天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，包括天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件、混合器、熱值檢測裝置和控制裝置，天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件均通過管道與混合器連通，熱值檢測裝置設(shè)置在混合器的輸出管道上，并與控制裝置電信號連接。天然氣輸入組件、空氣輸入組件和烷烴輸入組件所在的管道均設(shè)有流量計及調(diào)節(jié)閥，控制裝置根據(jù)熱值檢測裝置檢測到的混合氣體熱值和天然氣輸入組件所在管道的第一流量計檢測到的天然氣流量，根據(jù)第二流量計或第三流量計計算出需要添加的烷烴體積或空氣體積，控制烷烴輸入組件或空氣輸入組件所在管道的調(diào)節(jié)閥使需要的烷烴氣體或空氣體積進入混合器，從而控制天然氣的熱值穩(wěn)定在一特定值，保障熱工設(shè)備的正常運行。
【專利說明】天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型屬于天然氣供給輸送領(lǐng)域，特別是涉及一種天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]由于能源需求的日益增長和環(huán)保意識的不斷增強，天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源，其二氧化碳和氮氧化物的排放僅為煤炭的一半和五分之一左右，二氧化硫的排放幾乎為零。
[0003]然而，天然氣是一種多組分的混合氣態(tài)化石燃料，產(chǎn)地不同造成其熱值差別巨大，對于用氣企業(yè)的熱工設(shè)備穩(wěn)定運行形成了威脅。
實用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要提供一種天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，能夠穩(wěn)定天然氣的熱值，保障熱工設(shè)備的正常運行。
[0005]一種天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng),包括天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件、混合器、熱值檢測裝置及控制裝置；
[0006]所述天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件均通過管道與所述混合器連接，連接所述天然氣輸入組件與所述混合器的管道上設(shè)有第一流量計，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上設(shè)有第二流量計和第一調(diào)節(jié)閥，連接所述烷烴輸入組件與所述混合器的管道上設(shè)有第三流量計和第二調(diào)節(jié)閥，所述熱值檢測裝置設(shè)置于所述混合器的輸出管道上，所述熱值檢測裝置可檢測所述混合器的輸出管道中的混合氣體的熱值，所述控制裝置分別與所述熱值檢測裝置、第一流量、第二流量計、第三流量計、第一調(diào)節(jié)閥及第二調(diào)節(jié)閥計電信號連接，且所述控制裝置可根據(jù)所述熱值檢測裝置檢測的熱值和所述第一流量計的流量值以控制所述第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥中的至少一個開啟。
[0007]在其中的一個實施例中，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一切斷閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二切斷閥，所述第一切斷閥和第二切斷閥均與所述控制裝置電信號連接。
[0008]在其中的一個實施例中，所述混合器的輸出管道上設(shè)有氧含量計，所述氧含量計與所述控制裝置電信號連接，所述氧含量計可檢測所述混合器的輸出管道中的氣體的氧含量值，并控制所述第一切斷閥和第二切斷閥中的至少一個開啟。
[0009]在其中的一個實施例中，所述混合器的輸出管道上還設(shè)有一安全閥。
[0010]在其中的一個實施例中，連接所述天然氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一調(diào)壓閥，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二調(diào)壓閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第三調(diào)壓閥，所述第一調(diào)壓閥、第二調(diào)壓閥和第三調(diào)壓閥均與所述控制裝置電信號連接。
[0011]在其中的一個實施例中，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一止回閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二止回閥。
[0012]在其中的一個實施例中，所述第一流量計、第二流量計和第三流量計均為渦輪流量計。
