低浓度瓦斯输送安全保障系统(2015)教材

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主要设备介绍—气液分离器
➢ 原理与功能：
高效复合式气液分离器具有脱水、除
尘、稳压等多重功能，是一种燃气净 化处理设备。
排气口
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
➢ 本教材所述水质均应达到中水水质标准，或符合以下指标:总碱度 ≤450mg/L，PH值范围在6.5~8.5，颗粒悬浮物≤10g/L。
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主要设备介绍—干式阻火器
➢ 原理与功能 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、重叠成
具有很小缝隙的熄火层。当管道有火焰产生时，会受到干式阻火器的阻 断，使火焰熄灭或者降低火势。对火焰的传播起到一个阻碍的作用。
排站的出口排空管道。电动蝶阀和电磁阀的后端均要安装一个干式阻 火器，确保放散的气体不会对管道产生影响； • 电动蝶阀实现自动需要两个条件：电动蝶阀控制箱上将按钮打到自动； PLC控制柜上将电动蝶阀开关打到工作状态； • 电磁阀一般保持自动，只有当自动失效或紧急状况时，可采取手动。
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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，为了解决这一问题，淄博淄柴新
能源有限公司设计开发了低浓度瓦斯安全输送保障系统。
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关于低浓度瓦斯输送安全保障系统
➢ 功能： 将低浓度瓦斯从输气端安全的输送到用气端，并保证输送气体到品
质；涉及到的输气端为瓦斯抽排站，涉及到到用气端为低浓度瓦斯 发电机组。 ➢ 安装： 直接接在瓦斯抽排站排空口处的三通管口，无需进行管道改造。
作用进入用气端，实现对燃气的净化，
达到燃气机所需要的气体指标。
排污口
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压力调节口 进气口
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➢ 安装要求： • 高效复合式气液分离器要求水平安装，并用膨胀螺栓对其进行固定； • 当多台发电机组工作时，各气液分离器的排水口可串联后接入雾化水
池，雾化水池出口有效水封高度应大于2m； ➢ 使用与维护： • 定期打开底部的放水阀进行放水； • 出口压力明显减小时，应拆除气液分离器的上盖板清洗上层滤网； • 气液分离器顶部出气装置出气口的方向可根据现场要求进行调整； • 气液分离器的泄爆压力可通过调节弹簧的压缩量进行调整； • 安装在燃气进机支管前，每台低浓度瓦斯发电机组对应一台；
主要设备介绍—水雾发生器
➢ 原理与功能： 水雾发生器利用冷
却和稀释的作用降低了 输送管道内瓦斯的温度 和浓度，有效的抑制了 燃烧的发生。
水雾发生器 进水母管
可拆卸法兰，水雾喷 头发生问题时，可 随时拆开此法兰进 行检修或更换。
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水雾喷头
进水支 ——淄柴机器 诚心诚意
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➢ 计算说明： 湿式放散阀内水位和系统压力存在着一定的关系。参照FSF300湿式放散
阀举例进行说明。 阀体内的理论水位、管道内的瓦斯压力和设计放散压力的关系如下： H=16P1+84P+H0 （1）
式中：H —通瓦斯气体时水面的高度，mm； P — 管道的设计放散压力，kPa； P1 — 管道内的气体压力，kPa； H0 —阀体内腔齿圈距阀体底部的距离，本设计中取200mm。
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低浓度瓦斯输送安全保障系统
淄博淄柴新能源有限公司
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关于煤矿瓦斯
• 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； • 低浓度瓦斯为甲烷浓度在8%～30%的瓦斯； • 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
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主要设备介绍—湿式放散阀
