專利名稱：一種維持煙氣沖擊旋水式lng加熱氣化爐水位的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐的改良裝置，特別是涉及煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐在工作中能保持水位的一種裝置。
背景技術(shù)：
天然氣是清潔能源，具有熱值高，燃燒產(chǎn)物污染小，儲(chǔ)運(yùn)方便等特點(diǎn)。在當(dāng)今節(jié)能減排成為全球共識(shí)之時(shí)，天然氣成為能源發(fā)展方向之一。在運(yùn)輸方面，天然氣往往采用管道輸送，如我國(guó)的西氣東輸管線，或?qū)⑻烊粴饫淠夯梢夯烊粴?Liquefied NaturalGas,簡(jiǎn)稱LNG)，使其體積大大縮小(常壓下，625M3天然氣能冷凝成IM3LNG),然后用船、車等運(yùn)載工具運(yùn)輸，如我國(guó)從國(guó)外用大型LNG運(yùn)輸船裝運(yùn)進(jìn)口 LNG ;在儲(chǔ)藏方面,天然氣一般采用地下儲(chǔ)氣、管道儲(chǔ)氣或大型球罐儲(chǔ)氣，而LNG更具有優(yōu)勢(shì)，只需較小的儲(chǔ)液容器就能儲(chǔ)藏大量的天然氣。但在使用時(shí)，LNG仍須加熱氣化成工藝所需的壓力、溫度下的天然氣，才能供工程實(shí)際使用，因此在LNG供氣系統(tǒng)中，必須有加熱氣化LNG的裝置，它是一種不可或缺的重要設(shè)備。專利號(hào)ZL201010113494. 6的煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐是一種新穎的LNG加熱氣化裝置，所述氣化爐利用燃燒產(chǎn)生的煙氣高速?zèng)_擊浸沒(méi)在水池中的氣流旋水子，濺起并夾帶水滴、水霧、水蒸汽，形成濕度較高的煙氣流，通過(guò)盤(pán)管加熱氣化在盤(pán)管中流動(dòng)的LNG，從而達(dá)到工藝要求的天然氣供氣參數(shù)。之所以要實(shí)現(xiàn)高溫?zé)煔鉀_擊水面形成含濕氣流，一是為了降低進(jìn)入盤(pán)管的煙氣溫度，使直接接觸盤(pán)管的煙氣溫度低于LNG的著火溫度，保證LNG加熱氣化爐的安全運(yùn)行；二是為了將煙氣攜帶的部分熱量傳遞給水池中的水，使水溫提高，以加熱在浸沒(méi)在水池中的盤(pán)管內(nèi)流動(dòng)的天然氣。所述一種煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化裝置的具體結(jié)構(gòu)為
在立式密閉圓筒形外殼的頂部安裝燃燒室，燃燒室由內(nèi)筒和外筒構(gòu)成，內(nèi)筒的頂部安裝燃燒器，外筒的下端為錐形的煙氣噴嘴；在外筒的外壁與圓筒形外殼的內(nèi)壁之間形成換熱面布置空間，在換熱面布置空間的上部開(kāi)設(shè)排煙管道；在燃燒室外筒與內(nèi)筒之間構(gòu)成夾套層結(jié)構(gòu)的燃燒室?jiàn)A套，燃燒室?jiàn)A套的底部與錐形噴口連通，燃燒室?jiàn)A套的頂部經(jīng)循環(huán)煙道與排煙管道連通；在排煙管道中設(shè)置排煙管道調(diào)風(fēng)門(mén)，在循環(huán)煙道中設(shè)置循環(huán)煙道調(diào)風(fēng)門(mén)；立式密閉圓筒形外殼的下部為積存水的水池，水池的水面部分浸沒(méi)呈倒置傘狀的氣流旋水子，氣流旋水子的中心為向上突起的尖頂，由尖頂向下并向四周擴(kuò)展的是以某種曲線形狀先向下至圓盤(pán)邊緣后再略向上彎曲的曲面；在換熱面布置空間中布置了圍繞燃燒室外筒呈螺旋上升排列的盤(pán)管；盤(pán)管的一端為L(zhǎng)NG進(jìn)口，另一端為天然氣出口。濕度較高的煙氣流過(guò)盤(pán)管放熱后，煙氣中的部分水蒸汽凝結(jié)下來(lái)，滴回水池，部分水蒸汽隨煙氣排出爐外，因此水池中的水不斷減少，當(dāng)水位低于氣流旋水子的圓盤(pán)時(shí)，煙氣沖擊、濺起、夾帶水滴、水霧、水蒸汽的效應(yīng)被破壞，嚴(yán)重影響煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐的正常運(yùn)行，因此必須提供一種能保持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置，才能維持加熱氣化爐正常工作。