一种吸气机进出口煤气系统的安全排液装置及方法与流程

本发明涉及一种可将吸气机进出口煤气系统产生的大量冷凝液安全排出的装置及方法，属于炼焦技术领域。

背景技术：

焦化企业高温炼焦生产过程中产生的荒煤气首先经全负压（或半负压）煤气净化系统洗涤吸收，然后由高速运转的吸气机将净煤气抽送至煤气用户。在焦炉煤气输送过程中，吸气机机体及其前后煤气管线会产生大量冷凝液，这些冷凝液如果不能及时排出，不仅会严重影响焦炉煤气的输送，造成荒煤气放散，污染环境，积聚在煤气输送系统内的冷凝液还会使吸气机体发生喘振，不利于吸气机的高效安全运行。

目前，煤气吸气机体进出口煤气系统一般采用常开的手动截门将产生的冷凝液排至地下液封槽进行回收处理，其缺点是排液管路容易堵塞且堵塞后不易疏通，导致煤气系统经常出现排液不畅的情况，严重影响了焦炉煤气的正常输送和吸气机的安全运行，因此传统的冷凝液排放方法已经无法适应当今焦化企业焦炉煤气的安全输送要求，寻求一种安全可靠的吸气机进出口煤气系统排液装置和排液方法是十分必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术之弊端，提供一种吸气机进出口煤气系统的安全排液装置及方法，以及时排放吸气机进出口煤气系统产生的冷凝液，为炼焦炉的顺行生产及煤气的顺利输送提供有力保障。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种吸气机进出口煤气系统的安全排液装置，包括罐体、机前排液管、机后排液管，所述罐体的顶部通过放散管与废气回收系统相连，内腔由竖直隔板分割成机前液封槽和机后液封槽；所述机前液封槽和机后液封槽的侧壁上部分别通过机前满流管和机后满流管与地下收集槽相连；所述机前排液管、机后排液管固定在罐体的顶板上，二者的下端分别伸入机前液封槽和机后液封槽底部，上端分别与吸气机体进、出口煤气系统的排液漏斗底部的排液截门连接，所述排液截门的前端和后端分别通过前扫汽截门和后扫汽截门与蒸汽管网连接。

上述吸气机进出口煤气系统的安全排液装置，所述机前液封槽20和机后液封槽21的侧壁下部分别设有机前补液管14和机后补液管15，所述机前补液管14和机后补液管15通过各自的补液阀门与外接循环氨水管线相连接。

上述吸气机进出口煤气系统的安全排液装置，所述机前液封槽20和机后液封槽21的侧壁下部分别设有机前放空管16和机后放空管5，所述机前放空管16和机后放空管5通过各自的放空阀门与地下收集槽连接。

上述吸气机进出口煤气系统的安全排液装置，所述机前满流管10和机后满流管12上分别设有用于观察氨水流量的机前满流窥镜11和机后满流窥镜13。

上述吸气机进出口煤气系统的安全排液装置，所述放散管6的下端通过放散控制阀7与设置在罐体1顶板中部的放散口连接，放散管6的下端还连接有吹扫管8，所述吹扫管8通过吹扫控制阀9与蒸汽管网相连接。

上述吸气机进出口煤气系统的安全排液装置，所述罐体1为直立的圆筒体，所述隔板3为长方形板，其底边沿罐体1的圆形底板的径向连接在底板上，隔板3的两个侧边连接在罐体1的侧壁上并与罐体1的轴线平行，隔板3的上端低于罐体1的顶板。

