专利名称：天然气三甘醇脱水橇温控装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及天然气脱水设备领域，特别涉及一种天然气三甘醇脱水橇温控装置，适用于我国天然气田天然气脱水设备。
背景技术：
我国天然气田生产的天然气在长输管线集输过程中，为防止管线的腐蚀和水化物的形成，天然气必须经过脱水处理后才能进入长输管线输送。即天然气集输工艺中，由各气井采出的天然气汇集到所辖的集气站集中加热后降压，压力由20MPa左右降压到6.3MPa，然后进行脱水处理，天然气经集气站脱水后再输送到净化厂经净化处理后送入长输管线外输。目前天然气脱水最成熟的工艺是用三甘醇吸收法脱水，这种脱水工艺的脱水过程在三甘醇吸收塔内进行。经再生后的贫三甘醇(不含水的三甘醇称贫三甘醇)与湿天然气(水以气体形态饱和混合在天然气中称湿天然气)在吸收塔的塔盘中充分混和接触，因三甘醇为亲水化合物，将湿天然气中的水分吸附到三甘醇中，三甘醇变成三甘醇富液，湿天然气被脱水成为干天燃气。在脱水运行中，贫三甘醇自吸收塔顶由三甘醇泵注入塔内，在塔内自上而下流经多层塔盘到塔底，由三甘醇泵抽出送入再生装置干燥后成三甘醇贫液继续循环脱水，湿天然气经塔底送入塔内，与三甘醇在塔内接触脱水后经塔顶流出，被脱水后送入净化厂的长输管线。天然气脱水装置中，三甘醇的再生是该装置的主要工艺，自塔底抽出的富三甘醇由甘醇泵输 送入三甘醇重沸器，经三甘醇重沸器的燃烧温控装置加热到200°C (±1.5°C )，在200°C时甘醇中的水分被蒸发掉，使三甘醇还原到不含水的贫三甘醇，经换热降温后再由甘醇泵注入吸收塔作为脱水媒质。为保证脱水效果，三甘醇在三甘醇重沸器里的加热温度要保证在200°C (± 1.5°C)，使再生后的贫三甘醇浓度在98%以上。由于三甘醇的化学物性,温度在204°C以上时,三甘醇就会分解成其他化合物,失去脱水能力。因此,三甘醇再生工艺中三甘醇重沸器的燃烧温度控制是至关重要的，目前缺少有效温度控制装置。
实用新型内容为了解决现有技术中缺少有效温度控制装置的问题，本实用新型实施例提供了一种天然气三甘醇脱水橇温控装置，具有运行稳定可靠，温控精度高的优点。所述技术方案如下:一种天然气三甘醇脱水橇温控装置，所述装置设置三甘醇重沸器上，所述装置与仪表风源、燃气母管及引射式负压燃烧器相连，所述装置用于三甘醇再生过程中加热三甘醇重沸器的燃烧温度控制，所述引射式负压燃烧器包括长明火焰嘴和主燃烧火嘴，所述装置包括气动温控开关、气动高温控制切断器、气动火焰检测器、温控阀、切断阀、点火用气动球阀、长明火供气阀、第一仪表风过滤减压阀、第二仪表风过滤减压阀、第一管路、第二管路、第三管路及双金属温度计，其中，所述气动火焰检测器用于检测所述引射式负压燃烧器的长明火焰，所述气动温控开关、所述气动高温控制切断器及所述双金属温度计均穿过所述三甘醇重沸器伸入三甘醇液面；所述仪表风源经所述第一仪表风过滤减压阀连接至所述气动高温控制切断器，所述气动高温控制切断器经所述第二管路连接至所述气动火焰检测器，所述气动火焰检测器经所述第三管路连接至所述切断阀；所述仪表风源经所述第二仪表风过滤减压阀至所述气动温控开关，所述气动温控开关经所述第一管路连接至所述温控阀；所述燃气母管经所述切断阀及所述温控阀连接至所述主燃烧火嘴；所述长明火供气阀一端连接在所述切断阀和所述温控阀之间，所述长明火供气阀另一端连接至所述长明火焰嘴；所述点火用气动球阀与所述切断阀并联。优选地，所述温控阀为风开式气动薄膜开关阀。优选地，所述切断阀为风开式气动薄膜开关阀。本实用新型实施例提供的技术方案带来的有益效果是:本实用新型利用气动温控开关、气动高温切断控制器、切断阀和温控阀，实现了三甘醇重沸器燃烧温度控制和高温及熄火保护，使三甘醇重沸器的三甘醇温度控制在设定温度200°C (±1.3°C )，经使用证明，本实用新型具有运行稳定可靠，温控精度高的优点。
