CN205279080U - 一种液态轻烃燃料的气化装置及燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种液态轻烃燃料的气化装置及燃烧系统，属于轻烃燃料气化领域。该气化装置包括本体，设在本体侧壁的压力传感器接口、防倒流接口，设在本体底部的余料泄放孔，顶部的安全爆破片，底部的气化室，其上分布有多个出气孔。气化室通过压缩空气软管与压缩空气进口、压缩空气进气管连接，构成压缩空气气化单元；散热盘管在本体内，管口两端与导热油进口和导热油出口连接，构成导热油循环单元；液态轻烃进口、本体的内腔、气态轻烃出口、气态轻烃出气管顺次连通，构成轻烃燃料气化单元。第一气动蝶阀在气态轻烃出气管上，第二气动蝶阀在压缩空气进气管上；防倒流接口与外界和压缩空气进气管连通。该装置使液态轻烃充分气化且安全性高。

Description

一种液态轻烃燃料的气化装置及燃烧系统

技术领域

本实用新型涉及轻烃燃料气化领域，特别涉及一种液态轻烃燃料的气化装置及燃烧系统。

背景技术

轻烃燃料是一种绿色环保的清洁能源，具有燃烧值高、燃烧清洁、成本低廉等优点，已得到广大用户的认可。然而，当轻烃燃料以液态形式存在时，容易出现燃烧不完全，燃烧值不达标等问题，并因此产生一氧化碳等有毒气体。所以，提供一种能够使液态轻烃燃料气化成气态，从而利于其充分燃烧的气化装置十分必要。

现有技术提供了一种轻烃燃料的气化装置，包括气化发生器、气化收集罐、液体燃料进料管、压缩空气进气管、加热盘管、轻烃燃气出气管，其中，气化发生器设在气化收集罐外，气化发生器与气化收集罐连为一体，气化发生器内腔由隔板分隔成至少二个气化室，每个气化室分别设有压缩空气进气管和加热盘管，并有接管连接气化收集罐。

设计人发现现有技术至少存在以下问题：

现有技术提供的气化装置安全性差。

实用新型内容

本实用新型实施例所要解决的技术问题在于，提供了一种安全性高，并保证液态轻烃燃料充分气化，以实现其完全燃烧的液态轻烃燃料的气化装置及燃烧系统。具体技术方案如下：

第一方面，本实用新型实施例提供了一种液态轻烃燃料的气化装置，包括：本体，设置在所述本体内部的气化室、压缩空气软管、散热盘管，设置在所述本体侧壁上的压缩空气进口、液态轻烃进口、气态轻烃出口、压力传感器接口、防倒流接口、导热油进口、导热油出口，设置在所述本体底部的余料泄放孔，设置在所述本体顶部的安全爆破片，与所述气态轻烃出口连接的气态轻烃出气管，设置在所述气态轻烃出气管上的第一气动蝶阀，与所述压缩空气进口连接的压缩空气进气管，以及设置在所述压缩空气进气管上的第二气动蝶阀；所述气化室的侧壁上分布有多个出气孔，用于将压缩空气排入到所述本体的内腔中；

所述防倒流接口与外界连通，同时通过电磁阀可与所述压缩空气进气管相连通，用于防止液态轻烃倒流；

所述气化室设置在所述本体底部，通过所述压缩空气软管与所述压缩空气进口、所述压缩空气进气管顺次连接，构成压缩空气气化单元；

所述散热盘管设置在所述本体内部，管口的两端分别与所述导热油进口和所述导热油出口连接，构成导热油循环单元；

所述液态轻烃进口、所述本体的内腔、所述气态轻烃出口、所述气态轻烃出气管顺次连通，构成轻烃燃料气化单元。

具体地，作为优选，所述散热盘管由翅片型铜管构成。

具体地，作为优选，所述气化装置还包括三通法兰，通过所述三通法兰使所述压缩空气进口与所述压缩空气进气管连接，且所述防倒流接口通过所述电磁阀与所述压缩空气进气管上的所述三通法兰相连通。

具体地，作为优选，所述气化装置还包括流量计和流量计后端直管，所述流量计与所述气态轻烃出气管相连通，用于测量气态轻烃的流量；

所述流量计后端直管连接所述流量计的后端，且同时与所述第一气动蝶阀相连通。

具体地，作为优选，所述压缩空气软管为不锈钢软管。

具体地，作为优选，所述装置还包括气态轻烃过滤器，设置在所述气态轻烃出口与所述气态轻烃出气管之间，用于对气态轻烃进行过滤净化。

具体地，作为优选，所述本体的下方设置有多个高度可调的支架。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种液态轻烃燃料的燃烧系统，包括上述的任意一种气化装置。

