蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及蒸汽鍋爐用氣系統(tǒng)，具體為一種蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]鍋爐是一種能量轉(zhuǎn)換設(shè)備，向鍋爐輸入的能量有燃料中的化學(xué)能、電能、高溫?zé)煔獾臒崮艿刃问剑?jīng)過鍋爐轉(zhuǎn)換，向外輸出具有一定熱能的蒸汽、高溫水或有機(jī)熱載體。鍋爐中產(chǎn)生的熱水或蒸汽可直接為工業(yè)生產(chǎn)和人民生活提供所需熱能，也可通過蒸汽動(dòng)力裝置轉(zhuǎn)換為機(jī)械能，或再通過發(fā)電機(jī)將機(jī)械能轉(zhuǎn)換為電能。
[0003]蒸汽鍋爐一般有以下幾種形式:
[0004]沼氣鍋爐包括沼氣開水爐、沼氣熱水鍋爐、沼氣采暖鍋爐、沼氣浴池鍋爐及沼氣蒸汽鍋爐等，沼氣鍋爐是指利用沼氣燃燒把水或其它熱媒加熱到一定參數(shù)的燃?xì)忮仩t，他和其它燃?xì)忮仩t一樣都是室燃鍋爐，只是燃料不同而已。
[0005]沼氣鍋爐按照介質(zhì)分為沼氣開水鍋爐、沼氣熱水鍋爐、沼氣蒸汽鍋爐、沼氣有機(jī)熱載體鍋爐;按照用途分為沼氣采暖鍋爐、沼氣洗浴鍋爐、沼氣蒸煮鍋爐等。
[0006]燃油鍋爐的燃料是燃油(如柴油、機(jī)油、煤油等)，燃?xì)忮仩t的燃料為燃?xì)?如天然氣、城市煤氣、沼氣等)，取決于鍋爐燃什么燃料的設(shè)備叫燃燒器，配置燃?xì)馊紵鞯腻仩t叫燃?xì)忮仩t，配置燃油燃燒器的鍋爐叫燃油鍋爐，燃油鍋爐和燃?xì)忮仩t的區(qū)別在于使用什么燃料的燃燒器。
[0007]燃煤鍋爐是指燃料燃燒的煤，煤炭熱量經(jīng)轉(zhuǎn)化后，產(chǎn)生蒸汽或者變成熱水，但并不是所有的熱量全部有效轉(zhuǎn)化，有一部分無功消耗，這樣就存在效率問題，一般大些的鍋爐效率高些，60%?80%之間。
[0008]目前蒸汽鍋爐一般燃料為燃油和燃?xì)?，因?yàn)槿济哄仩t三廢處理量大，污染嚴(yán)重，只適用于大型企業(yè)和火力發(fā)電廠，對(duì)于中小企業(yè)或公共事業(yè)單位，都是使用燃?xì)饣蛉加驼羝仩t，且一般使用單一燃料，如:天然氣燃?xì)忮仩t的設(shè)計(jì)就是只能用天然氣，沼氣燃?xì)忮仩t就是只用沼氣，然而，在現(xiàn)實(shí)環(huán)境中，天然氣資源是不可再生能源，沼氣為可再生能源，如何合理利用天然氣和沼氣，把能再生能源利用最大化就是擺在我們面前的新課題，也就是把沼氣和天然氣作為互相補(bǔ)充的燃料氣來使用，盡可能利用沼氣，又不影響鍋爐的正常運(yùn)行和出力，使用混合氣來燃燒，就必須對(duì)混合裝置和混合工藝進(jìn)行研究來解決上述問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0009]本實(shí)用新型提供一種蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)，能有效地利用沼氣混合天然氣，既保證了蒸汽鍋爐正常運(yùn)行，又最大程度地利用可再生的能源一一沼氣，采用自動(dòng)控制裝置，進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)、節(jié)省人工操作；能有效避免操作事故的發(fā)生，具有較好的發(fā)展前景。
[0010]本實(shí)用新型所采用的技術(shù)方案是:
[0011]蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)，包括第一沼氣池、第二沼氣池、混合氣柜、蒸汽鍋爐，第一沼氣池、第二沼氣池之間設(shè)有水壓間，第一沼氣池、第二沼氣池的出氣管上分別設(shè)有第一出氣閥、第二出氣閥，第一沼氣池、第二沼氣池的出氣管均連接沼氣進(jìn)氣管，沼氣進(jìn)氣管上設(shè)有增壓栗、第一進(jìn)氣控制閥，沼氣進(jìn)氣管從混合氣柜下部水槽插入。天然氣進(jìn)氣管從混合氣柜下部水槽插入，天然氣進(jìn)氣管上設(shè)有第二進(jìn)氣控制閥?；旌蠚夤耥敳吭O(shè)有放空管。出氣管由混合氣柜下部水槽引出，出氣管接入蒸汽鍋爐的燃?xì)膺M(jìn)口。所述增壓栗、第一進(jìn)氣控制閥、第二進(jìn)氣控制閥均連接自動(dòng)控制裝置。
[0012]所述沼氣進(jìn)氣管上設(shè)有沼氣止回閥、沼氣流量計(jì)。
[0013]所述天然氣進(jìn)氣管上設(shè)有天然氣止回閥、天然氣流量計(jì)。
[0014]所述放空管上設(shè)置安全閥。
[0015]所述出氣管上設(shè)置出氣閥。
[0016]—種沼氣-天然氣混氣方法，對(duì)于間歇使用的蒸汽鍋爐，先將天然氣充進(jìn)混合氣柜，充入到混合氣柜總?cè)莘e的65%時(shí)停止，然后再將沼氣充進(jìn)混合氣柜，達(dá)到混合氣柜的總?cè)莘e，此時(shí)沼氣進(jìn)氣量為總?cè)莘e的35%，使沼氣和天然氣在混合氣柜中充分混合，然后打開出氣閥，使混合氣進(jìn)入蒸汽鍋爐進(jìn)行燃燒，混氣比例在混合氣柜上的刻度來確定控制；當(dāng)沼氣池壓力降低，低于混合氣柜壓力時(shí)，啟動(dòng)增壓栗增壓，使沼氣不間斷進(jìn)入混合氣柜，達(dá)到混合比例要求。
[0017]—種沼氣-天然氣混氣方法，對(duì)于連續(xù)使用的蒸汽鍋爐，即要進(jìn)行邊混邊用模式，利用天然氣流量計(jì)與第二進(jìn)氣控制閥連鎖關(guān)系，將天然氣流量調(diào)節(jié)合適，同時(shí)利用增壓栗和第一進(jìn)氣控制閥、沼氣流量計(jì)的連鎖調(diào)節(jié)關(guān)系，將沼氣流量調(diào)節(jié)合適，同時(shí)送至混合氣柜。此工藝關(guān)鍵技術(shù)是采用自動(dòng)控制裝置連鎖調(diào)節(jié)技術(shù)，將兩種燃料的流量穩(wěn)定在所需的比例上混合，才能使后面的燃?xì)忮仩t穩(wěn)定運(yùn)行。因此，在天然氣壓力基本恒定的條件下，穩(wěn)定沼氣的進(jìn)氣壓力是至關(guān)重要的。
[0018]本實(shí)用新型蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)，將沼氣增壓栗采用變頻方式以克服沼氣壓力不穩(wěn)，流量波動(dòng)的缺陷。這樣一來，鍋爐用的混合氣就能連續(xù)得到供應(yīng)。在沼氣產(chǎn)量不足的情況下，又可以轉(zhuǎn)換鍋爐進(jìn)氣來直接用天然氣。
[0019]本實(shí)用新型蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)，能有效地利用沼氣混合天然氣，既保證了蒸汽鍋爐正常運(yùn)行，又最大程度地利用可再生的能源-沼氣，采用自動(dòng)控制裝置，進(jìn)行精準(zhǔn)調(diào)節(jié)，節(jié)省人工操作，能有效避免操作事故的發(fā)生，具有較好的發(fā)展前景。
【附圖說明】

