CN210269029U - 危险气体泄露实时监测系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及监测领域，特别涉及危险气体泄露实时监测系统。本实用新型的危险气体泄露实时监测系统，包括进气口、监测气路、快速排放气路和出气口，监测气路分别与进气口和出气口连通，快速排放气路分别与进气口和出气口连通；在进气口设置有采样探针，采样探针用于采样气体；在监测气路设置有流量监测设备和气体浓度监测设备，流量监测设备用于监测气体流量，气体浓度监测设备用于监测气体浓度；在出气口设置有气体引导设备，气体被气体引导设备引入进气口，一部分进入监测气路，另一部分进入快速排放气路，并且从出气口排出。本实用新型可以提供高安全性、高可靠性、高时效性的危险气体泄露实时监测系统。

Description

危险气体泄露实时监测系统

技术领域

本实用新型涉及监测领域，特别涉及危险气体泄露实时监测系统。

背景技术

在环境治理愈加严格的大背景下，众多传统燃煤火力发电已经逐渐被更清洁的能源发电取代，其中包括以天然气为燃料的燃气发电。

由于燃气轮机发电机组采用天然气作为燃料，天然气如果泄露则会产生燃烧爆炸，因此监测气路中的天然气是否泄漏便成为燃气轮机发电机组安全管理中的重中之重。由于燃机间的温度很高，某些监测点的温度高达130-200摄氏度，所以传统的气体探测设备无法有效解决燃气泄漏的监测问题。

目前比较通行的做法是采用耐高温的催化燃烧型探测器，分别安装在燃气轮机底部、燃气轮机罩壳风机通道以及气体燃料间罩壳风机通道处。但是由于目前的技术水平有限，耐高温探测器的工作温度最高也只能到150摄氏度左右，因此探测器会频繁故障以及误报警。误报警会联动燃机控制系统，造成燃机跳机，这样会严重影响安全生产。故此，危险气体泄露监测成为安全生产管理的难点。

在此背景下，使用安装在常温区工作的设备将采样点的气体通过气路抽出来检测便成为首选，但是存在相关技术问题需要解决。例如，在采样的过程中如果存在任何因素而导致流量中断，则将无法采集到采样点的气体，造成系统实际上失效。又例如，如果气路较长，气体在气路中需要花费较长时间才能达到气体浓度监测设备，则将导致实时监测的时效性大大降低，可能在发生泄漏以后过了较长时间才能得知泄漏，增加了燃烧爆炸事故发生的可能性。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供高安全性、高可靠性、高时效性的危险气体泄露实时监测系统。

本实用新型公开了一种危险气体泄露实时监测系统，包括进气口、监测气路、快速排放气路和出气口，监测气路分别与进气口和出气口连通，快速排放气路分别与进气口和出气口连通；在进气口设置有采样探针，采样探针用于采样气体；在监测气路设置有流量监测设备和气体浓度监测设备，流量监测设备用于监测气体流量，气体浓度监测设备用于监测气体浓度；在出气口设置有气体引导设备，气体被气体引导设备引入进气口，一部分进入监测气路，另一部分进入快速排放气路，并且从出气口排出。

可选地，在进气口还设置有除水滤尘的多用途过滤器，除水滤尘的多用途过滤器用于过滤水分和灰尘。

可选地，在进气口还设置有除水过滤器和滤尘过滤器，除水过滤器用于过滤水分，滤尘过滤器用于过滤灰尘。

可选地，在监测气路还设置有流量调节设备，流量调节设备用于调节气体流量。

可选地，流量监测设备还用于调节气体流量。

可选地，在监测气路还设置有标定接口和标定切换阀，标定接口和标定切换阀用于标定校准。

可选地，气体引导设备为真空发生装置。

可选地，气体引导设备为电动采样泵。

可选地，系统用于燃气轮机发电机组。

本实用新型与现有技术相比，主要区别及其效果在于：

本实用新型包括快速排放气路；绝大多数的气体通过快速排放气路排空，少量气体进入监测气路，可以在不影响监测准确度的情况下数倍地提高气路中的气体流量，可以极大地减少采样点的气体到达气体浓度监测设备的时间，保证危险气体泄露实时监测系统的实时性。

其次，本实用新型包括流量监测设备和流量调节设备；流量监测设备可以监测气路中的气体流量，向其他信号采集设备或控制设备提供信号，以确认气路中的气体流量是否在安全范围内；当气体流量不在安全范围内时，流量调节设备可以将气体流量调节到合适的范围，及时人工干预排除故障，避免由于任何因素而导致气路中的气体流量中断，提高危险气体泄露实时监测系统的安全性。

