一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统论文和设计-陶群

全文摘要

本实用新型公开了一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，涉及瓦斯发电技术领域，其包括输气管道，所述输气管道连接在瓦斯抽放站内，所述瓦斯抽放站的上方设置有避雷针，所述瓦斯抽放站的底部通过接地总干线与接地体的顶端固定连接。该低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，通过设置第一电动蝶阀、输气管道、第二干式阻火器、第三干式阻火器和防爆门，第一水雾发生器和第二水雾发生器利用冷却和稀释的作用降低了输气管道内瓦斯的温度和浓度，有效的抑制了燃烧的发生，而且瓦斯抽放站上设置有避雷针、接地总干线和接地体，有效的避免了输气管道容易遭到雷击导致出现爆裂情况，在输气管道安全的输送低浓度瓦斯时，还能确保气体的使用质量。

主设计要求

1.一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，包括输气管道（5），其特征在于：所述输气管道（5）连接在瓦斯抽放站（1）内，所述瓦斯抽放站（1）的上方设置有避雷针（2），所述瓦斯抽放站（1）的底部通过接地总干线（3）与接地体（4）的顶端固定连接，所述输气管道（5）的上表面设置有第一放散口（6），所述第一放散口（6）位于第一电动蝶阀（7）的右侧，所述第一电动蝶阀（7）设置在输气管道（5）的上表面；所述输气管道（5）从上至下依次设置有第一溢流水封阻火器（8）、篮式过滤器（9）、第一干式阻火器（10）、第一水雾发生器（29）、第二水雾发生器（13）和第二溢流水封阻火器（15），所述输气管道（5）的底端设置有防爆门（23），所述输气管道（5）从下至上依次设置有第二电动蝶阀（24）、第三干式阻火器（30）和第二放散口（25）；所述输气管道（5）的下方的两端均设置有气液分离器（17），所述气液分离器（17）的出口通过第一连通管（18）与第二干式阻火器（21）的进口相连通，所述第二干式阻火器（21）的出口与第二连通管（20）的顶端相连通，所述第二连通管（20）设置在发电机组（19）上，所述第一干式阻火器（10）和第一水雾发生器（29）之间设置有湿式放散阀（11）。

设计方案

所述输气管道（5）从上至下依次设置有第一溢流水封阻火器（8）、篮式过滤器（9）、第一干式阻火器（10）、第一水雾发生器（29）、第二水雾发生器（13）和第二溢流水封阻火器（15），所述输气管道（5）的底端设置有防爆门（23），所述输气管道（5）从下至上依次设置有第二电动蝶阀（24）、第三干式阻火器（30）和第二放散口（25）；

所述输气管道（5）的下方的两端均设置有气液分离器（17），所述气液分离器（17）的出口通过第一连通管（18）与第二干式阻火器（21）的进口相连通，所述第二干式阻火器（21）的出口与第二连通管（20）的顶端相连通，所述第二连通管（20）设置在发电机组（19）上，所述第一干式阻火器（10）和第一水雾发生器（29）之间设置有湿式放散阀（11）。

2.根据权利要求1所述的一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，其特征在于：所述第一溢流水封阻火器（8）、湿式放散阀（11）、第一水雾发生器（29）、第二水雾发生器（13）、第二溢流水封阻火器（15）的进水口均与补水管道（28）的左端相连通，所述补水管道（28）的右端通过抽取装置（27）与雾化水池（26）的左侧面相连通。

3.根据权利要求2所述的一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，其特征在于：所述第一水雾发生器（29）和第二水雾发生器（13）之间设置有第一放水阀（12），所述第二水雾发生器（13）和第二溢流水封阻火器（15）之间设置有第二放水阀（14），所述第一溢流水封阻火器（8）、湿式放散阀（11）、第一放水阀（12）、第二放水阀（14）、第二溢流水封阻火器（15）和两个第二干式阻火器（21）的出水口均与回水管道（16）的一端相连通，所述回水管道（16）的右端与雾化水池（26）的左侧面相连通。

4.根据权利要求1所述的一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，其特征在于：所述篮式过滤器（9）和第一干式阻火器（10）的左侧面均设置有放污管道，且两个第二干式阻火器（21）的相对面均设置同一个排污管道（22）。

5.根据权利要求2所述的一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，其特征在于：所述抽取装置（27）包括放水管（271），所述放水管（271）的左端与补水管道（28）的右端相连通，所述放水管（271）的上表面和下表面均设置有雾化水泵（273），所述雾化水泵（273）位于两个放水过滤器（272）之间，所述放水过滤器（272）设置在放水管（271）的上表面。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及瓦斯发电技术领域，具体为一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统。

