CN208750742U - 一种过剩煤气自动放散系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种过剩煤气自动燃烧放散系统，属于煤气输配和储存工程领域，包括燃烧放散立管、放散系统煤气主管、煤气调节阀、压力检测装置、流量计、蒸汽管道、蒸汽电磁阀、伴烧用焦炉煤气管道、伴烧用焦炉煤气电磁阀、点火用焦炉煤气电磁阀、点火用焦炉煤气管道、煤气柜系统和放散点火控制模块；将煤气柜的柜容信号引入过剩煤气自动放散系统中，当煤气柜活塞上升到一定高度时发送信号，打开过剩煤气自动燃烧放散系统进行煤气放散并燃烧，当活塞下降到一定高度后发送信号，将过剩煤气自动放散系统关闭，尽量将全厂管网系统和煤气柜中的过剩煤气用过剩煤气自动放散系统进行燃烧放散，以最大限度地保护环境和煤气柜附近人员的安全。

Description

一种过剩煤气自动放散系统

技术领域

本实用新型属于煤气输配和储存工程领域，涉及一种过剩煤气自动燃烧放散系统。

背景技术

煤气柜是一种储存低压煤气的巨型设备，它能平衡煤气的产销波动，起到节能环保的作用，是煤气输配、储存和利用领域的重要设备，尤其是在钢铁联合企业等煤气发生量和消耗量巨大的使用情况下，利用活塞自身重量产生稳定的煤气压力的干式煤气柜得到了广泛的应用，这种煤气柜在稳定煤气管网压力，稳定用户的热工制度和提高产品质量方面大有裨益。

以钢铁联合企业的高炉煤气柜为例，由于高炉煤气产销量巨大及热风炉周期性换炉(约50min/次)等原因导致全厂管网高炉煤气产销波动较大，煤气柜仅能承担高炉热风炉换炉等短期不平衡的问题，煤气柜活塞上升下降平衡煤气产销波动产生的压力波动一般在±300Pa之内，较长时间的煤气平衡由高炉煤气缓冲用户(电厂等)和过剩煤气燃烧放散塔(燃烧放散)来实现。高炉煤气柜属一种低压的巨型现场设备，一般由专业的设计和施工单位建造，其柜容(煤气储存量)与煤气进出口阀门的连锁一般设定为：当活塞上升到H位(约有效柜容的90％)时，发出报警信号，提醒调度人员采取调度措施降低活塞高度(减小煤气储存量)，当活塞上升到HH位(约有效柜容的95％)时，报警并自动关闭煤气进出口阀门；当活塞上升到有效柜容的HHH位(约97％)时，自动打开煤气安全放散管阀门放散煤气以防止活塞继续上升造成煤气柜紧急放散煤气，当活塞继续上升时，煤气柜将自动紧急放散煤气防止活塞冲顶；当活塞下降到L位(约有效柜容的10％)时，发出报警信号，提醒调度人员采取调度措施升高活塞高度(加大煤气储存量)，当活塞下降到LL位(约有效柜容的5％)时，报警并自动关闭煤气进出口阀门，以防止活塞撞底造成事故。柜容(煤气储存量)信号送能源中心或煤气调度室作为操作人员监视的信号。

现有文献《高炉煤气自动放散系统的设计》展示了钢铁联合企业高炉煤气自动放散系统(即高炉煤气燃烧放散塔)的工作原理：当煤气总管管网压力高于设定值(如9310Pa)时，系统开始自动放散煤气，并将高炉煤气压力保持在某一值；同时打开点火装置，引燃放散管中的煤气，3～5min后关闭点火系统。当总管管网的煤气压力低于设定值(如8820Pa)时，系统自动停止放散，同时打开蒸汽灭火和扫气，3～5min后自动关闭，达到稳定高炉管网煤气压力的目的。