具体地，所述燃烧装置还包括PLC控制柜，高温油泵，与所述PLC控制柜电连接的燃烧机、变频器、隔膜进料泵，与所述变频器电连接的压力传感器、鼓风机；

所述压力传感器还与气化装置中的压力传感器接口连接，用于测量气化装置中的压力信号并传递至所述变频器进行处理；

所述燃烧机还与气化装置中的气态轻烃出气管的管口连接，用于在PLC控制柜的控制下对气态轻烃进行点火及燃烧；

所述鼓风机还与气化装置中的压缩空气进气管的管口连接，用于在所述变频器的控制下对气化装置的内部压力和压缩空气流量进行调节；

所述隔膜进料泵还与气化装置中的液态轻烃进口连接，用于在PLC控制柜的控制下将所述将液态轻烃输入至气化装置中本体的内腔中；

所述高温油泵分别与气化装置中的导热油进口和导热油出口相连通，用于将高温导热油输入至气化装置中散热盘管的管腔内部进行热循环。

本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是：

本实用新型实施例提供的液态轻烃燃料的气化装置，通过在压缩空气气化单元上设置第二气动蝶阀，通过在轻烃燃料气化单元上设置第一气动蝶阀，以便于根据实际流体流动情况进行适时截流，提高气化装置的安全性。通过在装置本体上设置防爆组件以用于在本体内部压力超过预设的安全阈值范围时进行爆破，泄放流体，防止该气化装置本身发生爆破现象。通过在装置本体上设置防倒流接口，以便于防止液态轻烃倒流。通过在装置本体上设置压力传感器接口，以便于适时调整进入装置内部的压缩空气的流量，从而对装置本体内部压力进行实时调整，进一步保证了该气化装置的安全可靠性。可见，本实用新型实施例提供的气化装置在保证液态轻烃充分气化的前提下，提高了该装置的运行安全性，便于规模化推广应用。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，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是本实用新型实施例提供的液态轻烃燃料的气化装置的结构示意图；

图2是本实用新型又一实施例提供的液态轻烃燃料的燃烧系统的结构示意图。

附图标记分别表示：

1气化装置，

101本体，

102气化室，

103压缩空气软管，

104压缩空气进口，

105液态轻烃进口，

106气态轻烃出口，

107压力传感器接口，

108防倒流接口，

109导热油进口，

110导热油出口，

111余料泄放孔，

112安全爆破片，

113气态轻烃出气管，

114第一气动蝶阀，

115压缩空气进气管，

116第二气动蝶阀，

117三通法兰，

118流量计，

119流量计后端直管，

120气态轻烃过滤器，

121支架，

122鼓风机接口，

2PLC控制柜，

3高温油泵，

4燃烧机，

5变频器，

6隔膜进料泵，

7压力传感器，

8鼓风机。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。

本实用新型实施例提供了一种液态轻烃燃料的气化装置，其应用于液态轻烃燃料的燃烧系统中，以实现液态轻烃燃料的安全燃烧。结合图1和图2，该气化装置1包括：本体101，设置在本体101内部的气化室102、压缩空气软管103、散热盘管，设置在本体101侧壁上的压缩空气进口104、液态轻烃进口105、气态轻烃出口106、压力传感器接口107、防倒流接口108、导热油进口109、导热油出口110，设置在本体101底部的余料泄放孔111，设置在本体101顶部的安全爆破片112，与所述气态轻烃出口106连接的气态轻烃出气管113，设置在气态轻烃出气管113上的第一气动蝶阀114，与压缩空气进口104连接的压缩空气进气管115，以及设置在压缩空气进气管115上的第二气动蝶阀116；气化室102的侧壁上分布有多个出气孔，用于将压缩空气排入到本体101的内腔中。其中，防倒流接口108与外界连通，同时通过电磁阀可与压缩空气进气管115相连通，以防止液态轻烃倒流。

