CN203678209U - 燃气轮机燃料气处理系统的自动排液装置 - Google Patents
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Abstract
一种燃气轮机燃料气处理系统的自动排液装置，包括气液分离罐，精细过滤器，LIT液位变送器，电磁阀，自动排液阀，带减速锥的节流装置，排放管，LG液位计。含液的燃料气通过阀进入气液分离罐，通过设置在气液分离罐内的气液分离器后，所分离出的燃气进入精细过滤器过滤，经过阀进入净化处理装置；含液的燃料气经气液分离器分离的积液位于气液分离罐内；LIT液位变送器输出信号驱动电磁阀，自动排液阀接收所述电磁阀的信号，通过节流装置与排放管连通，装置开始排液，当液位降至设定高度或自动排液阀开启一定的设定时间后，自动排液阀自动关闭，从而实现自动排液。气液分离罐还设有排污阀与人工排液节流装置。本实用新型具有自动排液，经济适用，安全可靠的优点。
Description
技术领域
本实用新型属于燃气轮机含液燃料气处理领域，特别是一种含液燃料气净化处理的自动排液装置。
背景技术
燃气轮机对气体燃料的品质有着特殊而严格的要求，其中有一条就是要求燃料气中绝对不含液。为此，燃气轮机燃料气一般是经过粗滤→气液分离→精滤→加热(实际是进一步除去燃料气中的液相轻烃)处理，然后再进入燃气轮机燃料气控制系统。
为了使燃气轮机燃料气处理系统中的气液分离段能够及时排除掉被分离出来的液体，系统中常常设计有手动/自动排液装置。
但是，目前绝大多数燃气轮机燃料气处理系统中的自动排液装置都不能正常工作。这不仅不能提高机组的自动化小平，而且是许多用户实现“燃气轮机运行无人值守”这一要求的重大障碍之一。
燃料气处理系统的自动排液装置，涉及的专业比较多。特别是燃气轮机燃料气处理系统，工作压力一般为20～50 MPa，并且又不允许分离罐内的积液全部排空，这就使得燃料气系统的自动排液装置的设计计算变得十分复杂，稍有疏忽或设计计算错误，不但整个自动排液装置都不能投入正常运行，而且还具有很大的安全隐患。
随着天然气这种清洁能源在我国一次能源中的比例越来越高，以燃气轮机为动力的燃压机组、分部式能源等燃气轮机的应用将越来越多。在燃气轮机必配的燃料气处理领域，迫切需要一种经济适用、安全可靠的自动排液装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服目前国内外同类装置在设计上的不足，提供一种实现燃气轮机燃料气处理系统中自动/手动排液装置，不仅安全可靠，而且排除一切可能的安全隐患。
本实用新型的目的是这样实现的：一种燃气轮机燃料气处理系统的自动排液装置，包括，气液分离罐，气液入口阀（LC1），气液分离器，精细过滤器，燃料气出口阀（LC2）,LIT液位变送器，FY二位三通电磁阀，自动排液阀（FC），节流装置（FE2），排放管，，可视液位计（LG），手动排液阀（LC4），节流装置（FE1），排污阀（LC3）。含液的燃料气通过阀（LC1）进入气液分离罐，通过设置在气液分离罐内的气液分离器后，所分离出的燃气进入精细过滤器过滤，经过阀（LC2）进入净化处理装置；含液的燃料气经气液分离器分离的积液位于气液分离罐内；当液位达到一定的设定高度时，LIT液位变送器输出信号驱动FY二位三通电磁阀，自动排液阀（FC）接收所述FY二位三通电磁阀的信号，通过节流装置（FE2）与排放管连通；当液位回落到一定的设定高度或自动排液阀开启一定时间后，自动排液阀自动关闭。气液分离罐还设有阀（LC4）与人工排液节流装置（FE1）导通，用于人工操作。
可调喷嘴能满足不同用户不同排液时间的要求。
所述与自动排液阀（FC）连接的节流装置（FE2或FE1）为设计成一体的锥形，内设有限流喷嘴，喷嘴座和减速锥；所述限流喷嘴为可调式，安装在喷嘴座上，并与自动排液阀（FC）上的连接法兰连接，减速锥与限流喷嘴连通。
所述气液分离器为旋风式或阻拦式气液分离器。
所述的气液分离罐还设有可视液位计（LG），用于目测罐内积液高度。
所述气液分离罐还设有手动排污阀（LC3）。
本实用新型的优点在于：1、能够实现燃气轮机燃料气处理系统的自动排液，燃气处理效果好，实现燃气轮机运行无人值守功能的基本条件之一，大大提高运行效率；2、经济适用，安全可靠，能够消除运行过程中的安全隐患；3、设有手动排液装置，可靠性更好。
附图说明
附图1为本实用新型的结构流程示意图；
附图2为自动排液阀与节流装置的连接关系图。
图2中，1为连接法兰；2为减速锥；3为限流喷嘴。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型作进一步的描述。
参考附图1。含液的燃料气经过阀LC1进入气液分离罐，通过旋风式或阻拦式气液分离器分离出燃料气体中含有的绝大部分水、烃等液体，经过精细过滤器过滤后通过阀LC2进入下一道净化处理装置。被分离出来的液体积余在分离罐内，通过LIT液位变送器检测出分离罐内积液的高度;当液位达到设定值时，LIT输出信号驱动FY二位三通电磁阀，它接通仪表风向气动自动排液阀FC供气，FC打开，罐内积液通过节流装置FE2向排放管排液;当积液降至设定液位或FC开启一定的设定时间时，LIT液位计通过FY阀关闭FC自动排液阀，自动排液过程结束。
