一種沼氣安全燃燒控制裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種沼氣燃燒控制裝置，具體涉及一種沼氣安全燃燒控制裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)在垃圾焚燒發(fā)電廠的滲濾液站以及污泥處理后反應(yīng)生產(chǎn)出大量的沼氣，沼氣的主要成分是甲烷。沼氣由50%?80%甲烷(CH4)、20%?40%二氧化碳(C02)、0%?5%氮?dú)?N2)、小于1%的氫氣(H2)、小于0.4%的氧氣(02)與0.1 %?3%硫化氫(H2S)等氣體組成。由于沼氣含有少量硫化氫，所以略帶臭味。其特性與天然氣相似。密度為0.717kg/m3,空氣密度為1.29kg/m3，沼氣的主要成分甲烷是一種理想的氣體燃料，與適量空氣混合后即會(huì)燃燒。每立方米純甲烷的發(fā)熱量為34000千焦，每立方米沼氣的發(fā)熱量約為20800 —23600千焦。即I立方米沼氣完全燃燒后，能產(chǎn)生相當(dāng)于0.7千克無(wú)煙煤提供的熱量；與其它燃?xì)庀啾?，其抗爆性能較好，是一種很好的清潔燃料?，F(xiàn)在這部分沼氣的主要處理方式是通過沼氣回爐系統(tǒng)引入到垃圾焚燒爐中燃燒，起到輔助燃燒的作用，增加燃燒爐的熱量；然而在利用沼氣的過程中需要預(yù)防沼氣爆炸，如何避免沼氣池出現(xiàn)負(fù)壓、沼氣回火進(jìn)入沼氣池內(nèi)引起爆炸成為本發(fā)明主要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]針對(duì)上述問題，本發(fā)明主要提供一種燃燒穩(wěn)定、燃燒易于控制、燃燒安全、燃燒效率高的一種沼氣安全燃燒控制裝置。
[0004]一種沼氣安全燃燒控制裝置包括燃燒裝置、助氧裝置、輸氣管道、智能控制裝置、增壓裝置；所述的燃燒裝置包括燃燒器、引火槍；在燃燒器燃燒口上方安裝有離子棒火焰探測(cè)器，下方安裝有紫外線火焰探測(cè)器；所述的燃燒器內(nèi)沼氣的流速為120m/s ;所述的引火槍安裝在燃燒器燃燒口下方；在燃燒器后設(shè)置壓力開關(guān)一；在引火槍下端設(shè)置有點(diǎn)火線圈；在與引火槍連接的管道上設(shè)置有引火電磁閥；所述的助氧裝置包括助氧風(fēng)機(jī)和助氧風(fēng)壓力開關(guān)；所述的智能控制裝置包括中央控制室和PLC控制柜；所述的輸氣管道上設(shè)置有低壓燃?xì)忾_關(guān)、高壓燃?xì)忾_關(guān)、電磁閥檢漏開關(guān)、電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、緊急切斷閥一、緊急切斷閥二、流量計(jì)、阻火器一；所述的增壓裝置包括羅茨風(fēng)機(jī)一、羅茨風(fēng)機(jī)二、阻火器二、氣水分離器、過濾器一、過濾器二 ；所述的增壓裝置通過管道與沼氣池預(yù)留口連接；在羅茨風(fēng)機(jī)一出口設(shè)置有壓力開關(guān)二；在羅茨風(fēng)機(jī)二出口設(shè)置有壓力開關(guān)三；在沼氣池出口設(shè)置有壓力變送器。
[0005]所述的阻火器一設(shè)置在燃燒器后面的輸氣管道上；所述的阻火器二設(shè)置在氣水分離器和沼氣池預(yù)留口之間；在沼氣池預(yù)留口后端設(shè)置有壓力表一；在輸氣管道上設(shè)置有壓力表二 ；所述的氣水分離器設(shè)置在增壓裝置前端；氣水分離器與自動(dòng)排污裝置連接，通過排水口將污水排出；所述的過濾器一設(shè)置在羅茨風(fēng)機(jī)一前端；過濾器二設(shè)置在羅茨風(fēng)機(jī)二前端；所述的輸氣管道上還設(shè)置有排空管道，通過排空電磁閥將輸氣管道進(jìn)行排空；所述的離子棒火焰探測(cè)器和紫外線火焰探測(cè)器分別與中央控制室連接來(lái)檢測(cè)沼氣燃燒程度。