[0020]圖1是本實(shí)用新型系統(tǒng)的連接示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]如圖1所示，蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)，包括第一沼氣池1、第二沼氣池3、混合氣柜4、蒸汽鍋爐5，第一沼氣池1、第二沼氣池3之間設(shè)有水壓間2，用來封氣。第一沼氣池1、第二沼氣池3的頂部出氣口的出氣管上分別設(shè)有第一出氣閥14、第二出氣閥13，第一沼氣池1、第二沼氣池3的出氣管均連接沼氣進(jìn)氣管7，沼氣進(jìn)氣管7上設(shè)有帶有調(diào)頻電機(jī)的增壓栗12、第一進(jìn)氣控制閥11，沼氣進(jìn)氣管7從混合氣柜4下部水槽插入。天然氣進(jìn)氣管6由廠區(qū)外部引入，天然氣進(jìn)氣管6從混合氣柜4下部水槽插入，天然氣進(jìn)氣管6上設(shè)有第二進(jìn)氣控制閥10?；旌蠚夤?的鐘罩頂部設(shè)有放空管21。出氣管8由混合氣柜4下部水槽引出，出氣管8接入蒸汽鍋爐5的燃?xì)膺M(jìn)口。所述增壓栗12、第一進(jìn)氣控制閥11、第二進(jìn)氣控制閥10均連接自動(dòng)控制裝置19。自動(dòng)控制裝置19對(duì)系統(tǒng)的流量壓力和增壓栗12的變頻進(jìn)行連鎖控制。
[0022]所述沼氣進(jìn)氣管7上設(shè)有沼氣止回閥15、沼氣流量計(jì)17。
[0023]所述天然氣進(jìn)氣管6上設(shè)有天然氣止回閥16、天然氣流量計(jì)18。
[0024]所述放空管21上設(shè)置安全閥20?；旌蠚夤?頂部設(shè)置的放空管21和安全閥20是防止系統(tǒng)出現(xiàn)不正常時(shí)，混合氣柜4里壓力過高后放空降壓，保護(hù)混合氣柜4。
[0025]所述出氣管8中部設(shè)置出氣閥9。
[0026]第一沼氣池1、第二沼氣池3均制作為180m3容積，混合氣柜4制作總?cè)莘e為200m3，蒸汽鍋爐5為2t/h。
[0027]工藝操作有兩種模式:
[0028]1、間歇操作。在車間間歇用氣時(shí)，混合氣柜4采取間歇混氣，現(xiàn)將天然氣進(jìn)氣管6上的第二進(jìn)氣控制閥10打開，使天然氣經(jīng)過第二進(jìn)氣控制閥10、天然氣止回閥16、天然氣流量計(jì)18后進(jìn)入混合氣柜4，此時(shí)天然氣壓力為0.0lMPa，混合氣柜4在壓力作用下，鐘罩不斷上升，上升刻度到達(dá)65%?70%時(shí)，關(guān)閉第二進(jìn)氣控制閥1;再將第一出氣閥14、第二出氣閥13打開，然后打開第一進(jìn)氣控制閥U，觀察沼氣流量計(jì)17是否有流量，若有就觀察混合氣柜4的鐘罩上升刻度，上升到總?cè)莘e刻度時(shí)，關(guān)閉第一進(jìn)氣控制閥11，混氣結(jié)束。再將準(zhǔn)備好的蒸汽鍋爐5點(diǎn)燃，打開出氣閥9，使混合氣送進(jìn)蒸汽鍋爐5使用。若在混氣時(shí)，沼氣流量計(jì)17沒有流量顯示，則表明沼氣壓力低于混合氣柜4中的天然氣壓力，應(yīng)及時(shí)啟動(dòng)增壓栗12增壓，用變頻電機(jī)控制進(jìn)氣流量。
[0029]2、連續(xù)操作。按間歇模式先將混合氣充入混合氣柜4容積50%，然后將第二進(jìn)氣控制閥10和第一進(jìn)氣控制閥11通過自動(dòng)控制裝置19與天然氣流量計(jì)18和沼氣流量計(jì)17連鎖，使天然氣和沼氣按比例繼續(xù)進(jìn)入混合氣柜4，再打開出氣閥9使混合氣進(jìn)入蒸汽鍋爐5使用；蒸汽鍋爐5的額定用氣量為110 m3/h，混合后天然氣的量最低35?50 m3/h，混合氣共約為140m3/h，注意進(jìn)氣流量和出氣流量基本平衡，混合氣柜4儲(chǔ)氣量不發(fā)生劇烈波動(dòng)。當(dāng)沼氣壓力大于天然氣壓力時(shí)，增壓栗12停止工作，沼氣池里的沼氣壓力最高時(shí)可達(dá)0.03MPa，因此，調(diào)節(jié)好沼氣流量是本工藝操作的核心。