背景技术

煤层气在煤矿称为煤矿瓦斯，根据新的资源评价结果，我国陆上煤层气资源量36.8万亿立方米，与陆上常规天然气资源量（38万亿立方米）相当，仅次于俄罗斯和加拿大。煤层气的主要成分是甲烷，甲烷在空气中的浓度达到5%－16%时，遇明火就会爆炸，这是煤矿瓦斯爆炸事故的根源。

瓦斯对煤矿构成严重威胁，预先抽采，可降低煤矿的危险性，全国煤矿瓦斯抽采量巨大，其中至少2\/3为甲烷浓度低于30％的煤矿低浓度瓦斯，不加以利用，大量能源将白白浪费，常温常压下瓦斯的爆炸极限范围为5%～15%，发动机正是利用瓦斯爆炸产生的能量带动发电机发电，低浓度瓦斯输送存在一定的爆炸危险性，而且管道爆炸会向输气端和用气端传播，输气管道在输送低浓度瓦斯的过程中，容易遭到雷击，具有一定的安全隐患，因此需要开发一种低浓度瓦斯安全输送保障系统。

实用新型内容

（一）解决的技术问题

针对现有技术的不足，本实用新型提供了一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，解决了低浓度瓦斯不加以利用，大量能源将白白浪费，常温常压下瓦斯的爆炸极限范围为5%～15%，发动机正是利用瓦斯爆炸产生的能量带动发电机发电，低浓度瓦斯输送存在一定的爆炸危险性，而且管道爆炸会向输气端和用气端传播，输气管道在输送低浓度瓦斯的过程中，容易遭到雷击，具有一定的安全隐患的问题。

（二）技术方案

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，包括输气管道，所述输气管道连接在瓦斯抽放站内，所述瓦斯抽放站的上方设置有避雷针，所述瓦斯抽放站的底部通过接地总干线与接地体的顶端固定连接，所述输气管道的上表面设置有第一放散口，所述第一放散口位于第一电动蝶阀的右侧，所述第一电动蝶阀设置在输气管道的上表面。

所述输气管道从上至下依次设置有第一溢流水封阻火器、篮式过滤器、第一干式阻火器、第一水雾发生器、第二水雾发生器和第二溢流水封阻火器，所述输气管道的底端设置有防爆门，所述输气管道从下至上依次设置有第二电动蝶阀、第三干式阻火器和第二放散口。

所述输气管道的下方的两端均设置有气液分离器，所述气液分离器的出口通过第一连通管与第二干式阻火器的进口相连通，所述第二干式阻火器的出口与第二连通管的顶端相连通，所述第二连通管设置在发电机组上，所述第一干式阻火器和第一水雾发生器之间设置有湿式放散阀。

优选的，所述第一溢流水封阻火器、湿式放散阀、第一水雾发生器、第二水雾发生器、第二溢流水封阻火器的进水口均与补水管道的左端相连通，所述补水管道的右端通过抽取装置与雾化水池的左侧面相连通。

优选的，所述第一水雾发生器和第二水雾发生器之间设置有第一放水阀，所述第二水雾发生器和第二溢流水封阻火器之间设置有第二放水阀，所述第一溢流水封阻火器、湿式放散阀、第一放水阀、第二放水阀、第二溢流水封阻火器和两个第二干式阻火器的出水口均与回水管道的一端相连通，所述回水管道的右端与雾化水池的左侧面相连通。

优选的，所述篮式过滤器和第一干式阻火器的左侧面均设置有放污管道，且两个第二干式阻火器的相对面均设置同一个排污管道。

优选的，所述抽取装置包括放水管，所述放水管的左端与补水管道的右端相连通，所述放水管的上表面和下表面均设置有雾化水泵，所述雾化水泵位于两个放水过滤器之间，所述放水过滤器设置在放水管的上表面。

