低浓度瓦斯直燃专用瓦斯预处理装置的制作方法

1.本实用新型属于预处理装置技术领域，具体涉及低浓度瓦斯直燃专用瓦斯预处理装置。


背景技术：

2.低浓度瓦斯直燃工业试验和示范项目验证效果，相比于实验室试验存在很大不同。主要体现在：
3.其一：抽采站水环真空泵设计背压一般较低(3-5kpa)，经过长距离输送，同时经过水封阻火器、抑爆装置、阻爆装置、流量装置、脱水装置、粉尘过滤装置、隔离调节阀门等阻力件后，输送到低浓度瓦斯直燃装置前压力已经很低，且压力波动较大，低浓度瓦斯直燃装置容易发生回火、脱火，燃烧不稳定，迫切需要对低浓度瓦斯进行增压－稳压。
4.其二：低浓度瓦斯含水量较大，低浓度瓦斯直燃对浓度的要求较天然气有所提高(绝对浓度提高2-3％)，造成浓度＜6％的瓦斯还需要掺混一部分天然气，给低浓度瓦斯直燃利用的经济运行带来不利影响。同时因为燃烧浓度的提高，燃烧温度有所提高、燃烧效率下降，氮氧化物超标，是影响低浓度瓦斯直燃技术的关键。
5.其三：低浓度瓦斯含水量较大，水中含盐量较高，进入直燃装置后蒸发形成水垢，和瓦斯气体中的粉尘一并附着在合金纤维丝网编织物中。合金纤维丝网编织物很快阻塞、布气不均，造成燃烧不稳定，容易发生回火、温度场不均匀、损坏燃烧头。存在安全隐患同时大幅度降低燃烧头寿命，这也是影响低浓度瓦斯安全可靠经济运行的关键环节。
6.研究发现：低浓度瓦斯的品质(压力、含水量、粉尘)对比天然气是比较差的，解决好低浓度瓦斯这几个不利环节，让其品质尽量接近天然气，是低浓度瓦斯直燃装置可靠、安全、低氮、经济运行的必要条件。


