气体置换钢瓶恒热系统及温度控制方法与流程

本发明涉及气体置换，尤其涉及一种气体置换钢瓶恒热系统及温度控制方法。

背景技术：

1、大型热力发电机组基本使用氢气作为冷却介质，而氢气是一种易燃易爆气体，发电机长期停运或检修前后均需要使用中间介质例如二氧化碳、氮气对机内气体进行置换。

2、钢瓶装气体作为一种优选产品在各发电企业大量使用，在使用钢瓶装气体对机内气体进行置换过程中，因瓶内高压液态气体释放转化为气态过程中需要源源不断的吸收周围空气中的热量，致使周围空气中的水汽放热并在钢瓶的瓶身凝结成霜，甚至结冰，严重阻碍瓶内气体从液态到气态的转化效率及速度，甚至影响机内气体置换工作。

3、相关技术中，大多使用大量冷水淋浇钢瓶或在钢瓶表面敷设电加热毯的方式对钢瓶进行加热，但是用冷水淋浇不仅效率低下而且需人工全程参与，大量的水流至地面也会对周围环境文明生产带来影响，敷设电加热毯的方式会对发电机氢气系统造成安全隐患。

技术实现思路

1、本发明旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

2、为此，本发明的实施例提出一种气体置换钢瓶恒热系统，该系统以热蒸汽作为热源对气体钢瓶的瓶身进行加热，具有安全高效、处理灵活的特点。

3、本发明的实施例还提出一种用于上述气体置换钢瓶恒热系统的温度控制方法。

4、本发明实施例的气体置换钢瓶恒热系统包括：蒸汽控制单元、热交换单元和疏水排汽单元，所述蒸汽控制单元包括蒸汽母管以及沿上游至下游的方向依次设在所述蒸汽母管上的压力控制阀和温控阀，所述热交换单元包括钢瓶加热箱和冷凝器，所述钢瓶加热箱内具有多个气体钢瓶，所述钢瓶加热箱上设有第一蒸汽输入端和第一蒸汽输出端，所述蒸汽母管的输出端与所述第一蒸汽输入端相连，所述冷凝器具有第二蒸汽输入端和第二蒸汽输出端，所述第一蒸汽输出端经管路与所述第二蒸汽输入端相连，所述压力控制阀的压力探头设在气体置换系统的进气管路上，所述温控阀的测温探头设在所述钢瓶加热箱内，所述疏水排汽单元包括排汽母管、多个第一排汽管以及沿上游至下游的方向依次设在所述第一排汽管上的蝶阀、风机和逆止阀，所述第一排汽管的输入端与所述第二蒸汽输出端相连，所述第一排汽管的输出端与所述排汽母管相连。

5、本发明实施例的气体置换钢瓶恒热系统，热蒸汽在蒸汽控制单元的控制下进入热交换单元，热交换完成后的乏汽经疏水排汽单元排出系统。以热蒸汽作为热源对气体钢瓶的瓶身进行恒温加热，解决了相关技术中使用冷水淋浇钢瓶效率低下且影响文明生产的问题，也有效避免了相关技术中在钢瓶表面敷设电加热毯、或将钢瓶装入电加热箱(箱内布置若干电加热棒使箱内空气升温间接加热钢瓶瓶身)对钢瓶进行加热所存在的触电风险及安全隐患问题。

6、在一些实施例中，所述蒸汽控制单元还包括减压阀和节流装置，所述减压阀设在所述蒸汽母管上且位于所述压力控制阀的上游，所述节流装置设在所述蒸汽母管内且位于所述温控阀的下游。

7、在一些实施例中，所述蒸汽控制单元还包括截止阀和闸阀，所述截止阀和所述闸阀均设在所述蒸汽母管上，所述截止阀位于所述减压阀的上游，所述闸阀位于所述温控阀的下游且位于所述节流装置的上游。

8、在一些实施例中，所述蒸汽控制单元还包括蒸汽子管和设在所述蒸汽子管上的第一常闭闸阀，所述蒸汽子管的输入端与位于所述减压阀和所述压力控制阀之间的所述蒸汽母管相连，所述蒸汽子管的输出端与位于所述闸阀和所述节流装置之间的所述蒸汽母管相连。

9、在一些实施例中，所述疏水排汽单元还包括直排管和设在所述直排管上的常闭截止阀，所述直排管的输入端与位于所述减压阀和所述蒸汽子管的输入端之间的所述蒸汽母管相连，所述直排管的输出端设有第一漏斗。

10、在一些实施例中，所述钢瓶加热箱上还设有第一疏水端，所述冷凝器还具有第二疏水端，所述疏水排汽单元还包括相连的第一u型水封和第二漏斗，所述第一疏水端和所述第二疏水端经管路与所述第一u型水封相连。

11、在一些实施例中，所述疏水排汽单元还包括相连的第二u型水封和第三漏斗，所述排汽母管与所述第二u型水封相连。

12、在一些实施例中，所述疏水排汽单元还包括第二排汽管和设在所述第二排汽管上的第二常闭闸阀，所述第二排汽管的输入端与所述第二蒸汽输出端相连，所述第二排汽管的输出端与所述排汽母管相连。

