天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】一種天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，包括天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件、混合器、熱值檢測(cè)裝置和控制裝置，天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件均通過(guò)管道與混合器連通，熱值檢測(cè)裝置設(shè)置在混合器的輸出管道上，并與控制裝置電信號(hào)連接。天然氣輸入組件、空氣輸入組件和烷烴輸入組件所在的管道均設(shè)有流量計(jì)及調(diào)節(jié)閥，控制裝置根據(jù)熱值檢測(cè)裝置檢測(cè)到的混合氣體熱值和天然氣輸入組件所在管道的第一流量計(jì)檢測(cè)到的天然氣流量，根據(jù)第二流量計(jì)或第三流量計(jì)計(jì)算出需要添加的烷烴體積或空氣體積，控制烷烴輸入組件或空氣輸入組件所在管道的調(diào)節(jié)閥使需要的烷烴氣體或空氣體積進(jìn)入混合器，從而控制天然氣的熱值穩(wěn)定在一特定值，保障熱工設(shè)備的正常運(yùn)行。
【專利說(shuō)明】天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于天然氣供給輸送領(lǐng)域，特別是涉及一種天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)。

【背景技術(shù)】
[0002]由于能源需求的日益增長(zhǎng)和環(huán)保意識(shí)的不斷增強(qiáng)，天然氣作為一種優(yōu)質(zhì)高效的清潔能源，其二氧化碳和氮氧化物的排放僅為煤炭的一半和五分之一左右，二氧化硫的排放幾乎為零。
[0003]然而，天然氣是一種多組分的混合氣態(tài)化石燃料，產(chǎn)地不同造成其熱值差別巨大，對(duì)于用氣企業(yè)的熱工設(shè)備穩(wěn)定運(yùn)行形成了威脅。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]基于此，有必要提供一種天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，能夠穩(wěn)定天然氣的熱值，保障熱工設(shè)備的正常運(yùn)行。
[0005]一種天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng),包括天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件、混合器、熱值檢測(cè)裝置及控制裝置；
[0006]所述天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件均通過(guò)管道與所述混合器連接，連接所述天然氣輸入組件與所述混合器的管道上設(shè)有第一流量計(jì)，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上設(shè)有第二流量計(jì)和第一調(diào)節(jié)閥，連接所述烷烴輸入組件與所述混合器的管道上設(shè)有第三流量計(jì)和第二調(diào)節(jié)閥，所述熱值檢測(cè)裝置設(shè)置于所述混合器的輸出管道上，所述熱值檢測(cè)裝置可檢測(cè)所述混合器的輸出管道中的混合氣體的熱值，所述控制裝置分別與所述熱值檢測(cè)裝置、第一流量、第二流量計(jì)、第三流量計(jì)、第一調(diào)節(jié)閥及第二調(diào)節(jié)閥計(jì)電信號(hào)連接，且所述控制裝置可根據(jù)所述熱值檢測(cè)裝置檢測(cè)的熱值和所述第一流量計(jì)的流量值以控制所述第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥中的至少一個(gè)開(kāi)啟。
[0007]在其中的一個(gè)實(shí)施例中，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一切斷閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二切斷閥，所述第一切斷閥和第二切斷閥均與所述控制裝置電信號(hào)連接。
[0008]在其中的一個(gè)實(shí)施例中，所述混合器的輸出管道上設(shè)有氧含量計(jì)，所述氧含量計(jì)與所述控制裝置電信號(hào)連接，所述氧含量計(jì)可檢測(cè)所述混合器的輸出管道中的氣體的氧含量值，并控制所述第一切斷閥和第二切斷閥中的至少一個(gè)開(kāi)啟。
[0009]在其中的一個(gè)實(shí)施例中，所述混合器的輸出管道上還設(shè)有一安全閥。