當(dāng)沼氣壓力降低到0.005MPa時(shí)或需要檢修時(shí)，將第一進(jìn)氣控制閥11關(guān)閉，天然氣調(diào)大，繼續(xù)供氣到蒸汽鍋爐5。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)，包括第一沼氣池(I)、第二沼氣池(3)、混合氣柜(4)、蒸汽鍋爐(5)，其特征在于，第一沼氣池(1)、第二沼氣池(3)之間設(shè)有水壓間(2)，第一沼氣池(I)、第二沼氣池(3)的出氣管上分別設(shè)有第一出氣閥(14)、第二出氣閥(13)，第一沼氣池(I)、第二沼氣池(3)的出氣管均連接沼氣進(jìn)氣管(7)，沼氣進(jìn)氣管(7)上設(shè)有增壓栗(12)、第一進(jìn)氣控制閥(11)，沼氣進(jìn)氣管(7)從混合氣柜(4)下部水槽插入;天然氣進(jìn)氣管(6)從混合氣柜(4)下部水槽插入，天然氣進(jìn)氣管(6)上設(shè)有第二進(jìn)氣控制閥(10);混合氣柜(4)頂部設(shè)有放空管(21);出氣管(8)由混合氣柜4下部水槽引出，出氣管(8)接入蒸汽鍋爐(5 )的燃?xì)膺M(jìn)口，所述增壓栗(12 )、第一進(jìn)氣控制閥(11)、第二進(jìn)氣控制閥(1 )均連接自動(dòng)控制裝置(19)。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)，其特征在于，所述沼氣進(jìn)氣管(7)上設(shè)有沼氣止回閥(15)、沼氣流量計(jì)(17)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)，其特征在于，所述天然氣進(jìn)氣管(6 )上設(shè)有天然氣止回閥(16 )、天然氣流量計(jì)(18)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)，其特征在于，所述放空管(21)上設(shè)置安全閥(20)。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述蒸汽鍋爐用沼氣-天然氣混合用氣系統(tǒng)，其特征在于，所述出氣管(8)上設(shè)置出氣閥(9)。
【專利摘要】蒸汽鍋爐用沼氣?天然氣混合用氣系統(tǒng)，包括第一沼氣池、第二沼氣池、混合氣柜、蒸汽鍋爐，第一沼氣池、第二沼氣池之間設(shè)有水壓間，第一沼氣池、第二沼氣池的出氣管上分別設(shè)有第一出氣閥、第二出氣閥，第一沼氣池、第二沼氣池的出氣管均連接沼氣進(jìn)氣管，沼氣進(jìn)氣管上設(shè)有增壓泵、第一進(jìn)氣控制閥，沼氣進(jìn)氣管從混合氣柜下部水槽插入。天然氣進(jìn)氣管從混合氣柜下部水槽插入，天然氣進(jìn)氣管上設(shè)有第二進(jìn)氣控制閥?；旌蠚夤耥敳吭O(shè)有放空管。出氣管由混合氣柜下部水槽引出，出氣管接入蒸汽鍋爐的燃?xì)膺M(jìn)口。所述增壓泵、第一進(jìn)氣控制閥、第二進(jìn)氣控制閥均連接自動(dòng)控制裝置。本實(shí)用新型系統(tǒng)能有效地利用沼氣混合天然氣，既保證了蒸汽鍋爐正常運(yùn)行，又最大程度地利用可再生的能源。
【IPC分類】F23K5/00, C12M1/107
【公開號(hào)】CN205383638
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201620184876
【發(fā)明人】王興
【申請(qǐng)人】宜都市橋河食品有限公司
【公開日】2016年7月13日
【申請(qǐng)日】2016年3月11日