CN206709113U - 燃烧机专用全自动混空轻烃燃气制气系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种燃烧机专用全自动混空轻烃燃气制气系统，该制气系统包括空压机(1)、原料罐(14)、发生器(23)、快速发生器燃气缓冲罐(40)和PLC控制箱，空压机(1)通过连接管道(2)与空气平衡罐(3)连接，从空气平衡罐出口通过连接管道连接有第一手动阀(4)，第一手动阀(4)下游连接管道分为三条支路，第一条支路连接到快速发生器燃气缓冲罐(40)，第二条支路连接到原料罐(14)，第三条支路连接到发生器(23)顶部，原料罐(14)出口通过连接管道连接到发生器(23)顶部，发生器通过连接管道连接到快速发生器燃气缓冲罐(40)的气化喷头，PLC控制箱通过采集各部件的工作参数来采取相应的控制动作以保证该系统的正常运转。

Description

燃烧机专用全自动混空轻烃燃气制气系统

技术领域

本实用新型涉及一种燃烧机专用全自动混空轻烃燃气制气系统，其主要用于燃烧机领域中。

背景技术

传统的轻烃制气方法主要是鼓泡制气法：即向轻烃原料中吹入带压空气，由鼓泡管扩散成一定体积的气泡，轻烃原料挥发至气泡中，随气泡一起呈气态存在于发生器中的制气原理。

此制气原理存在以下四大缺点:

1.制气效率低：此制气方法受气泡的大小，轻烃原料挥发性的影响明显。因受气泡的球型表面张力的影响，轻烃原料与空气分子只在球型表面接触渗透溶解，所以制气效率不高，同时原料的供应质量参差不齐，也影响着制气效率。

2.余油量大：轻烃原料是一种多成分混合物，制气所需要的主要是C5，其密度小，易挥发；受原料厂产油工艺的影响，原料中常含有C6、C7等；随着碳原子数量的增加，烃的密度增大，且挥发性急剧降低。在制气过程中，密度大的始终在底部，没有一种动态循环的过程。随着制气的进行，余油在底部越积越多，严重影响了制气效率及制气质量，且余油的产生由于工艺所致，不可避免。

3.受环境影响大：物体的状态变化跟温度压力都有一定的关系，随着温度的降低，液体的挥发性降低，当温度低于其露点温度以后，常态下液态就不能挥发成气态。传统的鼓泡制气法，在制气的过程中，原料由液态挥发时会吸收热量，导致原料的温度持续下降，尤其是在冬季，环境温度低，原料的降温非常明显，随着制气过程的时间累积，制气效率会逐步降低。

4.投资成本大：由于制气效率不高，在一些大型用户的气站投资中，为取得同样的制气量，保证用户的用气需求，只能增加制气系统的容积和输送管道的管径，造成制气系统复杂，成本过高。

实用新型内容

本实用新型采用专用强制气化喷头，强制气化原料，然后再与空气按照一定比例进行混合，制得燃烧机所需要的稳定轻烃燃气。

本实用新型制气方法对原料的适用范围更加广泛，制气也更为快速稳定。强制气化原料，原料温度以及环境温度对制气效率的影响大大降低。此专利专用于燃烧机系统，专气专用，利用效率高，符合节能减排的环境要求。

本实用新型的技术方案如下：

一种燃烧机专用全自动混空轻烃燃气制气系统，该制气系统包括空压机、空气平衡罐、原料罐、发生器、快速发生器燃气缓冲罐、余油罐和PLC控制箱，空压机通过连接管道与空气平衡罐连接，从空气平衡罐出口通过连接管道连接有第一手动阀，第一手动阀下游连接管道分为三条支路，第一条支路连接到快速发生器燃气缓冲罐，第二条支路连接到原料罐，第三条支路连接到发生器顶部；原料罐出口通过连接管道连接到发生器顶部，位于发生器底部的发生器出口通过连接管道与设置在快速发生器燃气缓冲罐侧面上部的气化喷头入口连接，快速发生器燃气缓冲罐顶部出口通过连接管道连接到燃烧机，PLC控制箱通过采集各部件的工作参数来采取相应的控制动作以保证该系统的正常运转。