上述吸气机进出口煤气系统的安全排液装置，所述机前排液管2和机后排液管4均设置两个。

一种使用上述安全排液装置的吸气机进出口煤气系统的安全排液方法，所述方法包括以下步骤：

a.关闭吸气机体进出口煤气系统排液漏斗底部出口的排液截门18；

b.关闭机前放空管16、机后放空管5与地下收集槽之间的放空阀门；

c.关闭吹扫控制阀9，切断吹扫管8的进汽通道；

d.打开放散控制阀7，使罐体1与废气回收系统相连通；

e.打开机前补液管14及机后补液管15与外接循环氨水管线之间的补液阀门，向罐体1内腔注入热循环氨水，直至通过机前满流窥镜11、机后满流窥镜13能观察到有氨水流出；

f.通过机前满流窥镜11、机后满流窥镜13观察氨水流量的大小，同时通过机前补液管14和机后补液管15所连接的补液阀门调节氨水流量，直至氨水流量达到设定的微量值为止；

g.打开吸气机体进出口煤气系统排液漏斗底部出口的排液截门18，使吸气机体进出口煤气系统产生的煤气冷凝液通过机前排液管2、机后排液管4连续流入罐体1内；

h.通过机前满流窥镜11、机后满流窥镜13观察氨水流量的大小，如果氨水流量逐渐加大，并最终形成连续稳定的液流，则判定吸气机体进出口煤气系统排液管线畅通，安全排液装置正常运行，否则判定排液不畅需要进行吹扫。

上述吸气机进出口煤气系统的安全排液方法，为保证吸气机体进出口煤气系统排液管线畅通，每天需对排液管线进行定时吹扫，具体的吹扫方法包括以下步骤：

①关闭吸气机体进出口煤气系统排液漏斗底部出口的排液截门18；

②打开前扫汽截门19和后扫汽截门17与蒸汽管网之间的扫汽总截门；

③打开排液截门18前端的前扫汽截门19和后端的后扫汽截门17，吹扫吸气机体进出口煤气系统排液管线及其相连的机前排液管2、机后排液管4；

④测量放散管6的温度，若该温度达到80℃以上，则判定吸气机体进出口煤气系统排液管线通畅，否则继续进行吹扫；

⑤放散管6的温度达到80℃以上后，关闭前扫汽截门19、后扫汽截门17和扫汽总截门；

⑥打开排液截门18，使吸气机体进出口煤气系统产生的煤气冷凝液通过机前排液管2、机后排液管4连续流入罐体1内。

上述吸气机进出口煤气系统的安全排液方法，对放散管6进行定期吹扫，具体的吹扫方法包括以下步骤：

①关闭放散控制阀7；

②打开吹扫控制阀9，接通蒸汽管网汽源，蒸吹放散管6内聚集的萘结晶物；

③观察放散管6，直至放散管6冒出的蒸汽流量达到设定值；

④打开放散控制阀7，关闭吹扫控制阀9，使蒸吹放散管6过程中产生的冷凝液倒流回罐体1内，由机前满流管10、机后满流管12排至地下收集槽，最终进入生产系统回收处理。

本发明利用罐体收集和排放煤气系统产生的冷凝液，不仅能够实现冷凝液的连续排放，还可定期对排液管线进行吹扫和疏通，保证排液管线通畅，因此可以及时排放吸气机进出口煤气系统产生的冷凝液，为炼焦炉的顺行生产及煤气的顺利输送提供有力保障。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明吸气机进出口煤气系统的安全排液装置的结构示意图。

图中各标号如下：1、罐体，2、机前排液管，3、隔板，4、机后排液管，5、机后放空管，6、放散管，7、放散控制阀，8、吹扫管，9、吹扫控制阀，10、机前满流管，11、机前满流窥镜，12、机后满流管，13、机后满流窥镜，14、机前补液管，15、机后补液管，16、机前放空管，17、后扫汽截门，18、排液截门，19、前扫汽截门，20、机前液封槽，21、机后液封槽。

具体实施方式

本发明提供了一种吸气机进出口煤气系统的安全排液装置及方法，这种装置和方法能使吸气机体进出口煤气系统输送焦炉煤气过程中产生的大量冷凝液连续排至生产回收系统处理，保证吸气机体进出口煤气系统畅通，有利于炼焦炉煤气的抽送外供。这种方法具有操作步骤规范化、标准化等特点，能够指导岗位操作人员进行科学操作，提高操作效率，得到最佳操作效果，解决盲目操作造成的安全问题。