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明擬提供一種能保持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置，以達(dá)到維持加熱氣化爐正常、安全運(yùn)行的目的。本發(fā)明的目的是由如下結(jié)構(gòu)來(lái)實(shí)現(xiàn)的一種維持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置，其特征在于在立式的由內(nèi)外筒組成的燃燒室?jiàn)A套的頂部，水平配置一個(gè)環(huán)形管圈，環(huán)形管圈的周壁開(kāi)設(shè)多個(gè)補(bǔ)水孔； 環(huán)形管圈經(jīng)進(jìn)水管連接至水箱，在進(jìn)水管路上配置供水動(dòng)力水泵。進(jìn)一步，在所述環(huán)形管圈與水泵之間的進(jìn)水管段上接通由調(diào)節(jié)閥控制、接通的旁路管，旁路管的另一端為回水口，接至水箱。進(jìn)一步，所述環(huán)形管圈的外徑尺寸等于0. 3—0. 7倍燃燒室?jiàn)A套內(nèi)外筒壁之間的間距尺寸。進(jìn)一步，所述水泵為定時(shí)定量泵。進(jìn)一步，在所述環(huán)形管圈的下方、內(nèi)側(cè)、外側(cè)開(kāi)設(shè)多個(gè)補(bǔ)水孔。進(jìn)一步，所述燃燒室?jiàn)A套內(nèi)外筒壁之間的間距為60mm，所述環(huán)形管圈的外徑為15mm。自煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐問(wèn)世后，經(jīng)過(guò)反復(fù)試用、使用，發(fā)現(xiàn)有尚待改進(jìn)和提高之處——加熱氣化爐中的水位會(huì)逐漸降低，影響運(yùn)行，甚至造成故障，本發(fā)明捕捉到了這個(gè)僅從理論設(shè)計(jì)上容易被忽視的問(wèn)題。如果僅僅給加熱氣化爐補(bǔ)水、維持水位應(yīng)該不是復(fù)雜的技術(shù)，但是要達(dá)到簡(jiǎn)易、經(jīng)濟(jì)、高效的補(bǔ)水、維持水位目的，同時(shí)同一裝置起到多項(xiàng)有益功能、效果的技術(shù)方案，不僅將深受用戶歡迎，而且將是一項(xiàng)具有專利性的技術(shù)難題。將環(huán)形管道安裝在煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐的燃燒室?jiàn)A套內(nèi)的頂部，環(huán)形管道上裝有一根進(jìn)水管道，環(huán)形管道上開(kāi)有小孔，環(huán)形管圈經(jīng)進(jìn)水管連接至水箱，在進(jìn)水管路上配置供水動(dòng)力水泵，水泵啟動(dòng)，水從水箱經(jīng)過(guò)進(jìn)水管流入環(huán)形管道，從環(huán)形管道上的補(bǔ)水孔噴出，由此方式可以給煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐不斷補(bǔ)給水，維持加熱氣化爐正常運(yùn)行的工藝要求。環(huán)形管道上補(bǔ)水孔的數(shù)量和孔徑，根據(jù)補(bǔ)水量確定；小孔間距根據(jù)補(bǔ)水均勻性確定，小孔沿管道圓截面的開(kāi)孔方向，可根據(jù)工藝需要沿圓截面的各個(gè)方向。與環(huán)形管道連接的進(jìn)水管，管徑一般應(yīng)與環(huán)形管道管徑相同，但也可根據(jù)工藝需要采用大于或小于環(huán)形管道管徑的進(jìn)水管。進(jìn)水管與環(huán)形管道連接一般為水平連接，根據(jù)工藝需要也可采用垂直連接或以任一角度的傾斜連接。進(jìn)水管從燃燒室?jiàn)A套外壁穿出，穿孔處應(yīng)予密封。進(jìn)水管的另一端與水泵連接，根據(jù)工藝需要供給水。即使所述環(huán)形管道不是一個(gè)整圓環(huán)，中間存在圓缺，圓缺的兩端封閉，如此結(jié)構(gòu)也屬本發(fā)明保護(hù)范圍。
