(2)之间的管道相连，经变频器(20)同风机(2)相连，PLC控制器(9)还通过差压变送器(7c)连接在气动控制阀门(4)和阻火器(10)之间的管道上，通过感光传感器(8)连接在阻火器(10)和燃烧器气量调节阀(5)之间的管道上。
3、根据权利要求1所述的可燃气体掺烧设备，其特征在于，所说的第一水封装置(3a)和第二水封装置(3b)上各装有放空阀(13a、13c)、压力表(6a、6b)和溢流装置(31a、31b)。
4、根据权利要求1所述的可燃气体掺烧设备，其特征在于，所说的第一水封装置(3a)和风机(2)管道上两道阀门之间装有放空阀(13b)和疏水阀(18)。
5、根据权利要求1所述的可燃气体掺烧设备，其特征在于，所说的第二水封装置(3b)与风机(2)管道上装有疏水阀(17a)。
6、根据权利要求1所述的可燃气体掺烧设备，其特征在于，所说的阻火器(10)和燃烧器气量调节阀(5)之间的管道上装有放空阀(13d)。
7、根据权利要求1所述的可燃气体掺烧设备，其特征在于，所说的气动控制阀门(4)的进气管道上装有疏水阀(17b)。
8、根据权利要求1所述的可燃气体掺烧设备，其特征在于，所说的风机(2)与第一水封装置(3a)、第二水封装置(3b)的管道之间装有连通的闸阀(19c)。
9、根据权利要求1所述的可燃气体掺烧设备，其特征在于，所说的第二水封装置(3b)与气动控制阀门(4)的管道上并接有串联的阀门(29)、差压变送器(7b)和阀门(30)。
10、根据权利要求1所述的可燃气体掺烧设备，其特征在于，所说的燃烧器(1)由管体及其观察视镜(22)、沼气进口管(23)、空气进口管(24)、耐高温耐磨喷管(25)、燃烧器喷口(26)组成，其中在燃烧器管体一端是观察视镜(22)，燃烧器管体上部有沼气进口管(23)，下部有空气进口管(24)，耐高温耐磨喷管(25)安装在沼气进口管(23)一侧的管道上，并与燃烧器(1)管体另一端的燃烧器喷口(26)相连通。
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