[0010]在其中的一個(gè)實(shí)施例中，連接所述天然氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一調(diào)壓閥，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二調(diào)壓閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第三調(diào)壓閥，所述第一調(diào)壓閥、第二調(diào)壓閥和第三調(diào)壓閥均與所述控制裝置電信號(hào)連接。
[0011]在其中的一個(gè)實(shí)施例中，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一止回閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二止回閥。
[0012]在其中的一個(gè)實(shí)施例中，所述第一流量計(jì)、第二流量計(jì)和第三流量計(jì)均為渦輪流量計(jì)。
[0013]在其中的一個(gè)實(shí)施例中，所述控制裝置為可編程邏輯控制裝置。
[0014]在其中的一個(gè)實(shí)施例中，所述混合器為靜態(tài)混合器。
[0015]上述天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)包括天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件、混合器、熱值檢測(cè)裝置和控制裝置，天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件均通過(guò)管道與混合器連通，熱值檢測(cè)裝置設(shè)置在混合器的輸出管道上，并與控制裝置電信號(hào)連接。天然氣輸入組件、空氣輸入組件和烷烴輸入組件所在的管道均設(shè)有流量計(jì)及調(diào)節(jié)閥，控制裝置根據(jù)熱值檢測(cè)裝置檢測(cè)到的混合氣體熱值和天然氣輸入組件所在管道的第一流量計(jì)檢測(cè)到的天然氣流量，根據(jù)第二流量計(jì)或第三流量計(jì)計(jì)算出需要添加的烷烴體積或空氣體積，控制烷烴輸入組件或空氣輸入組件所在管道的調(diào)節(jié)閥使需要的烷烴氣體或空氣體積進(jìn)入混合器，從而控制天然氣的熱值穩(wěn)定在一特定值，保障熱工設(shè)備的正常運(yùn)行。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0016]圖1為一實(shí)施方式的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0017]附圖標(biāo)記說(shuō)明如下:
[0018]10天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，
[0019]100天然氣輸入組件，110第一流量計(jì)，120第一調(diào)壓閥；
[0020]200空氣輸入組件，210第二流量計(jì)，220第一調(diào)節(jié)閥，230第二調(diào)壓閥，240第一切斷閥，250第一止回閥；
[0021]300烷烴輸入組件，310第三流量計(jì)，320第二調(diào)節(jié)閥，330第三調(diào)壓閥，340第二切斷閥，350第二止回閥；
[0022]400混合器，410氧含量計(jì)，420安全閥；
[0023]500熱值檢測(cè)裝置；
[0024]600控制裝置。

【具體實(shí)施方式】
[0025]為了便于理解本發(fā)明，下面將參照相關(guān)附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了本發(fā)明的較佳的實(shí)施例。但是，本發(fā)明可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn)，并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地，提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開(kāi)內(nèi)容的理解更加透徹全面。
[0026]需要說(shuō)明的是，當(dāng)元件被稱為“固定于”另一個(gè)元件，它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件，它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及類似的表述只是為了說(shuō)明的目的。