本發(fā)明專利的特點(diǎn)和優(yōu)點(diǎn)是I、設(shè)計(jì)了補(bǔ)水裝置，使煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐內(nèi)能不斷補(bǔ)充水分，從而始終保持爐內(nèi)水池水位穩(wěn)定在最佳位置，最充分地發(fā)揮煙氣沖擊、濺出、夾帶水滴、水霧、水蒸汽的效應(yīng)，確保加熱氣化爐正常運(yùn)行。2、原設(shè)計(jì)的燃燒室?jiàn)A套主要功能是隔絕夾套兩側(cè)高低溫的直接傳導(dǎo)，本發(fā)明補(bǔ)給水與循環(huán)煙氣一起沿燃燒室?jiàn)A套流下，能很有效地冷卻燃燒室壁溫，大大保證燃燒室壁溫不超溫，取得了除確保維持加熱氣化爐工作水位以外新的有效功能。3、本發(fā)明的補(bǔ)水方式和結(jié)構(gòu)在補(bǔ)給水流入錐形噴嘴隨煙氣噴出時(shí)，極易形成水滴、水霧、水蒸汽，能迅速有效地降低煙氣溫度。本發(fā)明確保了煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐的正常安全運(yùn)行，提高了該爐的運(yùn)行效率?！?br>

圖I為本發(fā)明維持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置一種實(shí)施方式，配置在加熱氣化爐上的總結(jié)構(gòu)布置圖；圖2為圖I配置在加熱氣化爐夾套層中一側(cè)的環(huán)形管圈部件的剖視圖，顯示在環(huán)形管圈的下方、內(nèi)側(cè)、外側(cè)開(kāi)設(shè)補(bǔ)水孔；圖3為圖I配置在加熱氣化爐夾套層中環(huán)形管圈部件從下往上觀察的仰視圖。圖中I是環(huán)形管圈，Ia是補(bǔ)水孔，2是水泵，3是進(jìn)水管，4是水箱，5是旁路管，6是調(diào)節(jié)閥，7是燃燒室?jiàn)A套，8是外殼，9是LNG盤(pán)管，10是氣流旋水子，11是煙氣噴嘴，12是連通管，13是燃燒室內(nèi)筒，14是燃燒器接口。
具體實(shí)施例方式以下結(jié)合附圖進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的結(jié)構(gòu)。一種維持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置在立式的由內(nèi)外筒組成的燃燒室?jiàn)A套7的頂部，水平配置一個(gè)環(huán)形管圈1，環(huán)形管圈I的周壁開(kāi)設(shè)多個(gè)補(bǔ)水孔Ia ;環(huán)形管圈I經(jīng)進(jìn)水管3連接至水箱4，在進(jìn)水管3路上配置供水動(dòng)力水泵2。在所述環(huán)形管圈I與水泵2之間的進(jìn)水管3段上接通由調(diào)節(jié)閥6控制、接通的旁路管5，旁路管5的另一端為回水口，接至水箱4。當(dāng)進(jìn)水量過(guò)多，可以開(kāi)啟調(diào)節(jié)閥6回水，保持最佳水位。所述環(huán)形管圈I的外徑尺寸等于0. 3—0. 7倍燃燒室?jiàn)A套7內(nèi)外筒壁之間的間距尺寸。燃燒室?jiàn)A套7中需要通煙氣，因此，要在所述范圍內(nèi)選擇合適的比例，確保煙氣和冷卻補(bǔ)水量都達(dá)到一個(gè)較好的效果。所述水泵2為定時(shí)定量泵，可以精確提供補(bǔ)水量，達(dá)到較好效果。在所述環(huán)形管圈I的下方、內(nèi)側(cè)、外側(cè)開(kāi)設(shè)多個(gè)補(bǔ)水孔la，由此結(jié)構(gòu)可以達(dá)到補(bǔ)水和內(nèi)、外壁針對(duì)性冷卻兼顧的更好效果。所述燃燒室?jiàn)A套7內(nèi)外筒壁之間的間距為60mm，所述環(huán)形管圈I的外徑為15mm，此尺寸為較常用的規(guī)格 ，能取得較好效果。