➢ 原理与功能： • 释放输送管路中的超压
力，保护输送设备及管 道的安全； • 通过水位的变化来调节 控制管路的压力。
玻璃管液位计
液位变送器
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补水口 排污口 排水口 ——淄柴机器 诚心诚意
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阀体内的水冻结。必要时可添加伴热带或选用带盘管的湿式放散阀； • 若液位变送器传出的液位不准，可能的原因有两个：
一是长时间使用出现老化现象，需返厂维护； 二是压力传感器孔眼堵塞，可将其取出清洗干净为。 • 定时排污； • 定期校准液位传感器。修改比例值与基值。
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降低低浓度瓦斯输送的危险性，防止管道爆炸向输气端和用气端传播。 其中，过滤器和气液分离器保证低浓度瓦斯达到用气端的要求；接地、避 雷针等帮助输送管道规避雷击、电火花等危险。全面保障输送安全的同时， 确保气体的使用质量。
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系统工艺流程图
距离抽排站距离不小于10m
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主要设备介绍—电动放散阀
➢ 原理与功能： 电动放散装置主要有电动蝶阀和电磁阀两种，其功能用来实现系统压力
的紧急放散，安装在输送管路的始末两端，更侧重与对煤矿瓦斯抽排站 和燃气发电机组的保护。
➢ 安装要求： • 电动蝶阀安装在输送管路的末端放散管上，电磁阀安装在煤矿瓦斯抽
阻火器
放水阀
阻火芯 7
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➢ 安装要求 • 根据输气管路，选择相应规格的阻火器； • 为了确保阻火器的性能达到使用目的，在安装阻火器前，必须认真阅读
说明书，并仔细核对标牌与所装管线要求是否一致； • 在安装阻火器前，管道必须清洗干净，安装时管道内不得残留焊渣等杂
➢ 安装要求: • 水雾发生器安装时要注意方向，切勿装反； 水雾发生器入口处水压宜在0.8 ～ 1.2MPa之间，水泵应符合供水要求，
并设置一用一备两个水泵； 有水雾发生器的输送管道，管道压力应不大于20kPa； 瓦斯输送管道上水雾发生器设置间隔应不超过20m，若瓦斯输送管道
长度不足20m，则应至少设置一个水雾发生器； 在寒冷季节或寒冷地区使用时，应采取防冻措施。
➢ 安装要求： • 湿式放散阀安装在水封阻火器和干式阻火器之后的旁通管路上； • 湿式放散阀的安装以管路简单为准则；水平安装在水泥基础； • 湿式放散阀的放散管口，应高出直径14m范围内的建筑物2m以上，
且距地面高度不得小于15m。
➢ 使用维护说明： • 当环境温度低于0℃时，应对阀体及玻璃管液位计进行加热保温，防止
物，流体中若杂质含量过大，阻火器前应加装过滤器； • 安装时应在法兰处加装密封垫片，保证其在额定压力下的气密性； • 不要将阻火器安装于管道低凹处，以免因冷凝水、杂质等沉积在阀内而
影响阻火功能； • 安装时注意放水阀安装在底部，便于放水。
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➢ 使用与维护 • 时常打开阻火器底部放水阀放水，防止阻火芯内积水过多，影响使用； • 阻火器应每隔半年保养一次，如果流体杂质过多，则保养期应缩短； • 保养时应该将阻火器从输气管网上取下，观察阻火芯受污染的情况（这与
注意：
清洗时不得使用硬物碰触阻火芯，以免改变阻火器的性能指标， 更严重时将导致阻火失败，造成严重的灾害事故！
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主要设备介绍—篮式过滤器
➢ 原理与功能： • 篮式过滤器主要采用拦截、碰撞机
理过滤所输送气体中的颗粒、水汽和 粉尘等杂质。 • 滤芯采用不锈钢丝网。 • 篮式过滤器主要安装在干式阻火器的 前，能够对输送的气体起到有效的过 滤作用。防止杂质对干式阻火器的堵 塞，延长了干式阻火器以及管道阀门 的使用寿命。
离不小于10m；后端水封阻火器与管道末尾不得超过30m； • 水封阻火器周围不再设置常用人员操作装置，以避免发生危险； • 水平安装，要有水泥基座。
➢ 使用说明： • 当环境温度低于0℃时，应对装置进行加热，并防护玻璃管液位计； • 若压力变送器传出的液位与液位计观测到的液位不一致时，应对压力变
送器、液位计进行检测，排除故障并修好后再继续使用； • 定期除污清洁。