[0027]除非另有定義，本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本發(fā)明的【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本發(fā)明的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施例的目的，不是旨在于限制本發(fā)明。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“及/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
[0028]請(qǐng)參閱圖1，一實(shí)施方式的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)10，包括天然氣輸入組件100、空氣輸入組件200、烷烴輸入組件300、混合器400、熱值檢測(cè)裝置500及控制裝置600。
[0029]天然氣輸入組件100用于輸送天然氣。
[0030]空氣輸入組件200用于輸送空氣。
[0031]烷烴輸入組件300用于輸送烷烴。其中，烷烴可以為丙烷。
[0032]混合器400可以為靜態(tài)混合器。天然氣輸入組件100、空氣輸入組件200、烷烴輸入組件300均通過(guò)管道與混合器400連通。
[0033]其中，連接天然氣輸入組件100與混合器400的管道上設(shè)有第一流量計(jì)110，連接空氣輸入組件200和混合器400的管道上設(shè)有第二流量計(jì)210和第一調(diào)節(jié)閥220，連接烷烴輸入組件300與混合器400的管道上設(shè)有第三流量計(jì)310和第二調(diào)節(jié)閥320。
[0034]熱值檢測(cè)裝置500設(shè)置于混合器400的輸出管道上，并與控制裝置600電信號(hào)連接，熱值檢測(cè)裝置500檢測(cè)混合器400的輸出管道中的混合氣體的熱值。
[0035]控制裝置600可以為可編程邏輯控制裝置?？梢岳斫?，在其它實(shí)施例中，控制裝置600也可以為51單片機(jī)、AVR單片機(jī)或嵌入式處理器。
[0036]控制裝置600分別與熱值檢測(cè)裝置500、第一流量計(jì)110、第二流量計(jì)210、第三流量計(jì)310、第一調(diào)節(jié)閥220及第二調(diào)節(jié)閥320電信號(hào)連接，且控制裝置600可根據(jù)熱值檢測(cè)裝置500檢測(cè)的熱值和第一流量計(jì)110的天然氣流量值以控制第一調(diào)節(jié)閥220和第二調(diào)節(jié)閥320中的至少一個(gè)開(kāi)啟。
[0037]本實(shí)施例中，第一流量計(jì)110、第二流量計(jì)210和第三流量計(jì)310均采用渦輪流量計(jì)。第一流量計(jì)110計(jì)算天然氣輸入組件100中的氣體流量，第二流量計(jì)210計(jì)算空氣輸入組件200中的氣體流量，第三流量計(jì)310計(jì)算烷烴輸入組件300中的氣體流量。渦輪流量計(jì)采用雙排液晶現(xiàn)場(chǎng)顯示，具有機(jī)構(gòu)緊湊、讀數(shù)直觀清晰、可靠性高、不受外界電源干擾、抗雷擊、成本低等優(yōu)點(diǎn)。
[0038]第一調(diào)節(jié)閥220和第二調(diào)節(jié)閥320的作用為:根據(jù)第二流量計(jì)210和第三流量計(jì)310測(cè)得的數(shù)據(jù)，控制裝置600控制第一調(diào)節(jié)閥220和第二調(diào)節(jié)閥320改變空氣輸入組件200和烷烴輸入組件300中的氣體流量。
[0039]當(dāng)熱值檢測(cè)裝置500檢測(cè)到的混合氣體熱值低于設(shè)定的熱值時(shí)，控制裝置600根據(jù)天然氣輸入組件100中的第一流量計(jì)110所檢測(cè)到的天然氣流量值和熱值檢測(cè)裝置500檢測(cè)到的混合氣體熱值，控制烷烴輸入組件300所在管道上的第二調(diào)節(jié)閥320的開(kāi)啟。
[0040]當(dāng)熱值檢測(cè)裝置500檢測(cè)到的混合氣體熱值高于設(shè)定的熱值時(shí)，控制裝置600根據(jù)天然氣輸入組件100中的第一流量計(jì)110所檢測(cè)到的天然氣流量值和熱值檢測(cè)裝置500檢測(cè)到的混合氣體熱值，控制空氣輸入組件200所在管道上的第一調(diào)節(jié)閥220的開(kāi)啟。
[0041]連接所述天然氣輸入組件100和所述混合器400的管道上還設(shè)有第一調(diào)壓閥120。連接空氣輸入組件200和混合器400的管道上還設(shè)有第二調(diào)壓閥230。連接烷烴輸入組件300和混合器400的管道上還設(shè)有第三調(diào)壓閥330。第一調(diào)壓、第二調(diào)壓閥230和第三調(diào)壓閥330均與控制裝置600電信號(hào)連接。當(dāng)管道內(nèi)的壓力過(guò)大時(shí)，控制裝置600控制第一調(diào)壓閥120、第二調(diào)壓閥230和第三調(diào)壓閥330調(diào)節(jié)管道內(nèi)的壓力，防止其壓力過(guò)大，導(dǎo)致管道表面脫離，泄漏氣體，危險(xiǎn)性大。