可见，当全厂管网煤气过剩时，由于高炉煤气柜的稳压作用好，过剩高炉煤气自动放散系统检测到的管网压力不高一般不会动作，此时高炉煤气柜的活塞将继续上升，高炉煤气柜活塞达到柜容的95％时高炉煤气柜煤气进出口阀门关闭，迫使高炉煤气柜离线运行，此时过剩的高炉煤气使全厂管网煤气压力升高导致高炉煤气自动放散系统自动启动，以保证管网的安全。上述现有技术存在以下问题：当高炉煤气柜因煤气进出口阀故障等原因造成高炉煤气柜有效柜容的95％位连锁关闭进出口阀门失效，活塞继续上升，煤气柜将通过安全放散管甚至紧急放散管放散煤气(不燃烧方式)；或是高炉煤气柜柜容高高位连锁关闭煤气进出口阀后，活塞调度操作人员一旦疏忽未采取措施降低活塞高度，由于太阳照射气温升高活塞继续上升导致煤气柜紧急放散(不燃烧方式)等等引起煤气不燃烧放散，都会造成环境污染甚至煤气柜附近人员中毒的问题。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于将全厂煤气系统中的煤气柜和过剩煤气燃烧放散塔统筹考虑，提供一种尽量将煤气管网系统和煤气柜中的过剩煤气进行自动燃烧放散的系统，以最大限度地保护环境和煤气柜附近人员的安全。

为达到上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种过剩煤气自动放散系统，包括燃烧放散立管、放散系统煤气主管、煤气调节阀、压力检测装置、流量计、蒸汽管道、蒸汽电磁阀、伴烧用焦炉煤气管道、伴烧用焦炉煤气电磁阀、点火用焦炉煤气电磁阀、点火用焦炉煤气管道、煤气柜系统和用于控制整个系统的放散点火控制模块；

煤气柜的柜体通过煤气进出口管与全厂管网及所述过剩煤气自动放散系统管道相连接；从全厂管网引出放散系统煤气主管、伴烧用焦炉煤气管道和点火用焦炉煤气管道至燃烧放散立管，在所述放散系统煤气主管上由全厂管网向燃烧放散立管方向依次设置所述流量计、压力检测装置和煤气调节阀，所述伴烧用焦炉煤气管道上设有用于调节其开关的伴烧用焦炉煤气电磁阀，所述点火用焦炉煤气管道上设有用于调节其开关的火用焦炉煤气电磁阀；还包括用于向燃烧放散立管内喷射蒸汽的蒸汽管道和蒸汽电磁阀；

当所述压力检测装置的压力达到预设高限时，打开伴烧用焦炉煤气电磁阀和点火用焦炉煤气电磁阀，向燃烧放散立管内放散煤气，所述煤气调节阀的开度由压力检测装置控制；当所述压力检测装置的压力低于预设低限时，关闭伴烧用焦炉煤气电磁阀和点火用焦炉煤气电磁阀，同时打开蒸汽电磁阀进行灭火和扫气。

所述煤气柜系统包括用于检测煤气储存量的煤气柜容量检测仪，所述煤气柜容量检测仪与所述过剩煤气自动放散系统的放散点火控制模块信号连接，当煤气柜容量检测仪检测到煤气柜的活塞上升到有效柜容的H位时，向煤气柜系统和能源中心报警；当活塞上升到H’位时，过剩煤气自动放散系统放散煤气，当煤气柜容量检测仪检测到活塞下降到有效柜容的L’位时，过剩煤气自动放散系统自动关闭，报警解除。

进一步，配套修改煤气柜的煤气柜容量检测仪或活塞高度检测仪与煤气柜进出口阀门的连锁设定。

进一步，所述有效柜容的H位为煤气容量占煤气柜有效柜容的85％；所述有效柜容的H’位为煤气容量占煤气柜有效柜容的90％；所述有效柜容的L’位煤气容量占煤气柜有效柜容的60％。

本实用新型的有益效果在于：将煤气柜的柜容(煤气储存量或活塞高度)信号引入过剩煤气自动放散系统中，将煤气管网系统和煤气柜中的过剩煤气优先用过剩煤气自动放散系统进行燃烧放散，最大限度地保护了环境和煤气柜附近人员的安全。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和有益效果更加清楚，本实用新型以钢铁联合企业高炉煤气系统为例，提供如下附图进行说明：

图1为现有的高炉煤气自动放散系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的高炉煤气自动放散系统结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，以钢铁联合企业高炉煤气管网中的高炉煤气自动放散系统(含高炉煤气柜系统)为例，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。