[0013]在其中的一個實施例中，所述控制裝置為可編程邏輯控制裝置。
[0014]在其中的一個實施例中，所述混合器為靜態(tài)混合器。
[0015]上述天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)包括天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件、混合器、熱值檢測裝置和控制裝置，天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件均通過管道與混合器連通，熱值檢測裝置設(shè)置在混合器的輸出管道上，并與控制裝置電信號連接。天然氣輸入組件、空氣輸入組件和烷烴輸入組件所在的管道均設(shè)有流量計及調(diào)節(jié)閥，控制裝置根據(jù)熱值檢測裝置檢測到的混合氣體熱值和天然氣輸入組件所在管道的第一流量計檢測到的天然氣流量，根據(jù)第二流量計或第三流量計計算出需要添加的烷烴體積或空氣體積，控制烷烴輸入組件或空氣輸入組件所在管道的調(diào)節(jié)閥使需要的烷烴氣體或空氣體積進入混合器，從而控制天然氣的熱值穩(wěn)定在一特定值，保障熱工設(shè)備的正常運行。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]圖1為一實施方式的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖標記說明如下:
[0018]10天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，
[0019]100天然氣輸入組件，110第一流量計，120第一調(diào)壓閥；
[0020]200空氣輸入組件，210第二流量計，220第一調(diào)節(jié)閥，230第二調(diào)壓閥，240第一切斷閥，250第一止回閥；
[0021]300烷烴輸入組件，310第三流量計，320第二調(diào)節(jié)閥，330第三調(diào)壓閥，340第二切斷閥，350第二止回閥；
[0022]400混合器，410氧含量計，420安全閥；
[0023]500熱值檢測裝置；
[0024]600控制裝置。

【具體實施方式】
[0025]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對本發(fā)明進行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來實現(xiàn)，并不限于本文所描述的實施例。相反地，提供這些實施例的目的是使對本發(fā)明的公開內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0026]需要說明的是，當元件被稱為“固定于”另一個元件，它可以直接在另一個元件上或者也可以存在居中的元件。當一個元件被認為是“連接”另一個元件，它可以是直接連接到另一個元件或者可能同時存在居中元件。本文所使用的術(shù)語“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說明的目的。
[0027]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語與屬于本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說明書中所使用的術(shù)語只是為了描述具體的實施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語“及/或”包括一個或多個相關(guān)的所列項目的任意的和所有的組合。
[0028]請參閱圖1，一實施方式的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)10，包括天然氣輸入組件100、空氣輸入組件200、烷烴輸入組件300、混合器400、熱值檢測裝置500及控制裝置600。
[0029]天然氣輸入組件100用于輸送天然氣。
[0030]空氣輸入組件200用于輸送空氣。
[0031]烷烴輸入組件300用于輸送烷烴。其中，烷烴可以為丙烷。
[0032]混合器400可以為靜態(tài)混合器。天然氣輸入組件100、空氣輸入組件200、烷烴輸入組件300均通過管道與混合器400連通。
[0033]其中，連接天然氣輸入組件100與混合器400的管道上設(shè)有第一流量計110，連接空氣輸入組件200和混合器400的管道上設(shè)有第二流量計210和第一調(diào)節(jié)閥220，連接烷烴輸入組件300與混合器400的管道上設(shè)有第三流量計310和第二調(diào)節(jié)閥320。
[0034]熱值檢測裝置500設(shè)置于混合器400的輸出管道上，并與控制裝置600電信號連接，熱值檢測裝置500檢測混合器400的輸出管道中的混合氣體的熱值。
[0035]控制裝置600可以為可編程邏輯控制裝置?？梢岳斫猓谄渌鼘嵤├?，控制裝置600也可以為51單片機、AVR單片機或嵌入式處理器。
[0036]控制裝置600分別與熱值檢測裝置500、第一流量計110、第二流量計210、第三流量計310、第一調(diào)節(jié)閥220及第二調(diào)節(jié)閥320電信號連接，且控制裝置600可根據(jù)熱值檢測裝置500檢測的熱值和第一流量計110的天然氣流量值以控制第一調(diào)節(jié)閥220和第二調(diào)節(jié)閥320中的至少一個開啟。