其中第一条支路沿着从第一手动阀到快速发生器燃气缓冲罐的方向依次设有第二手动阀、第一调压器、比例调节阀和第一单向阀。

其中第二条支路沿着从第一手动阀到原料罐的方向依次设有第三手动阀和第二调压器。

其中第三条支路沿着从第一手动阀到发生器的方向依次设有第四手动阀、第三调压器和第一电磁阀。

其中从原料罐到发生器的连接管道上从原料罐到发生器的方向上依次设有第二电磁阀、过滤器、第五手动阀、流量计和第二单向阀。

其中从发生器到快速发生器燃气缓冲罐的气化喷头的连接管道上从发生器到气化喷头的方向上依次设有第六手动阀、第三电磁阀和第三单向阀。

其中还包括余油罐，该余油罐的顶部入口与快速发生器燃气缓冲罐的底部出口通过连接管道连接。

其中在第二条支路上在第二调压器与原料罐之间的连接管道上从第二调压器到原料罐的方向依次设有第一压力变送器和第七手动阀，在第一压力变送器与第七手动阀之间的连接管道上又分出了连接到余油罐的第四条支路，该第四条支路上在余油罐与第二条支路之间设有第八手动阀，从快速发生器燃气缓冲罐底部出口到余油罐的顶部入口的连接管道上从快速发生器燃气缓冲罐底部出口到余油罐的顶部入口的方向依次设有第九手动阀、第四电磁阀和第四单向阀。

其中从快速发生器燃气缓冲罐的顶部出口到燃烧机的连接管道上从快速发生器燃气缓冲罐的顶部出口到燃烧机的方向依次设有第十手动阀、紧急切断阀和氧传感器，在氧传感器与燃烧机之间的连接管道上又分出连接到放散口第五条支路，该第五条支路上在放散口之前设有第十一手动阀，第十一手动阀之前设有取样口，取样口处设有取样口阀门。

其中在空气平衡罐上还设有第一压力表，在发生器上还设有第二压力变送器和第一液位计，在快速发生器燃气缓冲罐上还设有第二压力表、第三压力变送器和第二液位计，在余油罐上还设有第三压力表和第三液位计，在余油罐的底部出口上设有第十二手动阀；在发生器、快速发生器燃气缓冲罐和余油罐底部均设有排污口，各排污口处均设有排污口阀门。

本实用新型的制气系统取得了以下技术效果：

1.制气效率高且质量稳定：针对传统的制气系统，本系统制气效率提高，而且制气质量稳定。本系统加装了强制气化喷头，通过外力使原料强制气化，然后与空气按比例进行混合得到所需的燃气，强制气化使得制气效率大大提高，比例混空使得燃气质量更加稳定。

2.减少余油量：本系统加装了强制气化喷头，喷头的原料供应接发生器底部，使得密度大的难挥发的原料总是优先进行强制气化，气化喷头的加装，使难挥发的原料也得到了一定量的挥发制气，减少或避免余油的产生。

3.受环境的影响降低：传统制气受环境的影响非常大，尤其是在冬季寒冷的北方，环境温度的降低，液体的挥发性降低，制气的效果会大大降低。气化喷头对原料进行外力强制气化，受环境温度的影响大大降低，即便是在冬季寒冷的北方，制气效率依然很高。

4.成本低：相对于过去建设供气站的制气模式，动则几十万或上百万，该系统采用集成撬装，大大地降低了投资成本，缩短了投产工期，同时也提高了制气质量及制气效率。为轻烃燃气的市场普及降低了门槛，起到积极的促进作用。

附图说明

为了更容易理解本实用新型的技术方案和有益的技术效果，通过参照在附图中示出的本实用新型的具体实施方式来对本实用新型进行详细的描述。该附图仅绘出了本实用新型的典型实施方式，并不构成对本实用新型的保护范围的限制，其中：

图1是根据本实用新型的优选实施方式的燃烧机专用全自动混空轻烃燃气制气系统的结构示意图。

在图1的附图标记中：

1：空压机；2：连接管道；3：空气平衡罐；4：第一手动阀；5：第一压力表；6：第一调压器；7：第二手动阀；8：第二调压器；9：第三手动阀；10：第三调压器；11：第四手动阀；12：第八手动阀；13：第七手动阀；14：原料罐；15：第二电磁阀；16：第一电磁阀；17：过滤器；18：第五手动阀；19：流量计；20：第二单向阀；21：第二压力变送器；22：第一液位计；23：发生器；24：燃烧机；25：第十一手动阀；26：取样口阀门；27：氧传感器；28：紧急切断阀；29：第十手动阀；30：第二液位计；31：第二压力表；32：第三压力变送器；33：发生器排污口阀门；34：第六手动阀；35：第三电磁阀；36：气化喷头；37：第三单向阀；38：第一单向阀；39：比例调节阀；40：快速发生器燃气缓冲罐；41：快速发生器燃气缓冲罐排污口阀门；42：第九手动阀；43：第四电磁阀；44：第四单向阀；45：第三压力表；46：第三液位计；47：第十二手动阀；48：余油罐排污口阀门；49：余油罐；50：第一压力变送器；51：放散口。