说明书附图标记为：过剩高炉煤气自动放散系统1、全厂管网2、高炉煤气柜系统3、气源厂4、高炉煤气用户5、高炉燃烧放散立管及塔架1-1、放散系统高炉煤气主管1-2、高炉煤气调节阀1-3、高炉煤气压力检测装置1-4、流量计1-5、蒸汽管道1-6、蒸汽电磁阀1-7、伴烧用焦炉煤气管道1-8、伴烧用焦炉煤气电磁阀1-9、点火用焦炉煤气电磁阀1-10、点火用焦炉煤气管道1-11、火焰检测器1-12、放散点火控制模块1-13、高炉煤气柜容量检测仪3-1、柜顶3-2、筒体3-3、活塞3-4、底板3-5、柜体煤气进出口管3-6、煤气进出口管阀门3-7、安全放散管阀门3-8、紧急放散管等组成3-9，活塞下部空间的煤气G，活塞上部空间的空气A。

如图1所示，全厂系统由过剩高炉煤气自动放散系统1、全厂管网2和高炉煤气柜系统3、若干高炉煤气气源厂4和若干高炉煤气用户5等组成。高炉煤气柜系统3通过柜体煤气进出口管3-6与全厂管网2及过剩高炉煤气自动放散系统1相连。

过剩高炉煤气自动放散系统1，包括燃烧放散立管、放散系统高炉煤气主管1-2、煤气调节阀1-3、高炉煤气压力检测装置1-4、流量计1-5、蒸汽管道1-6、蒸汽电磁阀1-7、伴烧用焦炉煤气管道1-8、伴烧用焦炉煤气电磁阀1-9、点火用焦炉煤气电磁阀1-10、点火用焦炉煤气管道1-11、火焰检测器1-12、高炉煤气柜容量检测仪3-1和用于控制整个系统的放散点火控制模块1-13；

所述过剩高炉煤气自动放散系统从全厂管网2引出高炉煤气主管1-2、伴烧用焦炉煤气管道1-8和点火用焦炉煤气管道1-11至燃烧放散立管，在所述放散系统煤气主管1-2上由全厂管网2向燃烧放散立管方向依次设置所述流量计1-5、压力检测装置1-4和煤气调节阀1-3，所述伴烧用焦炉煤气管道1-8上设有用于调节其开关的伴烧用焦炉煤气电磁阀1-9，所述点火用焦炉煤气管道1-11上设有用于调节其开关的火用焦炉煤气电磁阀；还包括用于向燃烧放散立管内喷射蒸汽的蒸汽管道1-6和蒸汽电磁阀1-7；

当所述压力检测装置1-4的压力达到预设高限时，压力记录报警PRA仪表的上限点接通，打开伴烧用焦炉煤气电磁阀1-9和点火用焦炉煤气电磁阀1-10，向燃烧放散立管内放散煤气，所述煤气调节阀1-3的开度由压力检测装置1-4控制；当所述压力检测装置1-4的压力低于预设低限时，关闭伴烧用焦炉煤气电磁阀1-9和点火用焦炉煤气电磁阀1-10，同时打开蒸汽电磁阀1-7进行灭火和扫气，3～5min后自动关闭，火焰检测器1-12设置在燃烧放散立管上端开口处用于检测管内火焰。

高炉煤气柜系统3由高炉煤气柜容量检测仪3-1、柜顶3-2、煤气柜筒体3-3、活塞3-4、底板3-5、柜体高炉煤气进出口管3-6、高炉煤气进出口管阀门3-7、安全放散管阀门3-8、柜体安全放散管、紧急放散管等组成3-9，高炉煤气柜容量检测仪3-1一般是活塞3-4的高度测量仪表。当煤气柜容量检测仪3-1检测到活塞3-4上升到H位(约有效柜容的85％)时，发出报警信号；当活塞3-4上升到HH位(约有效柜容的95％)时，报警并自动关闭高炉煤气进出口阀门；当活塞3-4上升到HHH位(约有效柜容的97％)时，自动打开煤气安全放散管阀门3-8放散柜内高炉煤气以防止活塞3-4继续上升造成煤气柜紧急放散高炉煤气，当活塞3-4继续上升时，煤气柜活塞3-4下部煤气空间与紧急放散管自动连通紧急放散高炉煤气防止活塞3-4冲顶；当活塞下降到L位(约有效柜容的10％)时，发出报警信号，当活塞下降到LL位(约有效柜容的5％)时，报警并自动关闭煤气进出口阀门，以防止活塞撞底造成事故。

