本发明涉及机械领域,具体为一种利用高低浓度瓦斯混合燃烧发电系统。
背景技术:
目前利用瓦斯燃烧发电系统主要由内燃机、燃气轮机、斯特林发动机、汽轮机等驱动发电机发电,要实现驱动机的稳定运行,瓦斯的浓度一般至少要求9%v以上,以满足稳定的空燃比要求,实现瓦斯稳定燃烧并驱动发电机发电。而针对浓度低于9%v的瓦斯气,如煤层瓦斯气等,目前一般直接放空大气导致环境污染和资源浪费,有必要回收利用。对于低浓度瓦斯气,目前利用过程中存在着多种制约因素,尤其对于5%v~9%v混合有空气的处于爆炸限范围内的瓦斯气,燃烧发电过程中必须保证安全,另外由于低浓度瓦斯气热值较低,无法直接燃烧利用,需要利用过程中混兑高浓度瓦斯,以满足正常燃烧和发电的空燃比要求。有效利用低浓度瓦斯燃烧发电,需要同时解决安全混合和稳定燃烧两个关键问题,尤其在系统开停工过程中及后面应用端回火事故状态下,容易出现安全问题,从而影响了低浓度瓦斯的安全利用。
技术实现要素:
为了克服上述的不足,本发明提供一种利用高低浓度瓦斯混合燃烧发电系统。
一种利用高低浓度瓦斯混合燃烧发电系统,包括低浓度瓦斯输送管道和高浓度瓦斯管道;进气系统中的连接瓦斯发电机系统,进气系统包括低浓度瓦斯输送管道和高浓度瓦斯管道,低浓度瓦斯输送管道上依次安装有进气口、水环真空泵、阻火器、压力检测传感器、阀门、流量计、浓度检测仪、混合器、放空阀、切换阀及瓦斯发电机系统,混合器末端为瓦斯发电机系统,控制阀一连接进气口,空气吹扫进口连接低浓度瓦斯输送管道,空气吹扫进口与低浓度瓦斯输送管道连接处在进气口右侧,空气吹扫进口上安装有控制阀二,高浓度瓦斯管道上依次安装有快速安全切断阀、压力传感器、调节阀及流量计一,高浓度瓦斯管道末端连接混合器,瓦斯发电机系统上具有排烟烟道,排烟烟道上部具有蒸汽发生器,蒸汽发生器内设置有盘管。
混合器上设置有混合构件和安全阻火构件。
进气系统中的混合器末端连接加热炉。进气系统中的混合器末端分别连接加热炉和瓦斯发电机系统。
混合调配控制系统分别有线连接快速安全切断阀、压力传感器、调节阀、流量计、控制阀一、控制阀二、阀门、流量计二、浓度检测仪、放空阀、切换阀。
有益效果:通过本发明的高低浓度瓦斯混合燃烧发电系统,解决了低浓度瓦斯燃烧发电过程中瓦斯浓度的匹配调节,实现了低浓度瓦斯与高浓度瓦斯混合安全燃烧发电及烟气余热回收,该发明可广泛应用于各种低浓度瓦斯气的燃烧发电系统,实现低浓度瓦斯高效安全燃烧发电和余热回收利用。
附图说明
图1和图2是本发明的第一个实施例结构示意图。
图3是本发明的第二个实施例结构示意图。
图4是本发明的第三个实施例结构示意图。
图中:1、低浓度瓦斯输送管道,2、控制阀一,3、空气吹扫进口,4、控制阀二,5、高浓度瓦斯管道,6、快速安全切断阀,7、压力传感器,8、调节阀,9、流量计一,10、混合调配控制系统,11、盘管,12、蒸汽发生器,13、排烟烟道,15、放空阀,16、瓦斯发电机系统,17、切换阀,18、安全阻火构件,19、混合构件,20、混合器,21、浓度检测仪,22、流量计二,23、阀门,24、压力检测传感器,25、阻火器,26、水环真空泵,27、进气口,28、进气系统,29、加热炉。
具体实施方式
