CN201225647Y - 煤气燃烧系统防回火装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型为MSF型煤气燃烧系统防回火装置，煤气燃烧系统通常包括煤气发生炉、出口阀门、煤气管道、进口阀门、喷咀、工业炉，该防回火装置设置在燃烧系统的进口阀门与喷咀之间，由充装一定量的与煤气互不相溶的不燃液体的容器组成，容器上连接煤气进口管、放液管、排污管、垫板、盲板、法兰、加液漏斗、煤气出口管。本装置利用流体力学压差原理，在设定非正常状态下可实现自动切断煤气流动，防止回火爆炸的安全功能。本实用新型结构简单，制作成本低廉，使用方便，应用于可能产生回火的煤气燃烧系统，杜绝回火爆炸的安全生产事故，特别适用于压力低于0.2MPa的未经多级净化的煤气作燃料的各种工业窑炉。
Description
技术领域
本实用新型为MSF型煤气燃烧系统防回火装置，特别适用于未经多级净化，含有焦油等粘性物的低压发生炉煤气燃烧系统，也适用于各种压力低于0.2MPa的常温气体燃料燃烧系统。
背景技术
目前，低压气体燃烧喷嘴前因未设置防止火焰倒流(回火)的装置，回火引起气体燃烧管道(设备容器)化学爆炸，造成人员伤亡、财产损失的安全生产事故时而发生。
随着环保和节能要求的提高，目前气体燃料代替固体燃料和液体燃料应用于工业窑炉已成为大势所趋。煤气是最常用的气体燃料，按其生产方式大体可以分为气田气、矿山伴生气、焦炉煤气、液化石油气和发生炉煤气。其中的发生炉煤气又可以分为空气煤气、水煤气和混合煤气，是当前小型工业窑炉应用最广泛的气体燃料，为表述方便以下以发生炉煤气为例。
发生炉煤气的可燃成分为H2、CO、CH4和焦油，其余为CO2和N2。以上可燃成分由于点火能量低，爆炸范围很宽，与一定量的空气混合在能量触发下(例如明火)很容易发生化学爆炸，化学爆炸发生在受限空间(例如管道、容器)内，其破坏威力不亚于炸弹。
目前国内广泛应用于各种工业窑炉的煤气发生炉膛直径从0.85m-3.0m，数量有万台以上。大部分按照JB/T标准制造，为常压煤气发生炉。产生的煤气出口压力为980Pa(合100mmH2O)，通常经过煤气管道(总管、分管)，煤气燃烧喷咀(一只或数只)插入工业炉膛燃烧。
煤气发生炉和工业炉本身都是生产工艺和安全操作规程成熟、可靠的定型装置。但由于对危险化学品(可燃气体)知识的缺失或者操作失误，工业炉膛回火引起管道爆炸造成人员伤亡的安全生产事故时有发生。
2008年5月13日我国某公司熔铝炉发生煤气管道回火爆炸，造成一死一伤的安全生产事故。事故原因之一就在于工业炉气体喷咀前缺乏一种防止回火的安全装置。
发明内容
为克服上述的不足，本实用新型的目的是向本领域提供一种煤气燃烧系统的防回火装置，使其能解决煤气管道回火爆炸的技术问题。本实用新型的目的是采用如下的技术方案实现的。
目前，气体燃烧系统一般包括煤气发生炉、出口阀门、煤气管道、进口阀门、喷咀、工业炉，MSF型煤气燃烧系统防回火装置的特征在于工业窑炉气体燃烧系统气体的进口阀门与工业炉的燃烧喷咀之间设置煤气防回火装置，该装置由充装一定量的与煤气互不相溶的不燃液体(水，下同)的容器组成，容器由两端封闭的碳钢管段制成，管段上连接煤气进口管2、放液管7、排污管8、垫板4、法兰5、加液漏斗1、煤气出口管6，详见图3。
所述的容器中水的充装高度等于出水口的相应高度，煤气进口管2插入水面的深度为H，H也称为水封高度，出口煤气压力高于水封高度。
底部h有一定的高度，为50～120mm，以便于排出冷凝下来的焦油。