如图2所示，高炉煤气柜系统3中的煤气柜容量检测仪3-1(活塞高度计)信号送高炉煤气柜控制系统、能源中心的同时送往过剩高炉煤气自动放散系统1，参与过剩高炉煤气自动放散系统1的自动控制。过剩高炉煤气自动放散系统1的开启条件改为：当高炉煤气柜容量检测仪3-1显示活塞3-4上升到高炉煤气柜有效柜容的90％或压力检测装置1-4的压力达到预设高限，则过剩煤气自动放散系统1自动开启；当活塞3-4下降到有效柜容的60％或压力检测装置1-4的压力达到预设低限，则过剩煤气自动放散系统1自动关闭。在高炉煤气柜3因检修等原因导致高炉煤气进出口管阀门3-7关闭脱离全厂管网2时，高炉煤气柜3对全厂管网2的稳压功能丧失，过剩高炉煤气燃烧放散塔1恢复为现有技术的压力控制状态。

需要说明的是，煤气柜容量检测仪3-1(或活塞高度计)信号对煤气柜和煤气自动放散系统的报警连锁值可根据现场实际情况修改，但全厂管网和煤气柜中的过剩煤气首先进行燃烧放散的原则是不变的。包括但不限于钢铁联合企业全厂高炉煤气和焦炉煤气的过剩煤气自动放散系统1可以采用本实用新型。

最后说明的是，以上优选实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管通过上述优选实施例已经对本实用新型进行了详细的描述，但本领域技术人员应当理解，可以在形式上和细节上对其作出各种各样的改变，而不偏离本实用新型权利要求书所限定的范围。

Claims (3)

1.一种过剩煤气自动放散系统，包括燃烧放散立管、放散系统煤气主管、煤气调节阀、压力检测装置、流量计、蒸汽管道、蒸汽电磁阀、伴烧用焦炉煤气管道、伴烧用焦炉煤气电磁阀、点火用焦炉煤气电磁阀、点火用焦炉煤气管道、煤气柜系统和用于控制整个系统的放散点火控制模块；

煤气柜的柜体通过煤气进出口管与全厂管网及所述过剩煤气自动放散系统管道相连接；从全厂管网引出放散系统煤气主管、伴烧用焦炉煤气管道和点火用焦炉煤气管道至燃烧放散立管，在所述放散系统煤气主管上由全厂管网向燃烧放散立管方向依次设置所述流量计、压力检测装置和煤气调节阀，所述伴烧用焦炉煤气管道上设有用于调节其开关的伴烧用焦炉煤气电磁阀，所述点火用焦炉煤气管道上设有用于调节其开关的火用焦炉煤气电磁阀；还包括用于向燃烧放散立管内喷射蒸汽的蒸汽管道和蒸汽电磁阀；

当所述压力检测装置的压力达到预设高限时，打开伴烧用焦炉煤气电磁阀和点火用焦炉煤气电磁阀，向燃烧放散立管内放散煤气，所述煤气调节阀的开度由压力检测装置控制；当所述压力检测装置的压力低于预设低限时，关闭伴烧用焦炉煤气电磁阀和点火用焦炉煤气电磁阀，同时打开蒸汽电磁阀进行灭火和扫气；

所述煤气柜系统包括用于检测煤气储存量的煤气柜容量检测仪，所述煤气柜容量检测仪与所述过剩煤气自动放散系统的放散点火控制模块信号连接，当煤气柜容量检测仪检测到煤气柜的活塞上升到有效柜容的H位时，向煤气柜系统和能源中心报警；当活塞上升到H’位时，过剩煤气自动放散系统放散煤气，当煤气柜容量检测仪检测到活塞下降到有效柜容的L’位时，过剩煤气自动放散系统自动关闭，报警解除。

2.根据权利要求1所述的一种过剩煤气自动放散系统，其特征在于：配套修改煤气柜的煤气柜容量检测仪或活塞高度检测仪与煤气柜进出口阀门的连锁设定。

3.根据权利要求1所述的一种过剩煤气自动放散系统，其特征在于：所述有效柜容的H位为煤气容量占煤气柜有效柜容的85％；所述有效柜容的H’位为煤气容量占煤气柜有效柜容的90％；所述有效柜容的L’位煤气容量占煤气柜有效柜容的60％。