[0042]進(jìn)一步的，連接空氣輸入組件200和混合器400的管道上還設(shè)有第一切斷閥240，連接烷烴輸入組件300和混合器400的管道上還設(shè)有第二切斷閥340。第一切斷閥240和第二切斷閥340均與控制裝置600電信號(hào)連接。當(dāng)系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)，可通過(guò)控制裝置600控制第一切斷閥240和第二切斷閥340緊急切斷。
[0043]進(jìn)一步的，混合器400的輸出管道上還設(shè)有氧含量計(jì)410，氧含量計(jì)與控制裝置600電信號(hào)連接。氧含量計(jì)410可檢測(cè)混合器400輸出管道中的混合氣體中的氧含量值并將氧含量值信號(hào)傳送至控制裝置600，如果超出設(shè)定值一定比例(比如20% )時(shí)將發(fā)出聲光報(bào)警，并控制第一切斷閥240和第二切斷閥340的開(kāi)啟。
[0044]進(jìn)一步的，混合器的輸出管道上還設(shè)有一安全閥420。當(dāng)管道內(nèi)的混合氣體壓力升高超過(guò)一規(guī)定值時(shí)，安全閥420會(huì)自動(dòng)打開(kāi)，通過(guò)向系統(tǒng)外排放該混合氣體來(lái)防止管道內(nèi)氣壓超過(guò)規(guī)定值，保護(hù)設(shè)備正常運(yùn)行且保障了人身安全。
[0045]進(jìn)一步的，連接空氣輸入組件200和混合器400的管道上還設(shè)有第一止回閥250，連接烷烴輸入組件300和混合器400的管道上還設(shè)有第二止回閥350。第一止回閥250和第二止回閥350的作用是保證管道中的介質(zhì)定向流動(dòng)而不會(huì)倒流，保障設(shè)備安全正常運(yùn)行。
[0046]工作原理如下:
[0047]工作時(shí)，天然氣依次經(jīng)過(guò)第一調(diào)壓閥120、第一流量計(jì)110、混合器400后，混合器400中的混合氣體進(jìn)入熱值檢測(cè)裝置500。如果檢測(cè)到的混合氣體熱值低于設(shè)定的熱值，控制裝置600根據(jù)熱值檢測(cè)裝置500檢測(cè)到的混合氣體熱值和天然氣輸入組件100所在管道的第一流量計(jì)110檢測(cè)到的天然氣流量，計(jì)算出需要添加的烷烴體積，控制烷烴輸入組件300所在管道的第三調(diào)壓閥330使需要的烷烴氣體進(jìn)入混合器400?；旌暇鶆蚝蟮奶烊粴庠俅螜z測(cè)，繼續(xù)調(diào)整或穩(wěn)定在某一流量。如果檢測(cè)到的混合氣體熱值高于設(shè)定的熱值，控制裝置600根據(jù)熱值檢測(cè)裝置500檢測(cè)到的混合氣體熱值和天然氣輸入組件100所在管道的第一流量計(jì)110檢測(cè)到的天然氣流量，計(jì)算出需要添加的空氣體積，控制空氣輸入組件200所在管道的第一調(diào)節(jié)閥220使需要的空氣進(jìn)入混合器400?；旌暇鶆蚝蟮奶烊粴庠俅螜z測(cè)，繼續(xù)調(diào)整或穩(wěn)定在某一流量。
[0048]上述天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)10包括天然氣輸入組件100、空氣輸入組件200、烷烴輸入組件300、混合器400、熱值檢測(cè)裝置500和控制裝置600。天然氣輸入組件100、空氣輸入組件200、烷烴輸入組件300均通過(guò)管道與混合器400連通，熱值檢測(cè)裝置500設(shè)置在混合器400的輸出管道上，并與控制裝置600電信號(hào)連接。天然氣輸入組件100、空氣輸入組件200和烷烴輸入組件300均設(shè)有流量計(jì)及調(diào)節(jié)閥，控制裝置600分別連接各個(gè)流量計(jì)和各個(gè)調(diào)節(jié)閥?？刂蒲b置600根據(jù)熱值檢測(cè)裝置500檢測(cè)到的混合氣體熱值和天然氣輸入組件100所在管道的第一流量計(jì)110檢測(cè)到的天然氣流量，計(jì)算出需要添加的烷烴體積或空氣體積，控制烷烴輸入組件300或空氣輸入組件200所在管道的調(diào)節(jié)閥使需要的烷烴氣體或空氣體積進(jìn)入混合器400，混合均勻后的天然氣再次檢測(cè)，繼續(xù)調(diào)整或穩(wěn)定在某一流量。通過(guò)上述步驟，將混合氣體的熱值穩(wěn)定在一特定值，有效保障熱工設(shè)備的正常運(yùn)行。