如图1-4所示:正常工作时,通过水环真空泵26将低浓度瓦斯从低浓度瓦斯输送管道1引入进入到瓦斯发电机系统16内;低浓度瓦斯经过阻火器25,压力传感器24检测低浓度瓦斯压力,压力传感器24确定其满足正常工作压力需要,然后通过调节阀23控制低浓度瓦斯流量,流量计22检测流量是否符合要求,再由浓度检测仪21检测进入混合器20瓦斯浓度;根据上述低浓度瓦斯气的流量和浓度,通过控制调节阀8调节控制高浓度瓦斯流量,补充适当的高浓度瓦斯气以满足适合燃烧发电的瓦斯浓度,通过流量控制阀8、阀门23和流量计一9、流量计二22调节控制合适的混合瓦斯浓度以满足瓦斯发电系统的需要。混合调配控制系统10分别控制快速安全切断阀6、压力传感器7、调节阀8、流量计9、控制阀一2、控制阀二4、阀门23、流量计二22、浓度检测仪21、放空阀15、切换阀17。混合调配控制系统10分别控制快速安全切断阀6、压力传感器7、调节阀8、流量计9、控制阀一2、控制阀二4、阀门23、流量计二22、浓度检测仪21、放空阀15和切换阀17。
为防止发电系统16燃烧过程回火,在混合器20上设置了阻火构件18,当启动阶段或者停运阶段,以及故障连锁状态时,切断高浓度瓦斯进气和低浓度瓦斯进气,系统进入吹扫程序,此时关闭低浓度瓦斯进口阀2,打开空气进气切换阀4,关闭与发电机系统间切断阀17,打开放空阀15,关闭瓦斯快速切断阀6,通过水环泵26引入空气进行系统吹扫,保证了系统运行的安全。本发明在利用低浓度瓦斯发电的同时,还可以通过排烟烟道上设置的余热回收器12回收排烟烟气中的余热,通过蒸汽盘管11生产蒸汽或热水,用于民用取暖或生产供热。进气系统28中的混合器20末端还可以连接加热炉29,进气系统28中的混合器20末端还可以同时分别连接加热炉29和瓦斯发电机系统。
通过上述发明的高低浓度瓦斯混合燃烧发电系统,解决了低浓度瓦斯燃烧发电过程中瓦斯浓度的匹配调节,实现了低浓度瓦斯与高浓度瓦斯混合安全燃烧发电,及烟气余热的回收,该发明可广泛应用于低浓度瓦斯气的燃烧发电系统,实现低浓度瓦斯高效安全燃烧发电和余热回收利用。
1.一种利用高低浓度瓦斯混合燃烧发电系统,包括低浓度瓦斯输送管道(1)和高浓度瓦斯管道(5),其特征在于:进气系统(28)中的混合器(20)连接瓦斯发电机系统(16),进气系统包括低浓度瓦斯输送管道(1)和高浓度瓦斯管道(5),低浓度瓦斯输送管道(1)上依次安装有进气口(27)、水环真空泵(26)、阻火器(25)、压力检测传感器(24)、阀门(23)、流量计(22)、浓度检测仪(21)、混合器(20)、放空阀(15)、切换阀(17)及瓦斯发电机系统(16),混合器(20)末端瓦斯发电机系统(16),控制阀一(2)连接进气口(27),空气吹扫进口(3)连接低浓度瓦斯输送管道(1),空气吹扫进口(3)与低浓度瓦斯输送管道(1)连接处在进气口(27)右侧,空气吹扫进口(3)上安装有控制阀二(4),高浓度瓦斯管道(5)上依次安装有快速安全切断阀(6)、压力传感器(7)、调节阀(8)及流量计一(9),高浓度瓦斯管道(5)末端连接混合器(20),瓦斯发电机系统(16)上具有排烟烟道(13),排烟烟道(13)上部具有蒸汽发生器(12),蒸汽发生器(12)内设置有盘管(11)。
2.根据权利要求1所述的一种利用高低浓度瓦斯混合燃烧发电系统,其特征在于:混合器(20)上设置有混合构件(19)和安全阻火构件(18)。
3.根据权利要求1所述的一种利用高低浓度瓦斯混合燃烧发电系统,其特征在于:进气系统(28)中的混合器(20)末端连接加热炉(29)。
4.根据权利要求1所述的一种利用高低浓度瓦斯混合燃烧发电系统,其特征在于:混合调配控制系统(10)分别有线连接快速安全切断阀(6)、压力传感器(7)、调节阀(8)、流量计(9)、控制阀一(2)、控制阀二(4)、阀门(23)、流量计二(22)、浓度检测仪(21)、放空阀(15)、切换阀(17)。