[0006]一種沼氣安全燃燒控制裝置的控制方法包括:A、母管排空；在點(diǎn)燃燃燒器前，開啟母管排空電磁閥，羅茨風(fēng)機(jī)對(duì)管道內(nèi)的沼氣與空氣混合氣體排空，防止點(diǎn)燃混合氣體引起爆炸；B、爐膛前吹掃；為防止閥門泄露沼氣造成爐膛前存有余量沼氣，燃燒器點(diǎn)燃前開啟助氧風(fēng)機(jī)，對(duì)爐膛進(jìn)行吹掃；C、緊急切斷閥檢漏；關(guān)閉緊急切斷閥，利用電磁閥檢漏開關(guān)檢測(cè)是否有沼氣泄露發(fā)生，如果有泄露發(fā)生，則啟動(dòng)泄露報(bào)警；如果沒有泄露，點(diǎn)引火槍；D、火焰檢測(cè)；開啟緊急切斷閥，燃燒器燃燒，利用離子棒火焰探測(cè)器和紫外線火焰探測(cè)器對(duì)火焰探測(cè)，如未檢測(cè)到火焰，則點(diǎn)火失敗，啟動(dòng)報(bào)警；如檢測(cè)到火焰，再調(diào)整火焰；E、根據(jù)壓力變送器反饋的壓力通過模糊數(shù)據(jù)控制程序?qū)艿纼?nèi)沼氣的壓力值進(jìn)行測(cè)算，測(cè)算出的數(shù)值通過電動(dòng)調(diào)節(jié)閥輸出，達(dá)到燃?xì)庹{(diào)節(jié)的目的；如果壓力變送器反饋的壓力過低，PLC將控制沼氣池調(diào)節(jié)蝶閥自動(dòng)進(jìn)行調(diào)節(jié)，直至調(diào)節(jié)至符合要求的壓力范圍；F、按停止按鈕，關(guān)閉緊急切斷閥，進(jìn)行爐膛后吹掃，停止系統(tǒng)。
[0007]一種沼氣安全燃燒控制裝置的控制方法還包括:1、回火控制；在燃燒器上設(shè)置高速燒嘴，沼氣在噴出口流速達(dá)到120米/秒以上，超出火焰?zhèn)鞑ニ俣?0米/秒，以此避免回火現(xiàn)象；在燃燒器后設(shè)置壓力開關(guān)一，一旦出現(xiàn)回火通過壓力開關(guān)傳遞給PLC，由PLC緊急切斷沼氣管路上的兩道緊急切斷閥，以避免回火；在燃燒器后和增壓裝置上設(shè)置阻火器，以物理方式避免回火；2、負(fù)壓控制；檢測(cè)沼氣池內(nèi)壓力保持微正壓，進(jìn)行報(bào)警連鎖保護(hù)；通過增壓后壓力計(jì)與流量計(jì)采集流量分析沼氣池內(nèi)沼氣量避免抽空；通過對(duì)增壓后壓力與增壓風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速分析，避免沼氣池內(nèi)出現(xiàn)負(fù)壓；增加氣水分離器以物理方式杜絕沼氣罐內(nèi)壓力出現(xiàn)負(fù)值。
[0008]沼氣從沼氣池內(nèi)經(jīng)沼氣池預(yù)留口輸出，在羅茨風(fēng)機(jī)一、羅茨風(fēng)機(jī)二的帶動(dòng)下，沼氣進(jìn)入氣水分離器，將沼氣中包含的水汽進(jìn)行分離，然后進(jìn)入過濾器一、過濾器二，經(jīng)輸氣管道進(jìn)入燃燒器，在引火槍的作用下將燃?xì)恻c(diǎn)燃，離子棒火焰探測(cè)器和紫外線火焰探測(cè)器將火焰大小的信號(hào)傳給中央控制室，中央控制室據(jù)此信號(hào)計(jì)算火焰燃燒程度是否滿足需要，如果需要調(diào)整火焰大小，PLC控制柜再作用于