具体实施方式

参照图1，图是根据本实用新型的优选实施方式的燃烧机专用全自动混空轻烃燃气制气系统的结构示意图。该制气系统包括空压机1、空气平衡罐3、原料罐14、发生器23、快速发生器燃气缓冲罐40、余油罐49和PLC控制箱。空压机1通过连接管道2与空气平衡罐3连接，空气平衡罐3上设有用于显示其内部空气压力的第一压力表5。从空气平衡罐3出口通过连接管道连接有第一手动阀4，第一手动阀4下游连接管道分为三条支路，第一条支路连接到快速发生器燃气缓冲罐40，第二条支路连接到原料罐14，第三条支路连接到发生器23顶部。原料罐14出口通过连接管道连接到发生器23顶部，位于发生器23底部的发生器出口通过连接管道与设置在快速发生器燃气缓冲罐40侧面上部的气化喷头36入口连接，快速发生器燃气缓冲罐40顶部出口通过连接管道连接到燃烧机24，快速发生器燃气缓冲罐40底部出口通过连接管道连接到余油罐49顶部入口，PLC控制箱通过采集各部件的工作参数来采取相应的控制动作以保证该系统的正常运转。

第一条支路沿着从第一手动阀4到快速发生器燃气缓冲罐40的方向依次设有第二手动阀7、第一调压器6、比例调节阀39和第一单向阀38。

第二条支路沿着从第一手动阀4到原料罐14的方向依次设有第三手动阀9和第二调压器8。

第三条支路沿着从第一手动阀4到发生器23的方向依次设有第四手动阀11、第三调压器10和第一电磁阀16。

从原料罐14到发生器23的连接管道上从原料罐14到发生器23的方向上依次设有第二电磁阀15、过滤器17、第五手动阀18、流量计19和第二单向阀20。

从发生器23到快速发生器燃气缓冲罐40的气化喷头36的连接管道上从发生器23到气化喷头36的方向上依次设有第六手动阀34、第三电磁阀35、第三单向阀37。

在第二条支路上在第二调压器8与原料罐14之间的连接管道上从第二调压器8到原料罐14的方向依次设有第一压力变送器50和第七手动阀13。在第一压力变送器50与第七手动阀13之间的连接管道上又分出了连接到余油罐49的第四条支路，该第四条支路上在余油罐49与第二条支路之间设有第八手动阀12。

从快速发生器燃气缓冲罐40底部出口到余油罐49的顶部入口的连接管道上从快速发生器燃气缓冲罐40底部出口到余油罐49的顶部入口的方向依次设有第九手动阀42、第四电磁阀43和第四单向阀44。

从快速发生器燃气缓冲罐40的顶部出口到燃烧机24的连接管道上从快速发生器燃气缓冲罐40的顶部出口到燃烧机24的方向依次设有第十手动阀29、紧急切断阀28和氧传感器27。

在氧传感器27与燃烧机24之间的连接管道上又分出连接到放散口51的第五条支路，该第五条支路上设有第十一手动阀25，第十一手动阀25之前设有取样口，取样口处设有取样口阀门26。

在发生器23上还设有第二压力变送器21和第一液位计22。

在快速发生器燃气缓冲罐40上还设有第三压力变送器32、第二压力表31和第二液位计30。

在余油罐49上还设有第三压力表45和第三液位计46。

在余油罐49的底部出口上设有第十二手动阀47。

在发生器23、快速发生器燃气缓冲罐40和余油罐49底部均设有排污口，各排污口处均设有排污口阀门(即发生器排污口阀门33、快速发生器燃气缓冲罐排污口阀门41和余油罐排污口阀门48)。