气化室102设置在本体101底部，通过压缩空气软管103与压缩空气进口104、压缩空气进气管115顺次连接，构成压缩空气气化单元；散热盘管设置在本体101内部，管口的两端分别与导热油进口109和导热油出口110连接，构成导热油循环单元；液态轻烃进口105、本体101的内腔、气态轻烃出口106、气态轻烃出气管113顺次连通，构成轻烃燃料气化单元。

具体地，本实用新型实施例提供的气化装置1的工作原理如下：压缩空气自罗茨鼓风机而来，顺次经压缩空气进气管115、压缩空气进口104、压缩空气软管103后进入气化室102内进行气化处理后，由气化室102侧壁上的出气孔排入本体101的内腔中。可以理解的是，上述气化室102的结构为本领域常用的现有技术，本实用新型实施例在此不对其作更具体的限定。

与此同时，液态轻烃经液态轻烃进口105进入本体101的内腔中加热至预设的温度，然后与压缩空气充分混合，以实现充分气化，得到气态轻烃。气态轻烃将顺次经气态轻烃出口106、气态轻烃出气管113排出，进而进行后续的燃烧过程。

与上述两个过程同步的是，加热至预定温度的导热油依次经导热油进口109、散热盘管和导热油出口110在本体101内腔中进行热循环，将热量通过散热盘管传递至液态轻烃以对其进行加热。在此过程中，导热油不与液态轻烃接触，避免了由于电火花点燃内部轻烃燃料的危险，也方面后期零配件的维护和更换。

在液态轻烃进行汽化的过程中，通过在压缩空气气化单元上设置第二气动蝶阀116，通过在轻烃燃料气化单元上设置第一气动蝶阀114，以便于根据实际流体流动情况进行适时截流，提高气化装置1的安全性。通过在装置本体101上设置防爆组件以用于在本体101内部压力超过预设的安全阈值范围时进行爆破，泄放流体，防止该气化装置1本身发生爆破现象。通过在装置本体101上设置防倒流接口108，有效防止本体101内部液态轻烃燃料倒流的发生，避免引发着火。通过在装置本体101上设置压力传感器接口107，以便于适时调整进入装置内部的压缩空气的流量，从而对装置本体101内部压力进行实时调整，进一步保证了该气化装置1的安全可靠性。可见，本实用新型实施例提供的气化装置1在保证液态轻烃充分气化的前提下，提高了该装置的运行安全性，便于规模化推广应用。

具体地，本实用新型实施例提供的气化装置中，防倒流接口108的工作原理如下：当系统停机或者发生紧急停止时，鼓风机停转，第一气动蝶阀114阀门关闭，本体101内部压力大于外部空气大气压力，然而第二气动蝶阀116关闭动作有延迟，时间大概是5秒左右，此时若不采取措施，本体101内部压力将通过气化室102和压缩空气软管103将内部的液态轻烃燃料压出至鼓风机接口122，并进一步排入罗茨鼓风机，从而引发着火的危险。为了避免这种危险，在停机信号发出的那一刻，系统通过一个电磁阀将防倒流接口108和压缩空气进气管115接通，从而旁路掉气化室102和压缩空气软管103的通道，消除本体101内部液面和鼓风机接口122之间的压力差。与此同时，与防倒流接口108连接的另外一个电磁阀也打开，此电磁阀将内部液面以上的空间和大气导通，及时泄放掉内部的压力。整个防倒流动作流程响应速度极快(大概500毫秒)，有效的防止了本体101内部液态轻烃燃料倒流的发生。

作为优选，本实用新型实施例为了避免发生加热棒破损或者加热温升过快超限(加热棒发红)等危险情况，采用上述的导热油循环单元，以导热油外部循环导热的方式加热内部燃料，杜绝了危险的发生。其中，散热盘管由翅片型铜管构成，或者可以理解为该散热盘管是翅片导热铜管蒸发器，从而提高热交换面积，进而提高热交换效率。具体地，该散热盘管至少设置有一排，每排散热盘管或者呈螺旋形排列或者由若干根平行设置的竖管首尾相接构成。

进一步地，本实用新型实施例提供的气化装置1还包括三通法兰117，通过三通法兰117使压缩空气进口104与压缩空气进气管115连接，以便于将第二气动蝶阀116固定连接在压缩空气进气管115上。此外，通过在三通法兰117的管体侧部开一个孔，同时通过电磁阀来与防倒流接口108连通，以防止液态轻烃倒流。本实用新型实施例提供的气化装置1中，压缩空气气化单元所用的压缩空气软管103优选为不锈钢软管，以提高其耐久性。