为了更清楚地说明本实用新型实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本实用新型实施例提供的天然气三甘醇脱水橇温控装置的控制图；图2是本实用新型实施例提供的天然气三甘醇脱水橇温控装置安装后的效果图。图中各符号表示含义如下:I气动温控开关，2气动高温控制切断器，3气动火焰检测器，4温控阀，5切断阀，6引射式负压燃烧器，7主燃烧火嘴，8点火用气动球阀,9长明火供气阀，IOA第一仪表风过滤减压阀，IOB第二仪表风过滤减压阀，11第一管路，12第二管路，13第三管路，14双金属温度计，15三甘醇加注口，16仪表风源，17精馏柱，18水蒸汽出口，19烟囱，20贫三甘醇出口，21燃气母管，22列管换热器，23炉膛，24三甘醇液面，25三甘醇重沸器，26气源球阀，27燃气稳压阀，28长明火焰嘴。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型实施方式作进一步地详细描述。如图1所示，本实用新型提供的一种天然气三甘醇脱水橇温控装置，还可参见图2，本实施例以图1为主加以说明，所述装置设置三甘醇重沸器25上，所述装置与仪表风源16、燃气母管21及引射式负压燃烧器6相连，所述装置用于三甘醇再生加热过程中三甘醇重沸器25的燃烧温度控制，所述引射式负压燃烧器6包括长明火焰嘴28和主燃烧火嘴7，所述装置包括气动温控开关1、气动高温控制切断器2、气动火焰检测器3、温控阀
4、切断阀5、点火用气动球阀8、长明火供气阀9、第一仪表风过滤减压阀10A、第二仪表风过滤减压阀10B、第一管路11、第二管路12、第三管路13及双金属温度计14，其中，所述气动火焰检测器3用于检测所述引射式负压燃烧器6的长明火焰，所述气动温控开关1、所述气动高温控制切断器2及所述双金属温度计14均穿过所述三甘醇重沸器25伸入三甘醇液面24 ；所述仪表风源16经所述第一仪表风过滤减压阀IOA连接至所述气动高温控制切断器2，所述气动高温控制切断器2经所述第二管路12连接至所述气动火焰检测器3，所述气动火焰检测器3经所述第三管路13连接至所述切断阀5 ；所述仪表风源16经所述第二仪表风过滤减压阀IOB至所述气动温控开关1，所述气动温控开关I经所述第一管路11连接至所述温控阀4 ；所述燃气母管21经所述切断阀5及所述温控阀4连接至所述主燃烧火嘴7 ；所述长明火供气阀9 一端连接在所述切断阀5和所述温控阀4之间，所述长明火供气阀9另一端连接至所述长明火焰嘴28 ；所述点火用气动球阀8与所述切断阀5并联。如图1所示，本实用新型的工作原理如下:本实施例中，三甘醇重沸器25内部设有炉膛23和列管换热器22，三甘醇重沸器25上设有三甘醇加注口 15、精馏柱17、烟囱19和贫三甘醇出口 20，其中，引射式负压燃烧器6的长明火焰嘴28和主燃烧火嘴7伸入炉膛23内，精馏柱17设有入口及水蒸汽出口18，来自吸收塔的富三甘醇通过精馏柱17的入口流入三甘醇重沸器25中。燃气母管21与切断阀5之间设有燃气稳压阀27，仪表风风源与第一仪表风过滤减压阀IOA及第二仪表风过滤减压阀IOB之间分别设有气源球阀26。1、温控过程的工作原理温控过程由气动温控开关11和温控阀4实现。