（三）有益效果

本实用新型的有益效果在于：

1、该低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，通过设置第一电动蝶阀、输气管道、第一溢流水封阻火器、第一干式阻火器、湿式放散阀、第二水雾发生器、第二溢流水封阻火器、第二干式阻火器、第三干式阻火器和防爆门，当瓦斯抽放站向输气管道中充入低浓度瓦斯后，瓦斯会通过第一溢流水封阻火器、第一干式阻火器、第一水雾发生器、第二水雾发生器和第二溢流水封阻火器，使得第一溢流水封阻火器和第二溢流水封阻火器通过内部的溢流装置对液位进行控制，从而达到对输气管道压力的调节，既保证气体能够顺利的在输气管道内流通，又实现阻火功能，同时起到了抑制爆炸传播的功能，第一干式阻火器和第二干式阻火器利用火焰在狭缝中猝熄的原理，用不锈钢板折弯和重叠成具有很小缝隙的熄火层，当输气管道内有火焰产生时，会受到第一干式阻火器和第二干式阻火器的阻断，使火焰熄灭或降低火势，对火焰的传播起到一个阻碍的作用，第一水雾发生器和第二水雾发生器利用冷却和稀释的作用降低了输气管道内瓦斯的温度和浓度，有效的抑制了燃烧的发生，而且瓦斯抽放站上设置有避雷针、接地总干线和接地体，有效的避免了输气管道容易遭到雷击导致出现爆裂情况，在输气管道安全的输送低浓度瓦斯时，还能确保气体的使用质量。

2、该低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，通过设置第一电动蝶阀、篮式过滤器、湿式放散阀和输气管道，瓦斯抽放站中的瓦斯通过第一电动蝶阀时，第一电动蝶阀可以实现系统压力的紧急放散，且第一电动蝶阀和第二电动蝶阀安装在输气管道的始末两端，更侧重与对瓦斯抽放站和发电机组的保护，瓦斯通过篮式过滤器后，篮式过滤器可以拦截和碰撞机体过滤所输送气体中的颗粒、水汽和粉尘等杂质，篮式过滤器主要安装在第一干式阻火器前，能够对输送的气体起到有效的过滤作用，防止杂质对第一干式阻火器造成堵塞，延长了第一干式阻火器以及输气管道的使用寿命，输气管道中的瓦斯经过湿式放散阀时，湿式放散阀释放输气管道中的超压力，保护输送设备及管道的安全。

3、该低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，通过设置气液分离器、回水管道、雾化水池、放水过滤器、雾化水泵、放水管和补水管道，瓦斯通过气液分离器时，气液分离器采用旋风分离技术，利用离心力的作用进行气液分离，分离出来的水分沿筒壁下流，瓦斯气则沿筒壁螺旋上升，经过顶部分离层的破沫补雾二级净化作用进入用气端，实现对瓦斯的净化，达到发电机组所需要的气体指标，当需要对第一溢流水封阻火器、第二溢流水封阻火器、湿式放散阀、第二水雾发生器和第一水雾发生器进行补水时，控制雾化水泵工作，使得雾化水泵可以从雾化水池内抽水，使得雾水通过放水管注入补水管道内，使得各个器件可以正常工作，因设置有两个雾化水泵，使得雾化水泵可以一备一用，保证该系统可以持续运作，雾化水泵的左右两侧均设置放水过滤器，放水过滤器有效的对水进行过滤处理，避免出现堵塞导致设备不能正常工作。

附图说明

图1为本实用新型系统的流程示意图。

图中：1瓦斯抽放站、2避雷针、3接地总干线、4接地体、5输气管道、6第一放散口、7第一电动蝶阀、8第一溢流水封阻火器、9篮式过滤器、10第一干式阻火器、11湿式放散阀、12第一放水阀、13第二水雾发生器、14第二放水阀、15第二溢流水封阻火器、16回水管道、17气液分离器、18第一连通管、19发电机组、20第二连通管、21第二干式阻火器、22排污管道、23防爆门、24第二电动蝶阀、25第二放散口、26雾化水池、27抽取装置、271放水管、272放水过滤器、273雾化水泵、28补水管道、29第一水雾发生器、30第三干式阻火器。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1所示，本实用新型提供一种技术方案：一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统，包括输气管道5，输气管道5连接在瓦斯抽放站1内，瓦斯抽放站1的上方设置有避雷针2，通过设置避雷针2，瓦斯抽放站1上设置有避雷针2、接地总干线3和接地体4，有效的避免了输气管道5容易遭到雷击导致出现爆裂情况，瓦斯抽放站1的底部通过接地总干线3与接地体4的顶端固定连接，输气管道5的上表面设置有第一放散口6，第一放散口6位于第一电动蝶阀7的右侧，通过设置第一电动蝶阀7和第二电动蝶阀24，瓦斯抽放站1中的瓦斯通过第一电动蝶阀7时，第一电动蝶阀7可以实现系统压力的紧急放散，且第一电动蝶阀7和第二电动蝶阀24安装在输气管道5的始末两端，更侧重与对瓦斯抽放站1和发电机组19的保护，第一电动蝶阀7设置在输气管道5的上表面。