電動(dòng)流量調(diào)節(jié)閥、羅茨風(fēng)機(jī)一、羅茨風(fēng)機(jī)二、助氧風(fēng)機(jī)，調(diào)整流量和風(fēng)力；電磁閥檢漏開關(guān)如果檢測(cè)到電磁閥有漏氣發(fā)生，PLC控制柜根據(jù)傳來(lái)的漏氣信號(hào)作用于緊急切斷閥一和緊急切斷閥二來(lái)切斷燃?xì)獾墓?yīng)；壓力表一用來(lái)測(cè)量沼氣池出口的壓力，壓力表二用來(lái)測(cè)量經(jīng)過增壓后的管道內(nèi)的壓力，PLC控制柜根據(jù)壓力表一、壓力表二測(cè)量的數(shù)值來(lái)調(diào)節(jié)羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速，壓力表一的數(shù)值作為主調(diào)節(jié)信號(hào)，壓力表二的數(shù)值作為輔助調(diào)節(jié)信號(hào)，以此來(lái)控制管道內(nèi)的壓力和沼氣池內(nèi)沼氣的壓力，判斷沼氣池內(nèi)沼氣的存量，避免因沼氣池內(nèi)沼氣不足而產(chǎn)生的危害；沼氣池出口的管道為DN200不銹鋼管道，羅茨風(fēng)機(jī)增壓后母道流量能達(dá)到2400-2500m3/h，對(duì)沼氣增壓前的管道均采用DN200管道，以保證最大流量；鑒于沼氣內(nèi)水分過多，在對(duì)沼氣增壓前設(shè)置氣水分離器，分離沼氣中的水分；在氣水分離器上連接有自動(dòng)排污裝置，通過排污口將污水排出；在增壓裝置前設(shè)置過濾器一、過濾器二，對(duì)管道內(nèi)的雜質(zhì)進(jìn)行處理；燃燒器意外熄火引起的壓力升高，羅茨風(fēng)機(jī)的恒壓系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)調(diào)節(jié)為正常值；在壓力變送器出現(xiàn)故障、壓力超出設(shè)定范圍時(shí)，壓力開關(guān)二、壓力開關(guān)三會(huì)自動(dòng)切斷羅茨風(fēng)機(jī)一和羅茨風(fēng)機(jī)二的電源，以保證系統(tǒng)安全運(yùn)行；沼氣池出口的壓力變送器可以自動(dòng)判斷沼氣池內(nèi)壓力不足的情況，系統(tǒng)能及時(shí)報(bào)警告知，并在設(shè)定值時(shí)停止系統(tǒng)，以防備壓力不足時(shí)空氣進(jìn)入沼氣管線，避免發(fā)生意外事故。
[0009]在運(yùn)行過程中，沼氣池需要保證微正壓，保證沼氣濃度，防止空氣因負(fù)壓進(jìn)入池內(nèi)；在沼氣池出口后，安裝阻火器，保證物理防回火，增壓設(shè)備之前設(shè)置一水封緩沖裝置，以保證沼氣池內(nèi)壓力保持安全的微正壓；根據(jù)沼氣量以及沼氣含有腐蝕介質(zhì)的情況，沼氣池管線均采用304不銹鋼材質(zhì)，沼氣池至增壓裝置前段管線采用DN200 口徑的管線，管道設(shè)計(jì)伸縮節(jié)，以減小增壓風(fēng)機(jī)的負(fù)載，減少電量消耗。羅茨風(fēng)機(jī)出口至鍋爐燃燒器間的管道采用DN150 口徑不銹鋼管道，管道設(shè)計(jì)伸縮節(jié)，以保證沼氣量小的時(shí)候也能保持一定壓力入爐，入爐燃燒部分至燃燒器采用DN100 口徑的管線。
[0010]此燃燒器具有結(jié)構(gòu)緊湊、燃燒穩(wěn)定、調(diào)節(jié)比大、噪音低、火焰鋪展性好、燃燒完全、燃燒易于控制等優(yōu)點(diǎn)，主要特點(diǎn)為