进一步地，本实用新型实施例提供的气化装置1还包括流量计118和流量计后端直管119，流量计118与气态轻烃出气管113相连通，用于测量气态轻烃的流量；流量计后端直管119连接流量计118的后端，且同时与第一气动蝶阀114相连通。通过在气态轻烃出气管113上设置流量计118，以便于实时观察气态轻烃的流量，方便对装置本体101内部的压力进行实时调控，进而保证该气化装置1运行的安全性。而作为优选，该气化装置1还包括气态轻烃过滤器120，该气态轻烃过滤器120设置在气态轻烃出口106与气态轻烃出气管113之间，用于对气态轻烃进行过滤净化，提高气态轻烃燃料的纯度，防止其在点燃时发生爆炸现象。

进一步地，本实用新型实施例提供的气化装置1还包括在装置的本体101的下方设置有多个(例如3个)高度可调的支架121，以便于该气化装置1的稳固放置，并根据实际情况随时调整该气化装置1的高度，提高其适应性。其中，该气化装置1的本体101优选不锈钢反应罐，而对于反应罐的结构可以参见工业常见的反应罐或者反应釜。

第二方面，本实用新型实施例还提供了一种液态轻烃燃料的燃烧系统，包括上述的任意一种气化装置1。具体地，结合图1和图2，该燃烧系统还包括PLC控制柜2，高温油泵3，与PLC控制柜2电连接的燃烧机4、变频器5、隔膜进料泵6，与变频器5电连接的压力传感器7、鼓风机8。

压力传感器7还与气化装置1中的压力传感器接口107连接，用于测量气化装置1中的压力信号并传递至变频器5进行处理。燃烧机4还与气化装置1中的气态轻烃出气管113的管口连接，用于在PLC控制柜2的控制下对气态轻烃进行点火及燃烧。鼓风机8还与气化装置1中的压缩空气进气管115的管口，即鼓风机接口122相连接，用于在变频器5的控制下对气化装置1的内部压力和压缩空气流量进行调节。隔膜进料泵6还与气化装置1中的液态轻烃进口105连接，用于在PLC控制柜2的控制下将将液态轻烃输入至气化装置1中本体101的内腔中。高温油泵3分别与气化装置1中的导热油进口109和导热油出口110相连通，用于将高温导热油输入至气化装置1中散热盘管的管腔内部进行热循环。

该液态轻烃燃料的燃烧系统的工作原理如下：

高温油泵3将加热至特定温度的导热油输送至气化装置1中的导热油循环单元中进行热循环，以加热液态轻烃燃料。与此同时，压力传感器7接收气化装置1的本体101内部的压力信号，并将该压力信号反馈至变频器5，形成PID恒压回路，变频器5随之将该压力信号反馈至PLC控制柜2。而PLC控制柜2根据液态轻烃燃料气化的工艺要求以及安全要求，对此压力信号进行分析并计算后，将发送新的控制指令给变频器5，并通过变频器5控制鼓风机8，例如罗茨鼓风机8的转速以及调节气化装置1本体101内部的压力(不大于0.1MPa)，进而控制进入气化室102中的压缩空气的风量和压力。具体地，该PLC控制柜2按照工艺要求通过RS485通讯方式控制和设定变频器5的参数，以达到调节和稳定各个阶段的压力点值和压力变化数度。在气化室102中压缩空气与加热的液态轻烃混合后将其充分气化成气态轻烃，气态轻烃由气态轻烃出气管113的管口排至燃烧机4进行燃烧过程。其中，PLC控制柜2根据实际情况发送点火指令给燃烧机4，并实时检测燃烧机4是否发送了报警信息，以提高轻烃燃料的燃烧安全性。此外，PLC控制柜2还根据实际情况检测到液态轻烃燃料是否充足，一旦检测到缺料发生时将发送自动补充进料的信息给隔膜进料泵6使其进料。

在实际操作中，操作人员于PLC控制柜2人机界面上按下启动按钮，PLC控制柜2发出点火信号，燃烧机4接收到点火信号启动点火流程。如果点火成功燃烧机4将返回一个火焰信号给PLC控制柜2，PLC控制柜2将调节变频器5控制鼓风机8以一定的加速曲线调节风压，将燃烧情况稳定在一定的状况。如果锅炉等外部被加热装置有反馈信号，该燃烧系统将通过将PLC控制柜2以温度上下限调节的方式进行温度稳定控制。如果点火失败，燃烧机4将返回点火故障信号，该燃烧系统将进行声光报警以提醒操作人员处理，同时通过PLC控制柜2该燃烧系统中将各部件恢复到安全状态。