引射式负压燃烧器6有两个火嘴，一个是长明火焰嘴28，一个是主燃烧火嘴7，长明火焰嘴28的火焰是一个小火苗，全天候燃烧，用来点燃主燃烧火嘴7的燃烧，相对于主燃烧火嘴7的燃烧热量，长明火焰的燃烧热量可忽略不计。当三甘醇重沸器25内的温度高于设定温度200°C的1.3°C时，气动温控开关I关闭，关闭状态时气动温控开关I内的凡尔将来自第二仪表风过滤减压阀IOB的仪表风关断，并将温控阀4膜片室里的仪表风压力放空，在温控阀4膜片室弹簧的作用下，温控阀4关闭，主燃烧火嘴7的燃气被切断，停止燃烧加热；随着三甘醇重沸器25中富液的进入，三甘醇重沸器25内温度降低，插入在三甘醇重沸器25内气动温控开关I的感温管产生微量收缩，这一微量收缩推动其内部凡尔动作，使其处于打开状态，打开状态时气动温控开关I内的凡尔将来自第二仪表风过滤减压阀IOB的仪表风打开，同时关闭温控阀4膜片室的放空通道，将仪表风供给温控阀4膜片室，在仪表风的压力作用下，温控阀4打开，燃气经温控阀4进入引射式负压燃烧器6主燃烧火嘴7被长明火焰点燃，燃烧的热烟气通过列管换热器22对三甘醇加热，使之温度 上升；当温度上升到高于设定温度200°C的1.3°C时，气动温控开关I的感温管产生微量膨胀，此微量膨胀推动其内部凡尔关闭，切断仪表风对温控阀4的供气通道并打开温控阀4膜片室的放空通道，温控阀4关闭，切断主燃烧火嘴7的燃气供气，停止加热。以上过程周而复始，达到控制三甘醇重沸器25温度的目的。气动温控开关I的感温管是一种特殊的合金材料，对温度十分敏感，因而控制温度精确。控制温度点的设定可通过观察双金属温度计14并同时旋转气动温控开关I的设定旋钮进行。2、高温或熄火保护的工作原理为防止温控功能故障致三甘醇超温分解和长明火焰熄灭天然气泄露带来的危险性，该装置设置了响应的保护系统。在正常运行时，仪表风经第一仪表风过滤减压阀IOA进入气动高温控制切断器2，气动高温控制切断器2的输出气压又进入气动火焰检测器3的输入端，气动火焰检测器3的输出气压经与切断阀5连接的第三管路13进入切断阀5的膜片室内，切断阀5处于开启状态，因此，三甘醇重沸器25内温度在设定温度和长明火焰燃烧的正常工况下，切断阀5膜片室内是有气压的，切断阀5处于打开状态，使燃气通过切断阀5，燃烧控制正常工作。在以下两种情况发生时，切断阀5关闭，起到了保护作用。温控出现故障三甘醇超高温。若温控装置出现故障主火不能熄灭，温度失控三甘醇重沸器25内三甘醇温度升高到204°C时，气动高温控制切断器2插入在三甘醇重沸器25三甘醇中的感温管热膨胀，推动内部机构，关断内部仪表风通道，打开放空通道，将切断阀5膜片室内的气压放空，切断阀5关断，引射式负压燃烧器6燃气被关断，主火和母火均熄灭，达到安全保护作用。其中，主火指的是主燃烧火嘴7中的火焰，母火指的是长明火焰。长明火焰熄灭。若长明火焰因管路堵塞或刮强风致使其熄灭时，气动火焰检测器3的火焰检测探头失去火焰温度冷却收缩，推动内部机构关断内部仪表风通道，打开放空通道，将切断阀5膜片室内的气压放空，切断阀5关断，燃烧气断气主火和母火均熄灭，达到安全保护作用。 当高温或熄火不论那个动作保护后，燃烧器需重新点火，点火时用电子打火枪伸入长明火焰嘴28附近，将点火用启动球阀8打开，天然气通过点火用启动球阀8及长明火供气阀9进入长明火焰嘴28，遇电火花被点燃。长明火焰被点燃后，长明火焰使气动火焰检测器3的探头感温膨胀，仪表风进入切断阀5膜片室内使其打开，燃烧恢复正常，点火完后将点火用启动球阀8关闭，保护系统进入正常工作。