權(quán)利要求
1.一種維持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置，其特征在于 在立式的由內(nèi)外筒組成的燃燒室?jiàn)A套(7)的頂部，水平配置ー個(gè)環(huán)形管圈(1)，環(huán)形管圈(I)的周壁開(kāi)設(shè)多個(gè)補(bǔ)水孔(Ia)； 環(huán)形管圈(I)經(jīng)進(jìn)水管(3)連接至水箱(4)，在進(jìn)水管(3)路上配置供水動(dòng)力水泵(2)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述維持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置，其特征在于在所述環(huán)形管圈(I)與水泵(2)之間的進(jìn)水管(3)段上接通由調(diào)節(jié)閥(6)控制、接通的旁路管(5)，旁路管(5)的另一端為回水口，接至水箱(4)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述維持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置，其特征在于所述環(huán)形管圈(I)的外徑尺寸等于O. 3—O. 7倍燃燒室?jiàn)A套(7)內(nèi)外筒壁之間的間距尺寸。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述維持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置，其特征在于所述水泵(2)為定時(shí)定量泵。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述維持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置，其特征在于在所述環(huán)形管圈(I)的下方、內(nèi)側(cè)、外側(cè)開(kāi)設(shè)多個(gè)補(bǔ)水孔(la)。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述維持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置，其特征在于所述燃燒室?jiàn)A套(7)內(nèi)外筒壁之間的間距為60mm，所述環(huán)形管圈⑴的外徑為15mm。
全文摘要
本發(fā)明涉及煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐的改良裝置，一種維持煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐水位的裝置，在立式的由內(nèi)外筒組成的燃燒室?jiàn)A套(7)的頂部，水平配置一個(gè)環(huán)形管圈(1)，環(huán)形管圈(1)的周壁開(kāi)設(shè)多個(gè)補(bǔ)水孔(1a)；環(huán)形管圈(1)經(jīng)進(jìn)水管(3)連接至水箱(4)，在進(jìn)水管(3)路上配置供水動(dòng)力水泵(2)。本發(fā)明確保加熱氣化爐內(nèi)不斷補(bǔ)充水分，保持爐內(nèi)水池水位穩(wěn)定在最佳位置，最充分地發(fā)揮煙氣沖擊、濺出、夾帶水滴、水霧、水蒸汽的效應(yīng)，確保加熱氣化爐正常運(yùn)行。并且能很有效地冷卻燃燒室壁溫，保證燃燒室壁溫不超溫，取得了除確保維持加熱氣化爐工作水位以外新的有效功能，確保了煙氣沖擊旋水式LNG加熱氣化爐的正常安全運(yùn)行，提高運(yùn)行效率。
文檔編號(hào)F17C9/02GK102679146SQ20121015360
公開(kāi)日2012年9月19日 申請(qǐng)日期2012年5月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月15日
發(fā)明者嚴(yán)平, 何法江, 曹偉武, 錢(qián)尚源 申請(qǐng)人:上海工程技術(shù)大學(xué)