可见，本实用新型实施例提供的液态轻烃燃料的燃烧装置，通过使用PLC控制柜2控制燃烧机4、变频器5、隔膜进料泵6，同时通过使用变频器5控制压力传感器7、鼓风机8，可实现在PLC控制柜2的控制下，实时控制该气化装置1中液态轻烃的进料过程，压缩空气的进气过程，气化装置1内部压力以及该燃烧装置的点火燃烧过程，不仅保证了使该液态轻烃燃料充分完全燃烧，而且有效提高了该燃烧装置的安全性，便于规模化推广应用。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种液态轻烃燃料的气化装置，包括：本体，设置在所述本体内部的气化室、压缩空气软管、散热盘管，设置在所述本体侧壁上的压缩空气进口、液态轻烃进口、气态轻烃出口、压力传感器接口、防倒流接口、导热油进口、导热油出口，设置在所述本体底部的余料泄放孔，设置在所述本体顶部的安全爆破片，与所述气态轻烃出口连接的气态轻烃出气管，设置在所述气态轻烃出气管上的第一气动蝶阀，与所述压缩空气进口连接的压缩空气进气管，以及设置在所述压缩空气进气管上的第二气动蝶阀；所述气化室的侧壁上分布有多个出气孔，用于将压缩空气排入到所述本体的内腔中；所述防倒流接口与外界连通，同时通过电磁阀可与所述压缩空气进气管相连通，用于防止液态轻烃倒流；

所述气化室设置在所述本体底部，通过所述压缩空气软管与所述压缩空气进口、所述压缩空气进气管顺次连接，构成压缩空气气化单元；

所述散热盘管设置在所述本体内部，管口的两端分别与所述导热油进口和所述导热油出口连接，构成导热油循环单元；

所述液态轻烃进口、所述本体的内腔、所述气态轻烃出口、所述气态轻烃出气管顺次连通，构成轻烃燃料气化单元。

2.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，所述散热盘管由翅片型铜管构成。

3.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，所述气化装置包括三通法兰，通过所述三通法兰使所述压缩空气进口与所述压缩空气进气管连接，且所述防倒流接口通过所述电磁阀与所述压缩空气进气管上的所述三通法兰相连通。

4.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，所述气化装置还包括流量计和流量计后端直管，所述流量计与所述气态轻烃出气管相连通，用于测量气态轻烃的流量；

所述流量计后端直管连接所述流量计的后端，且同时与所述第一气动蝶阀相连通。

5.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，所述压缩空气软管为不锈钢软管。

6.根据权利要求1所述的气化装置，其特征在于，所述气化装置还包括气态轻烃过滤器，设置在所述气态轻烃出口与所述气态轻烃出气管之间，用于对气态轻烃进行过滤净化。

7.根据权利要求1-6任一项所述的气化装置，其特征在于，所述本体的下方设置有多个高度可调的支架。

8.一种液态轻烃燃料的燃烧系统，包括权利要求1-7任一项所述的气化装置。

9.根据权利要求8所述的燃烧系统，其特征在于，所述燃烧系统还包括PLC控制柜，高温油泵，与所述PLC控制柜电连接的燃烧机、变频器、隔膜进料泵，与所述变频器电连接的压力传感器、鼓风机；

所述压力传感器还与气化装置中的压力传感器接口连接，用于测量气化装置中的压力信号并传递至所述变频器进行处理；

所述燃烧机还与气化装置中的气态轻烃出气管的管口连接，用于在PLC控制柜的控制下对气态轻烃进行点火及燃烧；

所述鼓风机还与气化装置中的压缩空气进气管的管口连接，用于在所述变频器的控制下对气化装置的内部压力和压缩空气流量进行调节；

所述隔膜进料泵还与气化装置中的液态轻烃进口连接，用于在PLC控制柜的控制下将所述将液态轻烃输入至气化装置中本体的内腔中；

所述高温油泵分别与气化装置中的导热油进口和导热油出口相连通，用于将高温导热油输入至气化装置中散热盘管的管腔内部进行热循环。