参看图1，本发明的安全排液装置包括罐体1、两个机前排液管2、两个机后排液管4、放散管6、放散控制阀7、吹扫管8、吹扫控制阀9、机前满流管10、机前满流窥镜11、机后满流管12、机后满流窥镜13、机前补液管14、机后补液管15、机前放空管16、机后放空管5和隔板3。

图中显示，罐体1为直立的钢板圆筒体，罐体1选用8-12mm厚的钢板、5-12mm厚的不同直径的钢管及相应直径的法兰盘制作。

图中显示，机前排液管2、机后排液管4、放散管6、吹扫管8、机前满流管10、机后满流管12、机前补液管14、机后补液管15、机前放空管16、机后放空管5的外端分别焊接有连接法兰，通过连接法兰与各种管道相连接，在多个排液管道上分别安装排液阀门，在多个补液管道上分别安装补液阀门，在多个放空管道上分别安装放空阀门。

图中显示，隔板3选用8-12mm厚的长方形钢板，其底边沿罐体1的圆形底板的径向焊接在底板上，隔板3的两个侧边焊接在罐体1的侧壁上并与罐体1的轴线平行，即隔板3将罐体1的内腔均分为两部分，分别为机前液封槽20和机后液封槽21，隔板3顶端与罐体1的顶板之间相隔一定距离，使机前液封槽20和机后液封槽21相通，有利于机前液封槽20与机后液封槽21之间的压力平衡。

机前排液管2的外端法兰与吸气机前煤气输送管线排液漏斗底部排液阀门通过管道相连接。机后排液管4的外端法兰与吸气机后煤气输送管线排液漏斗底部排液阀门通过管道相连接。

机前补液管14、机后补液管15的外端法兰加装补液阀门，与外接循环氨水管线相连接，用于向机前液封槽20和机后液封槽21内补液，保证煤气输送系统内煤气不泄露。

机前满流管10、机后满流管12的外端法兰通过管道与地下收集槽相连，在保证安全液封高度达标的同时，使煤气输送管道内冷凝液及时外排，确保煤气输送顺行。

图中显示，机前满流窥镜11、机后满流窥镜13的两端法兰与机前满流管10、机后满流管12相连接，作为观察诊断吸气机体进出口煤气系统排液是否正常的装置。

机前放空管16、机后放空管5的外端法兰加装放空阀门并与地下收集槽相连，用于定时排放罐体1内腔底部油泥，保证机前排液管2、机后排液管4进液畅通，使煤气输送系统冷凝液能及时外排。

图中显示，放散管6的底端法兰与设置在罐体1顶板中部的放散控制阀7相连，放散管6的顶端法兰与废气回收系统相连，使罐体1顶部空间的挥发气体连续外排。

图中显示，吹扫管8的外端法兰通过吹扫控制阀9与外接蒸汽管网相连接，用于清扫疏通放散管6，保证罐体1顶部空间的挥发气体能连续外排输送至废气回收系统。

一种使用上述安全排液装置的安全排液方法，所述方法包括以下步骤：

a.关闭吸气机体进出口煤气系统排液漏斗底部出口的排液截门18；

b.关闭罐体1底部的机前放空管16及机后放空管5的放空阀门；

c.关闭罐体1顶部吹扫管8的吹扫控制阀9，切断吹扫管8的进汽通道；

d.打开罐体1顶部放散管6的放散控制阀7，使罐体1与废气回收系统相连通；

e.打开罐体1底部的机前补液管14及机后补液管15的补液阀门，向罐体1内腔注入热循环氨水，直至通过机前满流窥镜11、机后满流窥镜13能观察到有氨水流出；

f.通过机前满流窥镜11、机后满流窥镜13观察氨水流量的大小，同时通过机前补液管14和机后补液管15的补液阀门调节氨水流量，直至氨水流量达到设定的微量值为止；

g.打开吸气机体进出口煤气系统排液漏斗底部出口的排液截门18，使吸气机体进出口煤气系统产生的煤气冷凝液通过机前排液管2、机后排液管4连续流入罐体1内；

h.通过机前满流窥镜11、机后满流窥镜13观察氨水流量的大小，如果氨水流量逐渐加大，并最终形成连续稳定的液流，则判定吸气机体进出口煤气系统排液管线畅通，否则判定排液不畅需要进行吹扫；

