[實用新型]一種蘭炭尾氣鍋爐的燃氣置換系統

有效

• 申請號: 201520662671.4
• 申請日: 2015-08-28
• 公開（公告）號: CN204901823U
• 公開（公告）日: 2015-12-23
• 發明（設計）人: 鄭紅梅
• 申請（專利權）人: 中國能源建設集團陜西省電力設計院有限公司
• 主分類號: F23M11/00
• 分類號: F23M11/00
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 徐文權

【技術領域】

本實用新型屬于燃氣鍋爐技術領域，涉及一種燃氣鍋爐的燃氣置換系統，尤其涉及一種蘭炭尾氣鍋爐的燃氣置換系統。

【背景技術】

蘭炭被廣泛應用于鐵合金、鋼鐵、化工等行業。近幾年，隨著市場需求量的不斷增加，蘭炭行業發展迅速，產能在快速增長。中國已成為全世界最大的蘭炭(或稱半焦)生產國。我國蘭炭產地主要集中陜西、山西、內蒙古、新疆等產煤大省，其中陜西省是目前國內蘭炭主要產地，年產量在4000萬噸左右，約占全國總產量的50％。陜西省每年外排蘭炭廢氣約500億立方米，折合標準煤約1000萬噸，是一筆非常可觀的資源。蘭炭尾氣的低位熱值一般在1700～2000Kcal/Nm³之間，著火溫度低，可以直接點火燃燒，燃燒性能優良，因此可以替代化石能源作為燃料加以利用。

目前，“蘭炭尾氣鍋爐+汽輪發電機組”是一種高效便捷的成套發電裝置，可將蘭炭尾氣的熱能轉化為高品質的能源-電能，其中蘭炭尾氣鍋爐是至關重要的主機設備。

經過分析，蘭炭尾氣屬于一種混合氣體，可燃成分約占40％左右，主要有H₂、CH₄、CO等。蘭炭尾氣與空氣在一定比例下混合后會形成爆炸氣體，具有一定爆炸火災危險性，經過計算，蘭炭尾氣的爆炸下限約為11％，爆炸上限約為56％。蘭炭尾氣作為一種氣體燃料，通過管道送入蘭炭尾氣鍋爐進行燃燒，如果管道中混有空氣，當氣體燃料與空氣混合達到一定的濃度時，便會形成爆炸性氣體，由于蘭炭尾氣著火溫度比較低，極易引起爆炸，爆炸多發生在鍋爐啟動時或運行中爐膛熄火時，這對蘭炭尾氣鍋爐的安全運行構成很大威脅。一旦發生爆炸事故，往往造成主機設備或建、構筑物的破壞，甚至造成人員傷亡，損失巨大。

【實用新型內容】

本實用新型的目的在于克服上述現有技術中存在的不足，提供一種蘭炭尾氣鍋爐的燃氣置換系統，利用惰性氣體—氮氣作為介質，將輸送蘭炭尾氣管道中的空氣置換掉，從而遠離蘭炭尾氣的爆炸下限，保障蘭炭尾氣鍋爐的安全運行。

本實用新型是通過以下技術方案來實現：

一種蘭炭尾氣鍋爐的燃氣置換系統，包括蘭炭尾氣鍋爐爐膛、燃氣總管和置換氣體儲氣罐，所述的蘭炭尾氣鍋爐爐膛的前墻和后墻分別布置若干燃燒器；所述的燃氣總管一端與廠外燃氣管道連通，另一端與前墻燃氣管道連通，在燃氣總管上裝設總隔離閥；前墻燃氣管道與后墻燃氣管道通過兩個分段隔離閥連接形成閉環管路；前墻的燃燒器通過前墻燃氣支管與前墻燃氣管道連通，后墻的燃燒器通過后墻燃氣支管與后墻燃氣管道連通；所述的置換氣體儲氣罐的輸出管路分成兩路置換氣體管道分別與燃氣總管和后墻燃氣管道連通；前墻燃氣管道與后墻燃氣管道上分別設置有前墻放散管和后墻放散管。

所述的前墻放散管和后墻放散管均靠近分段隔離閥設置，前墻燃氣支管還通過第一放散支管與前墻放散管連通，后墻燃氣支管通過第二放散支管與后墻放散管連通。

所述的每個分段隔離閥附近設置一個前墻放散管或后墻放散管，前墻燃氣管道沒有設置前墻放散管的一端管路通過第三放散支管與后墻放散管連通，后墻燃氣管道沒有設置后墻放散管的一端管路通過第四放散支管與前墻放散管連通。

所述的第一放散支管、第二放散支管、第三放散支管和第四放散支管上均設置有截止閥。

所述的前墻燃氣支管和后墻燃氣支管上均裝設快速切斷閥，且快速切斷閥靠近燃燒器設置。

所述的在前墻放散管和后墻放散管上均裝設有取樣器和自動放散閥。

所述的總隔離閥與蘭炭尾氣鍋爐爐膛之間的燃氣總管上設置置換氣體吹掃入口，吹掃入口與一路置換氣體管道連通；所述的后墻燃氣管道上設置置換氣體吹掃入口，吹掃入口與另一路置換氣體管道連通。

所述的置換氣體管道上設置有球閥。

所述的置換氣體儲氣罐為氮氣儲氣罐，氮氣儲氣罐存放純度不低于99％的氮氣，儲存時氮氣的壓力為0.8Mpa，使用時氮氣的壓力不低于0.6Mpa。

與現有技術相比，本實用新型具有以下有益的技術效果：

本實用新型結構蘭炭尾氣鍋爐的進氣管道上按長度或功能裝設分段隔離閥，分段隔離閥前后分別設置放散管道，放散管道與大氣相通。設置置換氣體儲氣罐將惰性氣體作為置換介質，置換燃氣管道中的空氣，簡單易行，經實踐檢驗，效果良好。并且將置換氣體分成兩路分別與燃氣總管和后墻燃氣管道連通，置換效率提高。

進一步，為了置換前后墻燃氣支管內的空氣，增加放散支管連通燃氣支管和放散管道，保證空氣的置換完全。