13、本发明实施例的温度控制方法，所述方法用于上述任一项实施例中所述的气体置换钢瓶恒热系统，所述方法包括：

14、当所述温控阀的测温探头测得的温度t高于温度设定值t0时，减小所述温控阀的开度；

15、当所述温控阀的测温探头测得的温度t低于温度设定值t0时，增加所述温控阀的开度，使所述钢瓶加热箱内的温度维持在温度设定值t0之间；

16、当所述温控阀的测温探头测得的温度t达到t1时，关闭所述温控阀；

17、当所述压力控制阀的压力探头测得气体置换系统的进气管路压力达到或低于所述气体钢瓶最低允许压力p，或所述温控阀的测温探头测得的温度达到t1且10s后温度仍未下降时，关闭压力控制阀；

18、其中，温度设定值t0的参数范围为35～40℃，t1为40℃，所述气体钢瓶最低允许压力p为0.1mpa。

19、在一些实施例中，当所述温控阀和所述压力控制阀同时关闭时，延时20s后停运所述风机。

技术特征：

1.一种气体置换钢瓶恒热系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的气体置换钢瓶恒热系统，其特征在于，所述蒸汽控制单元还包括减压阀和节流装置，所述减压阀设在所述蒸汽母管上且位于所述压力控制阀的上游，所述节流装置设在所述蒸汽母管内且位于所述温控阀的下游。

3.根据权利要求2所述的气体置换钢瓶恒热系统，其特征在于，所述蒸汽控制单元还包括截止阀和闸阀，所述截止阀和所述闸阀均设在所述蒸汽母管上，所述截止阀位于所述减压阀的上游，所述闸阀位于所述温控阀的下游且位于所述节流装置的上游。

4.根据权利要求3所述的气体置换钢瓶恒热系统，其特征在于，所述蒸汽控制单元还包括蒸汽子管和设在所述蒸汽子管上的第一常闭闸阀，所述蒸汽子管的输入端与位于所述减压阀和所述压力控制阀之间的所述蒸汽母管相连，所述蒸汽子管的输出端与位于所述闸阀和所述节流装置之间的所述蒸汽母管相连。

5.根据权利要求4所述的气体置换钢瓶恒热系统，其特征在于，所述疏水排汽单元还包括直排管和设在所述直排管上的常闭截止阀，所述直排管的输入端与位于所述减压阀和所述蒸汽子管的输入端之间的所述蒸汽母管相连，所述直排管的输出端设有第一漏斗。

6.根据权利要求1所述的气体置换钢瓶恒热系统，其特征在于，所述钢瓶加热箱上还设有第一疏水端，所述冷凝器还具有第二疏水端，所述疏水排汽单元还包括相连的第一u型水封和第二漏斗，所述第一疏水端和所述第二疏水端经管路与所述第一u型水封相连。

7.根据权利要求6所述的气体置换钢瓶恒热系统，其特征在于，所述疏水排汽单元还包括相连的第二u型水封和第三漏斗，所述排汽母管与所述第二u型水封相连。

8.根据权利要求1所述的气体置换钢瓶恒热系统，其特征在于，所述疏水排汽单元还包括第二排汽管和设在所述第二排汽管上的第二常闭闸阀，所述第二排汽管的输入端与所述第二蒸汽输出端相连，所述第二排汽管的输出端与所述排汽母管相连。

9.一种温度控制方法，其特征在于，所述方法用于如权利要求1-8中任一项所述的气体置换钢瓶恒热系统，所述方法包括：

10.根据权利要求9所述的温度控制方法，其特征在于，当所述温控阀和所述压力控制阀同时关闭时，延时20s后停运所述风机。

技术总结
本发明公开了一种气体置换钢瓶恒热系统及温度控制方法，所述气体置换钢瓶恒热系统包括：蒸汽控制单元、热交换单元和疏水排汽单元，蒸汽控制单元包括蒸汽母管以及设在蒸汽母管上的压力控制阀和温控阀，热交换单元包括钢瓶加热箱和冷凝器，钢瓶加热箱内具有多个气体钢瓶，蒸汽母管与钢瓶加热箱相连，钢瓶加热箱与冷凝器相连，疏水排汽单元包括排汽母管、多个第一排汽管以及设在第一排汽管上的蝶阀、风机和逆止阀，冷凝器经第一排汽管与排汽母管相连。以热蒸汽作为热源对气体钢瓶的瓶身进行恒温加热，解决了相关技术中需人工全程参与以及人工淋浇钢瓶带来的文明生产被动，且有效避免了电加热方式对氢气系统带来的安全隐患。

技术研发人员：李智亚,刘殿涛,王冬瑞,李雄,李宝根,邱华,刘兴忠,游必超,姚玉传,后颖黎,蒋辉,殷富伦,杨帆,李永林
受保护的技术使用者：华能云南滇东能源有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14