再次，本实用新型包括采样探针和除水滤尘的多用途过滤器；采样探针可以采样气体，并且具有过滤功能，可以防止异物及部分大颗粒物体进入气路从而污染或堵塞气路，避免影响采样效率；高温气体被采样以后，温度骤降可能会产生水分凝结，除水滤尘的多用途过滤器可以将微小水珠过滤并且排出，另外除水滤尘的多用途过滤器还可以过滤灰尘等。

再次，本实用新型包括标定接口和标定切换阀；在需要标定校准时，将标定切换阀切换至标定接口，向标定接口通入标准气体即可进行标定工作，提高危险气体泄露实时监测系统的维护便捷性。

最后，本实用新型包括真空发生装置；真空发生装置为纯物理结构，不包含任何活动部件及电气组件，不存在防爆性能下降的问题，无需维护、维修及保养，可靠性极高，同时不采用电力作为动力源，极大地提高安全性。

附图说明

图1是根据本实用新型实施方式的危险气体泄露实时监测系统的结构示意图；

图2是根据本实用新型实施方式的危险气体泄露实时监测系统的另一结构示意图。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的和技术方案更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式的附图，对本实用新型实施方式的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施方式是本实用新型的一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于所描述的本实用新型的实施方式，本领域普通技术人员在无需创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的实施方式涉及一种危险气体泄露实时监测系统。图1是根据本实用新型实施方式的危险气体泄露实时监测系统的结构示意图。

具体地，如图1所示，危险气体泄露实时监测系统100包括进气口10、监测气路20、快速排放气路30和出气口40，监测气路20分别与进气口10和出气口40连通，快速排放气路30分别与进气口10和出气口40连通；在进气口10设置有采样探针11，采样探针11用于采样气体；在监测气路设置20有流量监测设备21和气体浓度监测设备22，流量监测设备21用于监测气体流量，气体浓度监测设备22用于监测气体浓度；在出气口40设置有气体引导设备41，气体被气体引导设备41引入进气口10，一部分进入监测气路20，另一部分进入快速排放气路30，并且从出气口40排出。

可选地，在进气口10还设置有除水滤尘的多用途过滤器12，除水滤尘的多用途过滤器12用于过滤水分和灰尘。具体地，除水滤尘的多用途过滤器12被设置在进气口10的气路上。

可选地，在除水滤尘的多用途过滤器12下方设置有自动排水口13。

可选地，在监测气路20还设置有流量调节设备23，流量调节设备23用于调节气体流量。

可选地，在监测气路20还设置有标定接口24和标定切换阀25，标定接口24和标定切换阀25用于标定校准。

可选地，气体引导设备41为真空发生装置。

可选地，系统100用于燃气轮机发电机组。

在监测时，采样点的气体首先通过进气口10处的采样探针11；采样探针11可以采样气体，并且具有过滤功能，可以防止异物及部分大颗粒物体进入气路从而污染或堵塞气路，避免影响采样效率。

之后，气体通过除水滤尘的多用途过滤器12；高温气体被采样以后，温度骤降可能会产生水分凝结，除水滤尘的多用途过滤器12可以将微小水珠过滤并且排出；除水滤尘的多用途过滤器12可以具有自动排水功能，并且过滤出的水分通过自动排水口13完成自动排水；除水滤尘的多用途过滤器12还可以过滤灰尘等。

经过过滤后的气体分为两路，一路进入快速排放气路30，另一路进入监测气路20；由于流量过高或过低都会影响气体浓度监测设备22的监测准确性，因此气体浓度监测设备22的探头仅需要例如300-600ml/min左右的流量来保证监测数据的准确性。在仅设置监测气路20而不设置快速排放气路30的情况下，如果监测气路20过长，则气体到达气体浓度监测设备22的时间则会被以分钟计地延迟，极大地降低了泄露监测的实时性；因此，在采用了快速排放气路30的情况下，绝大多数的气体通过快速排放气路30排空，少量气体进入监测气路20，可以在不影响监测准确度的情况下数倍地提高气路中的气体流量，可以极大地减少采样点的气体到达气体浓度监测设备22的时间，保证危险气体泄露实时监测系统100的实时性。

进入监测气路20的气体通过流量监测设备21和流量调节设备23；流量监测设备21可以监测气路中的气体流量，向其他信号采集设备或控制设备提供流量值信号或报警信号，以确认气路中的气体流量是否在安全范围内；当气体流量不在安全范围内时，流量调节设备23可以将气体流量调节到合适的范围，及时人工干预排除故障，避免由于任何因素而导致气路中的气体流量中断，提高危险气体泄露实时监测系统100的安全性；流量监测设备21可以安装在流量调节设备23之前，也可以安装在流量调节设备23之后；流量监测设备21可以是带有流量值信号输出功能和/或流量报警功能的流量计，其中报警功能可以是继电器或其他形式的报警信号。