技术实现要素：

7.为了克服现有技术的不足，本实用新型提供低浓度瓦斯直燃专用瓦斯预处理装置，其核心技术是提高低浓度瓦斯品质(压力、粉尘、水分)，保证低浓度瓦斯直燃装置安全、高效、低氮、经济、稳定燃烧。
8.为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：低浓度瓦斯直燃专用瓦斯预处理装置，包括预冷增湿雾化模块，所述预冷增湿雾化模块的输出端固定相通有低浓度瓦斯专用增压风机，所述低浓度瓦斯专用增压风机的输出端固定相通有多滤芯粗过滤模块，所述多滤芯粗过滤模块的输出端固定相通有高效机械脱水模块，所述高效机械脱水模块的顶部固定相通有深度脱水模块，所述深度脱水模块的顶部固定相通有低温回热模块，所述低温回热模块的输出端固定相通有分支自动清理细过滤模块，所述分支自动清理细过滤模块的输出端固定相通有低浓度瓦斯燃烧器，所述低浓度瓦斯燃烧器的一侧设有压力及负荷控制模块。
9.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述预冷增湿雾化模块、低浓度瓦斯专用
增压风机、多滤芯粗过滤模块、高效机械脱水模块、深度脱水模块、低温回热模块、分支自动清理细过滤模块、低浓度瓦斯燃烧器均通过管道连接。
10.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述预冷增湿雾化模块与多滤芯粗过滤模块之间的管道长度小于十米。
11.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述分支自动清理细过滤模块与低浓度瓦斯燃烧器之间的管道上设有压力传感器，且压力传感器与压力及负荷控制模块相连接。
12.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述低浓度瓦斯燃烧器的上设有显示屏，所述低浓度瓦斯燃烧器上连接有压力传感器和温度传感器。
13.作为本实用新型的一种优选技术方案，所述压力及负荷控制模块与低浓度瓦斯专用增压风机为电性连接，所述压力及负荷控制模块与低浓度瓦斯燃烧器上的压力传感器和温度传感器为电性连接。
14.与现有技术相比，本实用新型能达到的有益效果是：
15.1、解决了低浓度瓦斯直燃装置对燃气压力需求，保证了入口低浓度瓦斯稳定在合理区间，避免了因燃气压力引起的回火、脱火现象，保证了低浓度瓦斯稳定、安全燃烧。
16.2、拓展了低浓度瓦斯直燃对浓度下限要求，拓展了低浓度瓦斯应用范围。保障低浓度瓦斯低氮燃烧，达标排放(＜30mg/nm3)。
17.3、大幅度降低了水垢和粉尘对燃烧头合金纤维丝网编织物的污染。延长了燃烧头合金纤维丝网编织物使用寿命，保证了低浓度瓦斯直燃装置安全、稳定、经济、环保运行。对低浓度瓦斯直燃推广应用有着积极意义。
附图说明
18.图1为本实用新型的预处理流程图。
19.其中：1、预冷增湿雾化模块；2、低浓度瓦斯专用增压风机；3、多滤芯粗过滤模块；4、高效机械脱水模块；5、深度脱水模块；6、低温回热模块；7、分支自动清理细过滤模块；8、压力及负荷控制模块；9、低浓度瓦斯燃烧器。
具体实施方式
20.为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施例，进一步阐述本实用新型，但下述实施例仅仅为本实用新型的优选实施例，并非全部。基于实施方式中的实施例，本领域技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所获得其它实施例，都属于本实用新型的保护范围。下述实施例中的实验方法，如无特殊说明，均为常规方法，下述实施例中所用的材料、试剂等，如无特殊说明，均可从商业途径得到。
21.实施例:
22.如图1所示，低浓度瓦斯直燃专用瓦斯预处理装置，包括预冷增湿雾化模块1，预冷增湿雾化模块1的输出端固定相通有低浓度瓦斯专用增压风机2，低浓度瓦斯专用增压风机2的输出端固定相通有多滤芯粗过滤模块3，多滤芯粗过滤模块3的输出端固定相通有高效机械脱水模块4，高效机械脱水模块4的顶部固定相通有深度脱水模块5，深度脱水模块5的顶部固定相通有低温回热模块6，低温回热模块6的输出端固定相通有分支自动清理细过滤
模块7，分支自动清理细过滤模块7的输出端固定相通有低浓度瓦斯燃烧器9，低浓度瓦斯燃烧器9的一侧设有压力及负荷控制模块8；