i.为保证吸气机体进出口煤气系统排液管线畅通，每天需对排液管线进行定时吹扫，具体的吹扫方法包括以下步骤：

①关闭吸气机体进出口煤气系统排液漏斗底部出口的排液截门18；

②打开蒸汽管网扫汽总截门；

③打开吸气机体进出口煤气系统排液漏斗底部出口的排液截门18的前扫汽截门19和后扫汽截门17，吹扫吸气机体进出口煤气系统排液管线及其相连的机前排液管2、机后排液管4；

④测量罐体1顶部放散管6的温度，若该温度达到80℃以上，则判定吸气机体进出口煤气系统排液管线通畅，否则继续进行吹扫；

⑤放散管6的温度达到80℃以上后，关闭吸气机体进出口煤气系统排液漏斗底部出口的排液截门前、后的扫汽截门和扫汽总截门；

⑥打开吸气机体进出口煤气系统排液漏斗底部出口的排液截门，使吸气机体进出口煤气系统产生的煤气冷凝液通过机前排液管2、机后排液管4连续流入罐体1内。

j.对放散管6进行定期吹扫，具体的吹扫方法包括以下步骤：

①关闭放散管6的放散控制阀7；

②打开吹扫管8的吹扫控制阀9，接通蒸汽管网汽源，蒸吹放散管6内聚集的萘结晶物；

③观察放散管6，直至放散管6冒出的蒸汽流量达到设定值；

④打开放散控制阀7，关闭吹扫控制阀9，使蒸吹放散管6过程中产生的冷凝液倒流回罐体1内，由机前满流管10、机后满流管12排至地下收集槽，最终进入生产系统回收处理。

在炼焦生产过程中，通过本方法能有效解决冷凝液排液不畅的问题，避免冷凝液冲击吸气机体发生喘振，保证焦炉煤气顺利输送，该方法能使吸气机体进出口煤气系统产生的大量冷凝液连续排至生产回收系统处理，保证吸气机体进出口煤气系统畅通，有利于炼焦炉煤气的抽送外供，杜绝了焦炉煤气不能及时输送而造成的放散污染问题，保证吸气机安全、稳定、高效输送焦炉煤气，对稳定炼焦炉生产，提高环保效益效果显著。

本发明的安全排液装置的一个实施例如下：

罐体1的高度为2800mm，直径为1500mm,选用10mm厚的钢板、6mm厚的不同直径的钢管及相应直径的法兰盘制作。

隔板3为高2600mm、宽1500mm、厚10mm的钢板，隔板3顶端与罐体1顶板间距为200mm，保证机前、机后液封槽顶部空间压力平衡。

机前排液管2直径为80mm,机前排液管底端插入距罐体1底部，且距罐体1底板高度200mm。机前排液管进口端与吸气机前煤气输送管线排液漏斗底部排液阀门通过管道相连接。

机后排液管4直径为80mm,机后排液管底端插入距罐体1底部，且距罐体1底板高度200mm。机后排液管进口端与吸气机后煤气输送管线排液漏斗底部排液阀门通过管道相连接。

机前补液管14、机后补液管15直径为50mm，位于机前放空管16、机后放空管5的管道中心上部300mm的位置。通过补液阀门与外接循环氨水管线连接。

机前满流管10直径为100mm,机前满流管中心距机前排液管底端1200mm,即为安全液封高度，保证吸气机前煤气吸力不大于12000pa。机前满流窥镜11安装在机前满流管10的竖直段上，用于诊断吸气机体进口煤气系统排液是否畅通。机前满流管出口端与地下收集槽相连，使机前煤气输送管道内冷凝液能及时外排，确保煤气输送顺行。