之后，气体通过气体浓度监测设备22；气体浓度监测设备22可以是任何可以监测例如天然气等的气体浓度的设备，向其他信号采集设备或控制设备提供浓度值信号；流量监测设备21和流量调节设备23可以安装在气体浓度监测设备22之前，也可以安装在气体浓度监测设备22之后；气体浓度监测设备22也可以安装在流量监测设备21和流量调节设备23之间；即，可以根据实际的监测需要，合理布置流量监测设备21、流量调节设备23和气体浓度监测设备22的安装位置。

完成监测的气体与快速排放气路30中的气体一同汇集到气体引导设备41，并且通过出气口40排出；气体引导设备41为真空发生装置，真空发生装置通过仪表气(压缩气)入口42所提供的压缩气体而产生真空度，将气路中的气体引导过来并且与压缩气体一同通过出气口40排出；真空发生装置为纯物理结构，不包含任何活动部件及电气组件，不存在防爆性能下降的问题，无需维护、维修及保养，可靠性极高，同时不采用电力作为动力源，极大地提高安全性。

危险气体泄露实时监测系统100要求定期或不定期地进行检查和维护，在需要标定校准时，将标定切换阀25切换至标定接口24，向标定接口24通入标准气体即可进行标定工作，提高危险气体泄露实时监测系统100的维护便捷性。

图2是根据本实用新型实施方式的危险气体泄露实时监测系统的另一结构示意图。

具体地，如图2所示，危险气体泄露实时监测系统100包括进气口10、监测气路20、快速排放气路30和出气口40，监测气路20分别与进气口10和出气口40连通，快速排放气路30分别与进气口10和出气口40连通；在进气口10设置有采样探针11，采样探针11用于采样气体；在监测气路设置20有流量监测设备21和气体浓度监测设备22，流量监测设备21用于监测气体流量，气体浓度监测设备22用于监测气体浓度；在出气口40设置有气体引导设备41，气体被气体引导设备41引入进气口10，一部分进入监测气路20，另一部分进入快速排放气路30，并且从出气口40排出。

可选地，在进气口10还设置有除水过滤器14和滤尘过滤器15，除水过滤器14用于过滤水分，滤尘过滤器15用于过滤灰尘。具体地，除水过滤器14和滤尘过滤器15被设置在进气口10的气路上。

可选地，在除水过滤器14下方设置有自动排水罐16。

可选地，流量监测设备21还用于调节气体流量。

可选地，在监测气路20还设置有标定接口24和标定切换阀25，标定接口24和标定切换阀25用于标定校准。

可选地，气体引导设备41为电动采样泵。

可选地，系统100用于燃气轮机发电机组。

在监测时，采样点的气体首先通过进气口10处的采样探针11；采样探针11可以采样气体，并且具有过滤功能，可以防止异物及部分大颗粒物体进入气路从而污染或堵塞气路，避免影响采样效率。

之后，气体通过除水过滤器14和滤尘过滤器15；高温气体被采样以后，温度骤降可能会产生水分凝结，除水过滤器14可以将微小水珠过滤并且排出；除水过滤器14可以不具有自动排水功能，并且在除水过滤器14下方设置有自动排水罐16；滤尘过滤器15可以过滤灰尘等。

经过过滤后的气体分为两路，一路进入快速排放气路30，另一路进入监测气路20；由于流量过高或过低都会影响气体浓度监测设备22的监测准确性，因此气体浓度监测设备22的探头仅需要例如300-600ml/min左右的流量来保证监测数据的准确性。在仅设置监测气路20而不设置快速排放气路30的情况下，如果监测气路20过长，则气体到达气体浓度监测设备22的时间则会被以分钟计地延迟，极大地降低了泄露监测的实时性；因此，在采用了快速排放气路30的情况下，绝大多数的气体通过快速排放气路30排空，少量气体进入监测气路20，可以在不影响监测准确度的情况下数倍地提高气路中的气体流量，可以极大地减少采样点的气体到达气体浓度监测设备22的时间，保证危险气体泄露实时监测系统100的实时性。

进入监测气路20的气体通过流量监测设备21；流量监测设备21可以集成流量调节设备，从而具有流量值信号输出功能和/或流量报警功能、以及流量调节功能，其中报警功能可以是继电器或其他形式的报警信号；流量监测设备21可以监测气路中的气体流量，向其他信号采集设备或控制设备提供流量值信号或报警信号，以确认气路中的气体流量是否在安全范围内；当气体流量不在安全范围内时，流量监测设备21可以将气体流量调节到合适的范围，及时人工干预排除故障，避免由于任何因素而导致气路中的气体流量中断，提高危险气体泄露实时监测系统100的安全性。