该制气系统的工作过程如下：

1、准备阶段：对燃烧机24、PLC控制箱和空压机1接通电源。燃烧机24和PLC控制箱进入准备状态，空压机1启动补气，通过连接管道2使空气平衡罐3内压力达到既定状态，观察第一压力表5，看空气平衡罐压力是否正常。

2、原料加注：打开第一手动阀4、第三手动阀9和第七手动阀13，通过第二调压器8进行减压使原料罐14内压力稳定在设定范围内，第二电磁阀15和第五手动阀18打开，通过过滤器17和第二单向阀20给发生器23加注符合国家标准的轻烃原料，并通过流量计19进行计量监控，达到设定液位，通过第一液位计22给PLC控制箱反馈信号，指示第二电磁阀15关闭，原料加注停止。

3、发生器补压：打开第一手动阀4和第四手动阀11，第三调压器10进行减压，第一电磁阀16打开，发生器23进行补气增压，达到设定值后第二压力变送器21给PLC控制箱反馈信号，指示第一电磁阀16关闭，发生器23补压停止。

4、混空所需空气压力准备：打开第一手动阀4和第二手动阀7，第一调压器6进行减压，使其达到混空制气所需的压力。

5、制气：打开第六手动阀34，快速发生器燃气缓冲罐40内压力小于设定值时，第三电磁阀35与比例调节阀39同时启动，轻烃原料通过连接管道和第三单向阀37，利用气化喷头36对轻烃原料进行气化；同时压缩空气通过连接管道和第一单向阀38按照一定比例与气态轻烃进行混合制气，该比例根据氧传感器27反馈信号调节确定，快速发生器燃气缓冲罐40内压力达到设定值，第三压力变送器32给PLC控制箱反馈信号，指示第三电磁阀35与比例调节阀39关闭，制气停止。

6、制气系统到燃烧机管道燃气置换：打开第十手动阀29、第十一手动阀25和紧急切断阀28，对管道进行燃气直接置换放空，根据管道容积、压力及放散管管径，确定放空时间，并在取样口进行取样测验，当管道内燃气容积达到要求，关闭放散管第十一手动阀25。

7、启动燃烧机系统：打开燃烧机前控制阀，按下燃烧机系统控制器的启动开关，燃烧机系统在其控制器的控制下进入自动运行状态，同时制气系统所有系统进入正常自动工作状态。

8、余油导入余油罐：系统自动运行后打开第九手动阀42，随着制气系统的持续运行，快速发生器燃气缓冲罐40内可能会产生微量余油，但是随着时间的累计，余油的量逐渐增加，当达到设定液位后，通过第二液位计30给PLC控制箱反馈信号，指示第四电磁阀43打开，利用压差原理，通过快速发生器燃气缓冲罐40和余油罐49之间的连接管路及第四单向阀44将余油导入余油罐49中，快速发生器燃气缓冲罐40内余油液位达到设定下限值，第二液位计30给PLC控制箱反馈信号，指示第四电磁阀43关闭。

9、余油罐余油导出：当第三液位计46达到设定上限值，或者根据实际情况，需要把余油罐49余油导出运走，此时关闭第七手动阀13，打开第八手动阀12，将余油罐出口引出，打开第十二手动阀47，利用压差将余油罐内余油导出即可。

10、紧急停机：当收到信号反馈，系统运行异常、燃气发生泄漏等情况发生时，报警器信号反馈给PLC系统，并指示紧急切断阀28关闭，直到找到原因并修复后，手动恢复。

本实用新型的制气系统以压缩空气为动力，采用喷射技术，利用气化喷头，将轻烃原料底部密度大，挥发性差的原料率先喷射强制气化，避免余油的产生或减少余油的产生。该系统以空压机为动力，利用压差将空气喷射进快速发生器燃气缓冲罐内，与气化喷头气化的轻烃原料按比例充分混合，达到气态轻烃与空气混空制得燃气的目的。本系统采用PLC系统全自动控制，时刻监控所制得燃气性质，及时调整期混合比例，使得出设备燃气质量符合用气设备要求且稳定。整个制气过程全部自动控制，且强制进行，受原料性质及外界影响非常小，可以制得更广范围的混空轻烃燃气。本实用新型专门针对燃烧机用户而研制开发的制气设备，针对性的进行每一步的精细设计，提高轻烃原料的利用率，也提高燃烧机的利用效率。

本实用新型可以以其他具体的形式进行体现，但这并不会脱离本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围仅由所附的权利要求限定。

Claims (10)