[0049]以上實(shí)施例僅表達(dá)了本實(shí)用新型的幾種實(shí)施方式，其描述較為具體和詳細(xì)，但并不能因此而理解為對(duì)本實(shí)用新型專利范圍的限制。應(yīng)當(dāng)指出的是，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本實(shí)用新型構(gòu)思的前提下，還可以做出若干變形和改進(jìn)，這些都屬于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。因此，本實(shí)用新型專利的保護(hù)范圍應(yīng)以所附權(quán)利要求為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，包括天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件、混合器、熱值檢測(cè)裝置及控制裝置； 所述天然氣輸入組件、空氣輸入組件、烷烴輸入組件均通過(guò)管道與所述混合器連接，連接所述天然氣輸入組件與所述混合器的管道上設(shè)有第一流量計(jì)，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上設(shè)有第二流量計(jì)和第一調(diào)節(jié)閥，連接所述烷烴輸入組件與所述混合器的管道上設(shè)有第三流量計(jì)和第二調(diào)節(jié)閥，所述熱值檢測(cè)裝置設(shè)置于所述混合器的輸出管道上，所述熱值檢測(cè)裝置可檢測(cè)所述混合器的輸出管道中的混合氣體的熱值，所述控制裝置分別與所述熱值檢測(cè)裝置、第一流量、第二流量計(jì)、第三流量計(jì)、第一調(diào)節(jié)閥及第二調(diào)節(jié)閥計(jì)電信號(hào)連接，且所述控制裝置可根據(jù)所述熱值檢測(cè)裝置檢測(cè)的熱值和所述第一流量計(jì)的流量值以控制所述第一調(diào)節(jié)閥和第二調(diào)節(jié)閥中的至少一個(gè)開(kāi)啟。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一切斷閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二切斷閥，所述第一切斷閥和第二切斷閥均與所述控制裝置電信號(hào)連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述混合器的輸出管道上設(shè)有氧含量計(jì)，所述氧含量計(jì)與所述控制裝置電信號(hào)連接，所述氧含量計(jì)可檢測(cè)所述混合器的輸出管道中的氣體的氧含量值，并控制所述第一切斷閥和第二切斷閥中的至少一個(gè)開(kāi)啟。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述混合器的輸出管道上還設(shè)有一安全閥。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，連接所述天然氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一調(diào)壓閥，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二調(diào)壓閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第三調(diào)壓閥，所述第一調(diào)壓閥、第二調(diào)壓閥和第三調(diào)壓閥均與所述控制裝置電信號(hào)連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，連接所述空氣輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第一止回閥，連接所述烷烴輸入組件和所述混合器的管道上還設(shè)有第二止回閥。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述第一流量計(jì)、第二流量計(jì)和第三流量計(jì)均為渦輪流量計(jì)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述控制裝置為可編程邏輯控制裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的天然氣熱值的穩(wěn)定系統(tǒng)，其特征在于，所述混合器為靜態(tài)混合器。
【文檔編號(hào)】F17D3/01GK203963504SQ201420360367
【公開(kāi)日】2014年11月26日 申請(qǐng)日期:2014年6月30日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月30日
【發(fā)明者】丁立基, 胡恩鋒 申請(qǐng)人:廣東九豐燃?xì)饪萍脊煞萦邢薰?br>