23.在其他实施例中，预冷增湿雾化模块1、低浓度瓦斯专用增压风机2、多滤芯粗过滤模块3、高效机械脱水模块4、深度脱水模块5、低温回热模块6、分支自动清理细过滤模块7、低浓度瓦斯燃烧器9均通过管道连接；预冷增湿雾化模块1与多滤芯粗过滤模块3之间的管道长度小于十米；分支自动清理细过滤模块7与低浓度瓦斯燃烧器9之间的管道上设有压力传感器，且压力传感器与压力及负荷控制模块8相连接；低浓度瓦斯燃烧器9的上设有显示屏，低浓度瓦斯燃烧器9上连接有压力传感器和温度传感器；压力及负荷控制模块8与低浓度瓦斯专用增压风机2为电性连接，压力及负荷控制模块8与低浓度瓦斯燃烧器9上的压力传感器和温度传感器为电性连接。
24.将低浓度瓦斯和高压冷冻软水通过管道导入预冷增湿雾化模块1的内部：以及高压冷冻软水作为混合介质，通过带引射、易拆卸、易清理、环形设置的机械雾化喷头进行喷洒，产生超细冷冻水雾和低浓度瓦斯均匀混合，超细水雾大幅度增加了瓦斯和水的接触面积，试验证明在极细水雾和低浓度瓦斯均匀混合状态下，高能点火装置无法达到该状态下的点火爆炸能量。同时利用冷冻水和低浓度瓦斯良好的混合过程，起到初步降低瓦斯温度作用；再将超细水雾和低浓度瓦斯均匀混合进入低浓度瓦斯专用增压风机2增压5-10kpa，以克服系统阻力，保证入口压力稳定。风机叶轮满足细水雾状态下防腐蚀、防汽蚀、防水冲击、防静电和增压需求。采取多种安全防护措施(超细水雾抑爆、风机壳体及叶轮防静电积聚、完善接地保护措施)防止增压过程爆燃。风机配套电机和风机采取绝缘连接方式；管道及增压系统做好良好接地；配合低浓度瓦斯安全输送做好抑爆、阻爆、泄爆，采取多重防护确保增压风机处于安全、稳定、经济运行过程中；再将低浓度瓦斯专用增压风机2吹出的混合气体导入多滤芯粗过滤模块3中，传统的篮式多滤芯粗过滤模块3存在滤网易堵塞，过滤器结构尺寸过大，拆卸清理完全依靠人工进行，难度较大、清理费时费力、效率低下。经过调研目前使用的多滤芯粗过滤模块3，开发出一种多滤芯、不停机并列交替式更换滤芯，降低了劳动强度保证了系统安全可靠运行。采用便于清洗型瓦斯过滤装置，将源自抽采站粉尘及输送管道粉尘进行初步过滤，防止大颗粒粉尘(＞30微米)进入下个流程；再将通过管道将混合气体导入高效机械脱水模块4中，高效机械脱水模块4包括高效机械脱水和冷冻脱水环节，预脱水环节主要由旋风脱水器和多叶气水分离装置组成，主要目的是脱出低浓度瓦斯中携带的游离态水，尽量除去瓦斯中游离态水(去除率＞98％)；在通过管道将脱水状态的瓦斯导入深度脱水模块5中，通过冷冻瓦斯冷却器进一步将瓦斯温度降低到一定范围(10-20℃)，大幅度降低瓦斯绝对含湿量(游离态水分和饱和状态气态水分)，尽量降低瓦斯气体中水分及水中钙镁离子及其它盐分，防止瓦斯中水分对燃烧器产生负面影响。冷冻脱水主要是通过冷媒(液态冷媒或气态冷媒)，冷却低浓度瓦斯、凝结其中气态饱和水、分离凝结水和低浓度瓦斯、降低浓度瓦斯绝对含湿量；深度脱水模块5内部的瓦斯气体进行冷冻脱水后，依旧含有少量游离态水，相对湿度为100％，导入低温回热模块6内部气体，在低温回热模块6对冷冻后瓦斯进行适当加温(提高约20-30℃)，降低瓦斯相对湿度，蒸发低浓度瓦斯中游离态水，分离水中溶解性离子；低温回热模块6内部的气体通过管道导入分支自动清理细过滤模块7的内部，经过回热之后的低浓度瓦斯气体，相对湿度较低，分支自动清理细过滤模块7采用双级并联过滤、膜式除尘装置，采取压缩空气进行自动清理，可减少停机清
理时间、提高滤网使用时间。自动清洗要充分考虑对低浓度瓦斯浓度的影响、压力的影响，并考虑操作安全因素；采用模式过滤装置、过滤掉回热气体中细小粉尘和盐粒(＜5微米)，保证进入直燃装置中瓦斯品质；通过瓦斯压力传感器、介质参数(压力、温度)传感器和风机驱动电机组成，通过低浓度瓦斯燃烧器9内部的燃气及显示屏上显示热媒参数控制风机转速、控制调节放散低浓度排空量、高温烟气排空量，达到低浓度瓦斯稳定和负荷调节的目的；通过瓦斯气体压力及负荷控制模块8、热媒参数控制增压风机转速，从而实现系统控制。
25.在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
26.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本实用新型的优选例，并不用来限制本实用新型，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。