[0037]本實施例中，第一流量計110、第二流量計210和第三流量計310均采用渦輪流量計。第一流量計110計算天然氣輸入組件100中的氣體流量，第二流量計210計算空氣輸入組件200中的氣體流量，第三流量計310計算烷烴輸入組件300中的氣體流量。渦輪流量計采用雙排液晶現(xiàn)場顯示，具有機構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等優(yōu)點。
[0038]第一調(diào)節(jié)閥220和第二調(diào)節(jié)閥320的作用為:根據(jù)第二流量計210和第三流量計310測得的數(shù)據(jù)，控制裝置600控制第一調(diào)節(jié)閥220和第二調(diào)節(jié)閥320改變空氣輸入組件200和烷烴輸入組件300中的氣體流量。
[0039]當熱值檢測裝置500檢測到的混合氣體熱值低于設(shè)定的熱值時，控制裝置600根據(jù)天然氣輸入組件100中的第一流量計110所檢測到的天然氣流量值和熱值檢測裝置500檢測到的混合氣體熱值，控制烷烴輸入組件300所在管道上的第二調(diào)節(jié)閥320的開啟。
[0040]當熱值檢測裝置500檢測到的混合氣體熱值高于設(shè)定的熱值時，控制裝置600根據(jù)天然氣輸入組件100中的第一流量計110所檢測到的天然氣流量值和熱值檢測裝置500檢測到的混合氣體熱值，控制空氣輸入組件200所在管道上的第一調(diào)節(jié)閥220的開啟。
[0041]連接所述天然氣輸入組件100和所述混合器400的管道上還設(shè)有第一調(diào)壓閥120。連接空氣輸入組件200和混合器400的管道上還設(shè)有第二調(diào)壓閥230。連接烷烴輸入組件300和混合器400的管道上還設(shè)有第三調(diào)壓閥330。第一調(diào)壓、第二調(diào)壓閥230和第三調(diào)壓閥330均與控制裝置600電信號連接。當管道內(nèi)的壓力過大時，控制裝置600控制第一調(diào)壓閥120、第二調(diào)壓閥230和第三調(diào)壓閥330調(diào)節(jié)管道內(nèi)的壓力，防止其壓力過大，導(dǎo)致管道表面脫離，泄漏氣體，危險性大。
[0042]進一步的，連接空氣輸入組件200和混合器400的管道上還設(shè)有第一切斷閥240，連接烷烴輸入組件300和混合器400的管道上還設(shè)有第二切斷閥340。第一切斷閥240和第二切斷閥340均與控制裝置600電信號連接。當系統(tǒng)出現(xiàn)故障時，可通過控制裝置600控制第一切斷閥240和第二切斷閥340緊急切斷。
[0043]進一步的，混合器400的輸出管道上還設(shè)有氧含量計410，氧含量計與控制裝置600電信號連接。氧含量計410可檢測混合器400輸出管道中的混合氣體中的氧含量值并將氧含量值信號傳送至控制裝置600，如果超出設(shè)定值一定比例(比如20% )時將發(fā)出聲光報警，并控制第一切斷閥240和第二切斷閥340的開啟。
[0044]進一步的，混合器的輸出管道上還設(shè)有一安全閥420。當管道內(nèi)的混合氣體壓力升高超過一規(guī)定值時，安全閥420會自動打開，通過向系統(tǒng)外排放該混合氣體來防止管道內(nèi)氣壓超過規(guī)定值，保護設(shè)備正常運行且保障了人身安全。
[0045]進一步的，連接空氣輸入組件200和混合器400的管道上還設(shè)有第一止回閥250，連接烷烴輸入組件300和混合器400的管道上還設(shè)有第二止回閥350。第一止回閥250和第二止回閥350的作用是保證管道中的介質(zhì)定向流動而不會倒流，保障設(shè)備安全正常運行。
[0046]工作原理如下:
[0047]工作時，天然氣依次經(jīng)過第一調(diào)壓閥120、第一流量計110、混合器400后，混合器400中的混合氣體進入熱值檢測裝置500。如果檢測到的混合氣體熱值低于設(shè)定的熱值，控制裝置600根據(jù)熱值檢測裝置500檢測到的混合氣體熱值和天然氣輸入組件100所在管道的第一流量計110檢測到的天然氣流量，計算出需要添加的烷烴體積，控制烷烴輸入組件300所在管道的第三調(diào)壓閥330使需要的烷烴氣體進入混合器400?；旌暇鶆蚝蟮奶烊粴庠俅螜z測，繼續(xù)調(diào)整或穩(wěn)定在某一流量。如果檢測到的混合氣體熱值高于設(shè)定的熱值，控制裝置600根據(jù)熱值檢測裝置500檢測到的混合氣體熱值和天然氣輸入組件100所在管道的第一流量計110檢測到的天然氣流量，計算出需要添加的空氣體積，控制空氣輸入組件200所在管道的第一調(diào)節(jié)閥220使需要的空氣進入混合器400?；旌暇鶆蚝蟮奶烊粴庠俅螜z測，繼續(xù)調(diào)整或穩(wěn)定在某一流量。