本实用新型的优点是工作原理可靠，结构简单，制作成本低廉，使用方便。可根据气体燃烧压力设定水封高度H，使正常燃烧系统的进口煤气压力高于H(表压)，煤气通过水封溢出水面，不断流向出口实现工业炉的正常燃烧。调节H值，也可应用于使用不同压力的可燃气源的工业炉燃烧系统，实现防回火功能，例如各类金属热处理炉，金属熔炼炉、玻璃或陶瓷窑炉，蒸馏釜加热炉等。
附图说明
图1是本实用新型的煤气燃烧系统工艺流程框图，图中的P1为出口煤气压力，P2为煤气管道压力，P3为工业炉炉膛压力。
图2是本实用新型的气体燃烧防回火装置原理示意图，图中的H为煤气进口管插入水面的高度，即水封高度。
图3是本实用新型的结构示意图，特别适用于压力低于0.2MPa，温度低于50℃的未经多级净化的发生炉煤气燃烧系统。
具体实施方式
结合图1～图3，煤气发生炉出口煤气压力为P1(P1＝25～100mmH2O)、煤气管道压力为P2、工业炉炉膛压力为P3。生产中应P1>P2>P3以便煤气的正向流动，实现正常生产。在操作失误或出现其他非正常状态时，P3>P2，就可能因煤气(火焰)倒流造成管道、设备回火爆炸的安全生产事故。造成P3>P2的可能性很多，例如炉膛违反安全操作规程点火，造成炉膛煤气爆炸(此时P3瞬时增大)，煤气输送系统压力波动等(此时，P2瞬时减少)。要实现煤气燃烧系统本质安全化就必须设置防回火装置，当P3>P2时，自动切断煤气。由于P2很低，煤气中又有焦油等粘性物质，所以通常应用于液体输送的机械式单向阀都无法完成煤气燃烧系统中的防回火功能(使用压力低，要求机械结构精细，而粘性很大的焦油又会影响机械结构正常动作)。本装置为安装各种接管的封闭管段，通过进水和出水阀门，使里面的水位保持一定的高度，煤气进口管插入水面有一定的水封高度H，在上述的混合煤气燃烧系统中，可设定H＝25～50mmH2O，当P2>H mm H2O(表压)时，系统中煤气溢出水面，不断地流向喷嘴实现正常燃烧，如果P2<H mmH2O，管道中煤气被水封住自动切断在管道系统中，工业炉自动停火，实现安全连锁保护功能，即使因违规点火时炉膛出现爆炸事故时，炉膛的火焰也不可能造成煤气管道的回火爆炸。
Claims (2)
1、一种煤气燃烧系统防回火装置，煤气燃烧系统包括煤气发生炉、出口阀门、煤气管道、进口阀门、喷咀、工业炉，气体燃烧系统防回火装置的特征在于工业窑炉气体燃烧系统煤气的进口阀门与工业炉的燃烧喷咀之间设置煤气防回火装置，由充装一定量水的容器组成，容器由两端封闭的管段制成，管段上连接煤气进口管(2)、放液管(7)、排污管(8)、垫板(4)、法兰(5)、加液漏斗(1)、煤气出口管(6)；所述的容器中水的充装高度等于出水口的相应高度，煤气进口管(2)插入液面的深度为H，H也称为水封高度，出口煤气压力高于水封高度。
2、如权利要求书1所述的煤气燃烧系统的防回火装置，其特征在于所述的容器中水为与煤气互不相溶的不燃液体。
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104976647A (zh) * | 2015-07-16 | 2015-10-14 | 珠海格力电器股份有限公司 | 一种防回火燃气灶 |
| CN107542698A (zh) * | 2017-09-07 | 2018-01-05 | 中国能源建设集团山西省电力勘测设计院有限公司 | 一种可调节压差的多级水封装置 |
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