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➢ 使用维护说明： 电动蝶阀 • 开机前将压力手动调节到电动蝶阀设定压力的上、下限附近，然后再打
到集控上。例如：设定的压力上限为1.8kPa，下限为1.3kPa，在开机前， 我们可以先将压力手动调到1 ～ 2kPa左右，然后再自动控制。这样可以 避免接触器频繁动作，延长使用寿命； • 当接触器频繁动作时，压力波动比较频繁，此时应当注意一下后端压力。 如果此时没有开机，或不需要稳定压力，可以将旋钮打到手动位置， 电磁阀 • 根据发电站及煤矿瓦斯抽排站的情况，适时调节电磁阀开启压力：当电 磁阀安装在进机前时，电磁阀的开启压力应大于湿式放散阀的开启压力； 当电磁阀安装在煤矿瓦斯抽放站出口管路时，电磁阀开启起到电动蝶阀 放散、湿式放散阀放散之外的紧急放散，能够瞬间降低主管道内的压力。
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➢ 液位设定： • 使用前，应先对压力传送器进行设置，将补水压力变送器的补水上下限
分别设置为270mm和240mm：液位低于240mm时，补水电磁阀开始 补水，当液位达到270mm时，停止补水。 • 将排水变送器的排水上下限分别设置为220mm和200mm：液位高于 220mm时，排水电磁阀开始排水，当液位达到200mm时，停止排水。 注意： 水封阻火泄爆装置到初次加水350mm，玻璃管液位计显示值为 270mm。
证气体能够顺利的在输
送管道内流通，又要实
现阻火功能，同时起到
了抑制爆炸传播的功能。
玻璃管液位计
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溢流水封阻火器
液位变送器 ——淄柴机器 诚心诚意
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➢ 安装要求： • 水封阻火器安装时要注意安装方向，切勿装反； • 水封阻火器安装在输气主管路上，前端水封阻火器与抽放泵站出口距
过滤网
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➢ 安装要求： • 安装时注意过滤器体上的气流方向，进气口朝向篮式滤芯的斜切面，切
忌装反； • 水平吊装，下设底座； • 安装在水封阻火器和干式阻火器之间。
➢ 使用要求： • 时常打开篮式过滤器的排水阀进行排水，以免影响过滤器的过滤效果 • 当过滤器前后进出口压差大于2kPa时，应及时拆除滤芯进行清洗； • 若滤芯有损坏，应及时更换滤芯。
➢ 使用与维护： • 当系统供水流量明显下降时，要及时对水雾发生器的喷头进行检修； • 拆卸喷头组件时，应确认周围没有明火，保证操作安全；
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溢流水封阻火器
➢ 原理与功能： 溢流水封阻火器通过内
防爆胶片
部的溢流装置对液位进
行控制，从而达到对管
路压力的调节，既要保
输送气体的清洁度有关），如果污染严重，并已经有污染物将波纹阻火芯 堵塞，则应将阻火器外壳连接部拆开，轻轻取出阻火芯，用清洁剂加水进 行清洗，去除污染区；应采用高压蒸汽、非腐蚀性溶剂或压缩空气吹扫； 如果污染严重清洗无效时，应及时更换阻火芯； • 清洗后的阻火芯自然干燥，重新装入阻火器外壳内，并更换所有的密封垫。
不同压力下的液位高度表
压力/kPa 水位高度/mm 液位计显示高度/mm
2 1072 572
4 1104 604
6 1136 636
8 1168 668
10 1200 700
若对应放散压力下液位计的高度小于以上的数值，应对湿式燃气 安全放散阀进行补水。
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放水阀每隔一段距离一个 水雾发生器每隔15~20m一个
与系统末端长度小于30m
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系统要求
➢ 该系统必须严格按照系统工艺设计流程施工，各系统的组件为必须件， 不得删减；
➢ 未经淄博淄柴新能源有限公司专门技术培训、考试合格，任何人不得操 作、维修该系统；
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系统简介
➢ 系统组成 低浓度瓦斯输送安全保障系统主要有：电动放散阀、溢流水封阻火器、
湿式放散阀、干式阻火器、篮式过滤器、水雾发生器、气液分离器等设备 组成。 全程采取多道安全保障措施，其中有阻火、防爆、抑爆三级主要安 全措施，分别由单体式水封阻火溢流泄爆装置、水雾发生器、阻火器等设 备实现。此外还有过滤器、气液分离器、避雷针、接地系统、放散系统等 多级安全辅助系统。 ➢ 主要作用