由此可见，本实用新型利用气动温控开关1、气动高温切断控制器、切断阀5和温控阀4，实现了三甘醇重沸器25燃烧温度控制和高温及熄火保护，使三甘醇重沸器25的三甘醇温度控制在设定温度200°C (±1.3°C )，经使用证明，本实用新型具有运行稳定可靠，温控精度高的优点。优选地，所述温控阀4为风开式气动薄膜开关阀。所述温控阀4更优选为美国KIMRAY公司ElAD A - S - W CB型号的风开式气动薄膜开关阀。优选地，所述切断阀5为风开式气动薄膜开关阀。所述切断阀5更优选为美国KIMRAY公司ElAD A - S - W CB型号的风开式气动薄膜开关阀。气动温控开关1、气动高温控制切断器2及气动火焰检测器3均优选美国IQMRAY公司同类产品。上述本实用新型实施例序号仅仅为了描述，不代表实施例的优劣。[0047]以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范 围之内。
权利要求1.一种天然气三甘醇脱水橇温控装置，所述装置设置三甘醇重沸器上，所述装置与仪表风源、燃气母管及引射式负压燃烧器相连，所述装置用于三甘醇再生过程中加热三甘醇重沸器的燃烧温度控制，所述引射式负压燃烧器包括长明火焰嘴和主燃烧火嘴，其特征在于， 所述装置包括气动温控开关、气动高温控制切断器、气动火焰检测器、温控阀、切断阀、点火用气动球阀、长明火供气阀、第一仪表风过滤减压阀、第二仪表风过滤减压阀、第一管路、第二管路、第三管路及双金属温度计，其中，所述气动火焰检测器用于检测所述引射式负压燃烧器的长明火焰，所述气动温控开关、所述气动高温控制切断器及所述双金属温度计均穿过所述三甘醇重沸器伸入三甘醇液面； 所述仪表风源经所述第一仪表风过滤减压阀连接至所述气动高温控制切断器，所述气动高温控制切断器经所述第二管路连接至所述气动火焰检测器，所述气动火焰检测器经所述第三管路连接至所述切断阀； 所述仪表风源经所述第二仪表风过滤减压阀至所述气动温控开关，所述气动温控开关经所述第一管路连接至所述温控阀； 所述燃气母管经所述切断阀及所述温控阀连接至所述主燃烧火嘴； 所述长明火供气阀一端连接在所述切断阀和所述温控阀之间，所述长明火供气阀另一端连接至所述长明火焰嘴； 所述点火用气动球阀与所述切断阀并联。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述温控阀为风开式气动薄膜开关阀。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其特征在于，所述切断阀为风开式气动薄膜开关阀。
专利摘要本实用新型公开了一种天然气三甘醇脱水橇温控装置，属于天然气脱水设备领域。所述装置设置三甘醇重沸器上，所述装置与仪表风源、燃气母管及引射式负压燃烧器相连，所述装置用于三甘醇再生过程中加热三甘醇重沸器的燃烧温度控制，所述装置包括气动温控开关、气动高温控制切断器、气动火焰检测器、温控阀、切断阀、点火用气动球阀、长明火供气阀、第一仪表风过滤减压阀、第二仪表风过滤减压阀、第一管路、第二管路、第三管路及双金属温度计。本实用新型利用上述结构实现了三甘醇重沸器燃烧温度控制和高温及熄火保护，使三甘醇重沸器的三甘醇温度控制在设定温度200℃±1.3℃，经使用证明，本实用新型具有运行稳定可靠，温控精度高的优点。
文档编号C10L3/10GK203102036SQ20132004642
公开日2013年7月31日 申请日期2013年1月28日 优先权日2013年1月28日
发明者常益民, 杨充, 韩万龙 申请人:中国石油天然气股份有限公司