可调喷嘴能满足不同用户不同排液时间的要求。
通过可视液位计LG可以目视检查罐内积液的高度，必要时也可以通过阀LC4、节流装置FE1进行人工排液。
自动排液阀FC的选择和节流装置FE的设计及计算是该自动排液装置的核心技术:
1、由于气液分离罐的工作压力很高，一般为25～50 MPa
根据 C =（2△Pa/⍴×105）1/2， 说明液体的排放速度非常高。
式中
C —排放速度m/s
⍴ — 液体比重kg/m3
△Pa—罐内压力 MPa
2、由于气液分离罐内的积液比较有限---一般为20～50升，这就造成自动排液的时间十分短暂，因而要求FC自动排液阀的作动时间尽量短暂;
3、由于排放时间短暂，不但要求自动排液阀通径尽量小，而且还要加装限流节流装置;
4、由于限流节流装置FE的喷嘴直径的确定与诸多因素有关，计算式筒化为:
d1 = f(△Pa、⍴、d2、t)
式中
⍴ —液体比重kg/m3
△Pa—罐内压力 MPa
d2—自动排液阀FC的通径 mm
t—设定的排放时间
限流喷嘴的直经必须满足排液时间为60～100秒的时间，由于不同用户有不同的排液时间要求，所以喷嘴直径设计成可调式。
5、自动排液阀的关闭可以通过“低液位”信号控制，也可以通过设定的时间(例如排液阀开启后的时间)来控制;
6、由于液体排放时的速度非常高，一般高达80～120m/s，具有“水切割”的效力，为保证排放系统的安全，喷嘴的下游管道必须有减速锥设计，保证排放管线不会遭受“水切割”的破裂而造成的安全事故。。
7、由于喷嘴工作压力很高，流速也很高，使得喷嘴是易损件，这要求喷嘴设计密封可靠，更换方便;
8、设计有手动阀 LC4、节流喷嘴FE1，可以同时具有手动排液功能。
设计的可调换喷嘴及下游管道减速锥如图2所示。
燃气轮机燃料气处理系统的自动排液装置，包括，气液分离罐，含液的燃料气入口阀（LC1），气液分离器，精细过滤器，燃料气出占阀（LC2）,LIT液位变送器，FY二位三通电磁阀，自动排液阀（FC），节流装置（FE2），排放管，，可视液位计（LG），手动排液阀（LC4），节流装置（FE1），排污阀（LC3）。
含液的燃料气通过阀（LC1）进入气液分离罐，通过设置在气液分离罐内的气液分离器后，所分离出的燃气进入精细过滤器过滤，经过阀（LC2）进入净化处理装置；含液的燃料气经气液分离器分离的积液位于气液分离罐内；LIT液位变送器输出信号驱动FY二位三通电磁阀，自动排液阀（FC）接收所述FY二位三通电磁阀的信号，通过节流装置（FE2）与排放管连通，当液位回落到一定的设定高度或自动排液阀开启一定时间后，自动排液阀自动关闭。气液分离罐还设有阀（LC4）与人工排液节流装置（FE1）导通，用于人工操作。
所述与自动排液阀（FC）连接的节流装置（FE2）为设计成一体的锥形，内设有限流喷嘴，喷嘴座和减速锥；所述限流喷嘴为可调式，安装在喷嘴座上，并与自动排液阀（FC）上的连接法兰连接，减速锥与限流喷嘴连通。
所述气液分离器为旋风式或阻拦式气液分离器。
所述的气液分离罐还设有可视液位计（LG），用于目测罐内积液高度。
所述气液分离罐还设有排污阀（LC3）。
最后应说明的是：显然，上述实施例仅仅是为清楚地说明本申请所作的举例，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。而由此所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本申请型的保护范围之中。
Claims (5)
1.燃气轮机燃料气处理系统的自动排液装置，包括:气液分离罐，气液入口阀（LC1），气液分离器，精细过滤器，气体出口阀（LC2）, LIT液位变送器，FY二位三通电磁阀，自动排液阀（FC），节流装置（FE2），排放管，可视液位计（LG），手动排液阀（LC4），节流装置（FE1），排污阀（LC3），其特征在于，含液的燃料气通过阀（LC1）进入气液分离罐，通过设置在气液分离罐内的气液分离器后，所分离出的燃气进入精细过滤器过滤，经过阀（LC2）进入净化处理装置；含液的燃料气经气液分离器分离的积液位于气液分离罐内；LIT液位变送器输出信号驱动FY二位三通电磁阀，自动排液阀（FC）接收所述FY二位三通电磁阀的信号，驻动自动排液阀(FC)、通过节流装置（FE2）与排放管连通，气液分离罐还设有手动排液阀（LC4）与人工排液节流装置（FE1），用于人工操作手动排液。
2.根据权利要求1所述的自动排液装置，其特征在于，所述与自动排液阀（FC）连接的节流装置（FE2）为设计成一体的锥形园柱体，内设有限流喷嘴（3）、喷嘴座和减速锥（2）；所述限流喷嘴为可调式，安装在喷嘴座上，并与自动排液阀（FC）上的连接法兰（1）连接，减速锥与限流喷嘴连通。
3.根据权利要求1或2所述的自动排液装置，其特征在于，带有所述的气液分离器为旋风式或阻拦式气液分离器。
4.根据权利要求1或2所述的自动排液装置，其特征在于，所述的气液分离罐还设有可视液位计（LG），用于目测罐内积液高度。
5.根据权利要求1或2所述的自动排液装置，其特征在于，所述气液分离罐还设有阀（LC3）。
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