1.一种燃烧机专用全自动混空轻烃燃气制气系统，该制气系统包括空压机(1)、空气平衡罐(3)、原料罐(14)、发生器(23)、快速发生器燃气缓冲罐(40)和PLC控制箱，其特征在于：空压机(1)通过连接管道(2)与空气平衡罐(3)连接，从空气平衡罐(3)出口通过连接管道连接有第一手动阀(4)，第一手动阀(4)下游连接管道分为三条支路，第一条支路连接到快速发生器燃气缓冲罐(40)，第二条支路连接到原料罐(14)，第三条支路连接到发生器(23)顶部，原料罐(14)出口通过连接管道连接到发生器(23)顶部，位于发生器(23)底部的发生器出口通过连接管道与设置在快速发生器燃气缓冲罐(40)上部的气化喷头(36)入口连接，快速发生器燃气缓冲罐(40)顶部出口通过连接管道连接到燃烧机(24)，PLC控制箱通过采集各部件的工作参数来采取相应的控制动作以保证该系统的正常运转。

2.根据权利要求1所述的制气系统，其中第一条支路沿着从第一手动阀(4)到快速发生器燃气缓冲罐(40)的方向依次设有第二手动阀(7)、第一调压器(6)、比例调节阀(39)和第一单向阀(38)。

3.根据权利要求1所述的制气系统，其中第二条支路沿着从第一手动阀(4)到原料罐(14)的方向依次设有第三手动阀(9)和第二调压器(8)。

4.根据权利要求1所述的制气系统，其中第三条支路沿着从第一手动阀(4)到发生器(23)的方向依次设有第四手动阀(11)、第三调压器(10)和第一电磁阀(16)。

5.根据权利要求1所述的制气系统，其中从原料罐(14)到发生器(23)的连接管道上从原料罐(14)到发生器(23)的方向上依次设有第二电磁阀(15)、过滤器(17)、第五手动阀(18)、流量计(19)和第二单向阀(20)。

6.根据权利要求1所述的制气系统，其中从发生器(23)到快速发生器燃气缓冲罐(40)的气化喷头(36)的连接管道上从发生器(23)到气化喷头(36)的方向上依次设有第六手动阀(34)、第三电磁阀(35)和第三单向阀(37)。

7.根据权利要求1-6中任一项所述的制气系统，还包括余油罐(49)，该余油罐(49)的顶部入口与快速发生器燃气缓冲罐(40)的底部出口通过连接管道连接。

8.根据权利要求7所述的制气系统，其中在第二条支路上在第二调压器(8)与原料罐(14)之间的连接管道上从第二调压器(8)到原料罐(14)的方向依次设有第一压力变送器(50)和第七手动阀(13)，在第一压力变送器(50)与第七手动阀(13)之间的连接管道上又分出了连接到余油罐(49)的第四条支路，该第四条支路上在余油罐(49)与第二条支路之间设有第八手动阀(12)，从快速发生器燃气缓冲罐(40)底部出口到余油罐(49)的顶部入口的连接管道上从快速发生器燃气缓冲罐(40)底部出口到余油罐(49)的顶部入口的方向依次设有第九手动阀(42)、第四电磁阀(43)和第四单向阀(44)。

9.根据权利要求7所述的制气系统，其中从快速发生器燃气缓冲罐(40)的顶部出口到燃烧机(24)的连接管道上从快速发生器燃气缓冲罐(40)的顶部出口到燃烧机(24)的方向依次设有第十手动阀(29)、紧急切断阀(28)和氧传感器(27)，在氧传感器(27)与燃烧机(24)之间的连接管道上又分出连接到放散口(51)的第五条支路，该第五条支路上设有第十一手动阀(25)，第十一手动阀(25)之前设有取样口，取样口处设有取样口阀门(26)。

10.根据权利要求7所述的制气系统，其中在空气平衡罐(3)上还设有第一压力表(5)，在发生器(23)上还设有第二压力变送器(21)和第一液位计(22)，在快速发生器燃气缓冲罐(40)上还设有第二压力表(31)、第三压力变送器(32)和第二液位计(30)，在余油罐(49)上还设有第三压力表(45)和第三液位计(46)，在余油罐(49)的底部出口上设有第十二手动阀(47)；在发生器(23)、快速发生器燃气缓冲罐(40)和余油罐(49)底部均设有排污口，各排污口处均设有排污口阀门(33，41，48)。