之后，气体通过气体浓度监测设备22；气体浓度监测设备22可以是任何可以监测例如天然气等的气体浓度的设备，向其他信号采集设备或控制设备提供浓度值信号；流量监测设备21可以安装在气体浓度监测设备22之前，也可以安装在气体浓度监测设备22之后；即，可以根据实际的监测需要，合理布置流量监测设备21和气体浓度监测设备22的安装位置。

完成监测的气体与快速排放气路30中的气体一同汇集到气体引导设备41，并且通过出气口40排出；气体引导设备41为电动采样泵，可以采用在线备份的方式，如果运行中的泵损坏，则可以直接切换到备份的泵。

危险气体泄露实时监测系统100要求定期或不定期地进行检查和维护，在需要标定校准时，将标定切换阀25切换至标定接口24，向标定接口24通入标准气体即可进行标定工作，提高危险气体泄露实时监测系统100的维护便捷性。

在附图中，可以以特定布置和/或顺序示出一些结构或方法特征。然而，应该理解，可能不需要这样的特定布置和/或排序。而是，在一些实施例中，这些特征可以以不同于说明性附图中所示的方式和/或顺序来布置。另外，在特定图中包括结构或方法特征并不意味着暗示在所有实施例中都需要这样的特征，并且在一些实施例中，可以不包括这些特征或者可以对这些特征进行变型或者可以与其他特征组合。

需要说明的是，本实用新型的各方法实施方式均可以以软件、硬件、固件等方式实现。不管本实用新型是以软件、硬件、还是固件方式实现，指令代码都可以存储在任何类型的计算机可访问的存储器中(例如永久的或者可修改的，易失性的或者非易失性的，固态的或者非固态的，固定的或者可更换的介质等等)。同样，存储器可以例如是可编程阵列逻辑(Programmable Array Logic，简称“PAL”)、随机存取存储器(Random Access Memory，简称“RAM”)、可编程只读存储器(Programmable Read Only Memory，简称“PROM”)、只读存储器(Read-Only Memory，简称“ROM”)、电可擦除可编程只读存储器(Electrically ErasableProgrammable ROM，简称“EEPROM”)、磁盘、光盘、数字通用光盘(Digital Versatile Disc，简称“DVD”)等等。

需要说明的是，本实用新型各设备实施方式中提到的各单元/模块都是逻辑单元/模块，在物理上，一个逻辑单元可以是一个物理单元，也可以是一个物理单元的一部分，还可以以多个物理单元的组合实现，这些逻辑单元本身的物理实现方式并不是最重要的，这些逻辑单元所实现的功能的组合才是解决本实用新型所提出的技术问题的关键。此外，为了突出本实用新型的创新部分，本实用新型上述各设备实施方式并没有将与解决本实用新型所提出的技术问题关系不太密切的单元引入，这并不表明上述设备实施方式并不存在其它的单元。

需要说明的是，在本专利的权利要求和说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本实用新型的某些优选实施方式，已经对本实用新型进行了图示和描述，但本领域的普通技术人员应该明白，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本实用新型的精神和范围。

Claims (9)

1.一种危险气体泄露实时监测系统，其特征在于，包括进气口、监测气路、快速排放气路和出气口，所述监测气路分别与所述进气口和所述出气口连通，所述快速排放气路分别与所述进气口和所述出气口连通；在所述进气口设置有采样探针，所述采样探针用于采样气体；在所述监测气路设置有流量监测设备和气体浓度监测设备，所述流量监测设备用于监测气体流量，所述气体浓度监测设备用于监测气体浓度；在所述出气口设置有气体引导设备，气体被所述气体引导设备引入所述进气口，一部分进入所述监测气路，另一部分进入所述快速排放气路，并且从所述出气口排出。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述进气口还设置有除水滤尘的多用途过滤器，所述除水滤尘的多用途过滤器用于过滤水分和灰尘。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述进气口还设置有除水过滤器和滤尘过滤器，所述除水过滤器用于过滤水分，所述滤尘过滤器用于过滤灰尘。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述监测气路还设置有流量调节设备，所述流量调节设备用于调节气体流量。

5.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述流量监测设备还用于调节气体流量。

6.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在所述监测气路还设置有标定接口和标定切换阀，所述标定接口和所述标定切换阀用于标定校准。

7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体引导设备为真空发生装置。

8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述气体引导设备为电动采样泵。

9.根据权利要求1至8中任一项所述的系统，其特征在于，所述系统用于燃气轮机发电机组。

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