[0048]上述天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)10包括天然氣輸入組件100、空氣輸入組件200、烷烴輸入組件300、混合器400、熱值檢測裝置500和控制裝置600。天然氣輸入組件100、空氣輸入組件200、烷烴輸入組件300均通過管道與混合器400連通，熱值檢測裝置500設(shè)置在混合器400的輸出管道上，并與控制裝置600電信號連接。天然氣輸入組件100、空氣輸入組件200和烷烴輸入組件300均設(shè)有流量計及調(diào)節(jié)閥，控制裝置600分別連接各個流量計和各個調(diào)節(jié)閥?？刂蒲b置600根據(jù)熱值檢測裝置500檢測到的混合氣體熱值和天然氣輸入組件100所在管道的第一流量計110檢測到的天然氣流量，計算出需要添加的烷烴體積或空氣體積，控制烷烴輸入組件300或空氣輸入組件200所在管道的調(diào)節(jié)閥使需要的烷烴氣體或空氣體積進入混合器400，混合均勻后的天然氣再次檢測，繼續(xù)調(diào)整或穩(wěn)定在某一流量。通過上述步驟，將混合氣體的熱值穩(wěn)定在一特定值，有效保障熱工設(shè)備的正常運行。
[0049]以上實施例僅表達了本實用新型的幾種實施方式，其描述較為具體和詳細，但并不能因此而理解為對本實用新型專利范圍的限制。應(yīng)當指出的是，對于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本實用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬于本實用新型的保護范圍。因此，本實用新型專利的保護范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準。
【權(quán)利要求】
1.一種天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，包括天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件、混合器、熱值檢測裝置及控制裝置； 所述天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件均通過管道與所述混合器連接，連接所述天然氣輸入組件與所述混合器的管道上設(shè)有第一流量計，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上設(shè)有第二流量計和第一調(diào)節(jié)閥，連接所述烷烴輸入組件與所述混合器的管道上設(shè)有第三流量計和第二調(diào)節(jié)閥，所述熱值檢測裝置設(shè)置于所述混合器的輸出管道上，所述熱值檢測裝置可檢測所述混合器的輸出管道中的混合氣體的熱值，所述控制裝置分別與所述熱值檢測裝置、第一流量、第二流量計、第三流量計、第一調(diào)節(jié)閥及第二調(diào)節(jié)閥計電信號連接，且所述控制裝置可根據(jù)所述熱值檢測裝置檢測的熱值和所述第一流量計的流量值以控制所述第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥中的至少一個開啟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一切斷閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二切斷閥，所述第一切斷閥和第二切斷閥均與所述控制裝置電信號連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述混合器的輸出管道上設(shè)有氧含量計，所述氧含量計與所述控制裝置電信號連接，所述氧含量計可檢測所述混合器的輸出管道中的氣體的氧含量值，并控制所述第一切斷閥和第二切斷閥中的至少一個開啟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述混合器的輸出管道上還設(shè)有一安全閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，連接所述天然氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一調(diào)壓閥，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二調(diào)壓閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第三調(diào)壓閥，所述第一調(diào)壓閥、第二調(diào)壓閥和第三調(diào)壓閥均與所述控制裝置電信號連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一止回閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二止回閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流量計、第二流量計和第三流量計均為渦輪流量計。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置為可編程邏輯控制裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述混合器為靜態(tài)混合器。
【文檔編號】F17D3/01GK203963504SQ201420360367
【公開日】2014年11月26日 申請日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】丁立基, 胡恩鋒 申請人:廣東九豐燃氣科技股份有限公司