输气管道5从上至下依次设置有第一溢流水封阻火器8、篮式过滤器9、第一干式阻火器10、第一水雾发生器29、第二水雾发生器13和第二溢流水封阻火器15，通过设置篮式过滤器9，篮式过滤器9可以拦截和碰撞机体过滤所输送气体中的颗粒、水汽和粉尘等杂质，篮式过滤器9主要安装在第一干式阻火器10前，能够对输送的气体起到有效的过滤作用，防止杂质对第一干式阻火器10造成堵塞，延长了第一干式阻火器10以及输气管道5的使用寿命，第一水雾发生器29和第二水雾发生器13之间设置有第一放水阀12，第二水雾发生器13和第二溢流水封阻火器15之间设置有第二放水阀14，第一溢流水封阻火器8、湿式放散阀11、第一放水阀12、第二放水阀14、第二溢流水封阻火器15和两个第二干式阻火器21的出水口均与回水管道16的一端相连通，回水管道16的右端与雾化水池26的左侧面相连通，通过设置湿式放散阀11，输气管道5中的瓦斯经过湿式放散阀11时，湿式放散阀11释放输气管道5中的超压力，保护输送设备及管道的安全，输气管道5的底端设置有防爆门23，通过设置气液分离器17，气液分离器17采用旋风分离技术，利用离心力的作用进行气液分离，分离出来的水分沿筒壁下流，瓦斯气则沿筒壁螺旋上升，经过顶部分离层的破沫补雾二级净化作用进入用气端，实现对瓦斯的净化，达到发电机组19所需要的气体指标，第一溢流水封阻火器8、湿式放散阀11、第一水雾发生器29、第二水雾发生器13、第二溢流水封阻火器15的进水口均与补水管道28的左端相连通，补水管道28的右端通过抽取装置27与雾化水池26的左侧面相连通，因设置有两个雾化水泵273，使得雾化水泵273可以一备一用，保证该系统可以持续运作，雾化水泵273的左右两侧均设置放水过滤器272，放水过滤器272有效的对水进行过滤处理，避免出现堵塞导致设备不能正常工作，输气管道5从下至上依次设置有第二电动蝶阀24、第三干式阻火器30和第二放散口25。

输气管道5的下方的两端均设置有气液分离器17，篮式过滤器9和第一干式阻火器10的左侧面均设置有放污管道，且两个第二干式阻火器21的相对面均设置同一个排污管道22，通过设置第一干式阻火器10、第二干式阻火器21和第三干式阻火器30，利用火焰在狭缝中猝熄的原理，用不锈钢板折弯和重叠成具有很小缝隙的熄火层，当输气管道5内有火焰产生时，会受到第一干式阻火器10、第二干式阻火器21和第三干式阻火器30的阻断，使火焰熄灭或降低火势，对火焰的传播起到一个阻碍的作用，气液分离器17的出口通过第一连通管18与第二干式阻火器21的进口相连通，抽取装置27包括放水管271，放水管271的左端与补水管道28的右端相连通，放水管271的上表面和下表面均设置有雾化水泵273，雾化水泵273位于两个放水过滤器272之间，放水过滤器272设置在放水管271的上表面，通过设置第一溢流水封阻火器8和第二溢流水封阻火器15，使得第一溢流水封阻火器8和第二溢流水封阻火器15通过内部的溢流装置对液位进行控制，从而达到对输气管道5压力的调节，既保证气体能够顺利的在输气管道5内流通，又实现阻火功能，同时起到了抑制爆炸传播的功能，第二干式阻火器21的出口与第二连通管20的顶端相连通，第二连通管20设置在发电机组19上，第一干式阻火器10和第一水雾发生器29之间设置有湿式放散阀11。

本实用新型的操作步骤为：

S1、当瓦斯抽放站1向输气管道5中充入低浓度瓦斯后，瓦斯会通过第一溢流水封阻火器8、第一干式阻火器10、第一水雾发生器29、第二水雾发生器13和第二溢流水封阻火器15，其次瓦斯会通过两个气液分离器17，并且分别通过两个第一连通管18进入两个发电机组19内；

S2、当需要对第一溢流水封阻火器8、第二溢流水封阻火器15、湿式放散阀11、第二水雾发生器13和第一水雾发生器29进行补水时，控制雾化水泵273工作，使得雾化水泵273可以从雾化水池26内抽水，使得雾水通过放水管271注入补水管道28内，使得各个器件可以正常工作；

S3、瓦斯在该工艺中进行输送时，在回水的过程中，第一溢流水封阻火器8、湿式放散阀11、第二水雾发生器13、第一放水阀12、第二放水阀14和第二溢流水封阻火器15中的水会通过回水管道16流入雾化水池26内，已达到水循环的目的。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

设计图

一种低浓度瓦斯发电气体安全输送系统论文和设计

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