机后满流管12直径为100mm,机后满流管中心距机后排液管底端800mm，即为安全液封高度，保证吸气机后煤气压力不大于8000pa。机后满流窥镜13安装在机后满流管12的竖直段上，用于诊断吸气机体出口煤气系统排液是否畅通。机后满流管出口端与地下收集槽相连，使机后煤气输送管道内冷凝液能及时外排，确保煤气输送顺行。

机前放空管16、机后放空管5的直径为50mm，放空管中心距罐体1底板垂直距离100mm，通过放空阀门与地下收集槽相连，用于定时排放罐体1内腔底部油泥，保证机前排液管2、机后排液管4进液畅通，使煤气输送系统冷凝液能及时外排。

放散管6的直径为80mm，放散管6出口端距罐体1顶板的垂直距离为4000mm，放散管6上安装的放散控制阀7进气端距罐体1顶板的垂直距离为100mm，放散管6的顶端法兰与废气回收系统相连，使罐体1内腔顶部空间的挥发性气体连续外排，保证吸气机体进出口煤气系统内冷凝液顺利排至罐体1。

吹扫管8的直径为25mm，吹扫管8的一端与放散管6对接，且距放散控制阀7出汽端50mm，吹扫管8的另一端与吹扫控阀9连接，并与外接蒸汽管网连接，用于清扫疏通放散管6，保证罐体1内腔顶部空间的挥发性气体能连续外排输送至废气回收系统。

本发明根据吸气机前后煤气吸力及其压力不同，定位机前满流管、机后满流管距机前排液管底端、机后排液管底端液封高度，使机前、机后煤气液封高度达到吸气机前后煤气吸力及其压力的安全要求，同时隔板上空连通设计，能使机前（或机后）煤气系统产生冷凝液量大时，进入隔板一侧的机前（或机后）液封区域的冷凝液能穿过隔板上空流至隔板另一侧的机后（或机后前）液封区域，有效增加机前或机后冷凝液储存空间及排液量，使机前、机后煤气系统产生的冷凝液能及时满流外排；安全排液装置的机前满流窥镜、机后满流窥镜，能直观诊断吸气机体前后煤气系统排液畅通情况，实现煤气排液系统的预知处理，保证吸气机体前后煤气系统输送焦炉煤气通道畅通，确保焦炉煤气正常输送，杜绝炼焦炉产生荒煤气因不能及时输送而外溢污染环境问题。

本发明实现了放散管的定期蒸汽吹扫，在蒸汽吹扫过程中，通过关闭放散控制阀，打开蒸汽吹扫控制阀，使放散管内壁积聚的难除垢污及萘结晶物随蒸汽冲刷带入生产回收系统；放散管吹扫后，通过打开放散控制阀，稍开蒸汽吹扫控制阀，使放散控制阀处局部沉积的萘垢污受热升华，同时能使蒸汽吹扫放散管产生的冷凝液回流至安全排液装置，使放散管得到彻底清理，有效保证安全排液装置内产生的挥发性气体顺利排放，解决了因放散管堵塞造成的安全排液装置内挥发性气体压力大，吸气机体前后煤气系统冷凝液排不出，影响焦炉煤气输送问题，保证生产安全稳定顺行。

本发明能将吸气机体进出口煤气系统输送焦炉煤气过程产生的冷凝液连续排放至罐体内，并通过满流管外排至收集槽进入生产系统回收处理；罐体顶部空间的挥发性气体通过放散管外排进入废气回收系统，保证挥发性有害废气的有效回收处理；罐体底部补液控制阀微开状态补液，使隔板两侧机前、机后煤气液封达标，保证了吸气机体进出口煤气系统输送过程中焦炉煤气不外溢、外界空气不吸入煤气系统，有效保证了焦炉煤气的安全稳定输送。