本發(fā)明涉及空氣化工設(shè)施設(shè)備領(lǐng)域，具體的是一種氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前，鋼鐵行業(yè)整體處于低谷期，行業(yè)的不景氣使得各企業(yè)都在進(jìn)行內(nèi)部挖潛，尋找降低成本的空間，因此鋼鐵企業(yè)能源介質(zhì)供應(yīng)及消耗等環(huán)節(jié)的節(jié)能改造與技術(shù)提升均得到了相當(dāng)?shù)闹匾?，切?shí)有效的節(jié)能技術(shù)也具有很廣闊的應(yīng)用前景。

鋼鐵企業(yè)由于其生產(chǎn)特點(diǎn)，各用氣工序的工作制度不同，氧氣、氮?dú)庥昧坎▌雍艽?，有些連續(xù)使用，有些間斷使用，有些瞬間用量大但使用時(shí)間短，各用戶點(diǎn)的使用壓力也不盡相同，如圖1所示，圖1中為現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)的氧氣氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)的示意圖。由于自身這些特點(diǎn)，鋼鐵行業(yè)氧氣站的氣體儲配、調(diào)壓流程十分復(fù)雜、多樣。如何根據(jù)下游各用戶的特點(diǎn)，合理設(shè)置氣體儲罐以及壓力調(diào)節(jié)控制系統(tǒng)，既要適應(yīng)瞬間高峰流量和低谷流量的不斷波動，又要盡可能減少波動對其它工藝穩(wěn)定運(yùn)行的影響，同時(shí)還要盡可能的減少能耗損失，減少氣體放散，這些都是節(jié)能改造過程中需要解決的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

為了針對現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)氧氣站氣體儲配調(diào)壓傳統(tǒng)流程的不足，本發(fā)明提供了一種氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)，該氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)通過優(yōu)化改進(jìn)，達(dá)到了節(jié)能降耗的效果，并提升了儲配調(diào)壓系統(tǒng)的生產(chǎn)安全性和穩(wěn)定性，對鋼鐵企業(yè)氧氣站氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)建設(shè)及改造具有指導(dǎo)意義。

本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是：

一種氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)，包括氣體壓縮裝置、輸氣主管線、第一輸氣支管線、第二輸氣支管線、第三輸氣支管線和氣體儲罐，輸氣主管線與氣體壓縮裝置連接，第一輸氣支管線能夠?qū)⑤敋庵鞴芫€中的氣體輸送至第一用氣車間，第二輸氣支管線和第三輸氣支管線并聯(lián)，第二輸氣支管線和第三輸氣支管線能夠?qū)⑤敋庵鞴芫€中的氣體輸送至第二用氣車間，第一輸氣支管線上設(shè)有第一壓力調(diào)節(jié)裝置，第二輸氣支管線上設(shè)有第二壓力調(diào)節(jié)裝置，第三輸氣支管線上設(shè)有第三壓力調(diào)節(jié)裝置，該氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)還包括止回閥，止回閥能夠使氣體儲罐排出的氣體僅進(jìn)入第三輸氣支管線。

氣體壓縮裝置與氣體供應(yīng)源連接。

所述第二用氣車間含有高峰用氣量、低谷用氣量以及平均用氣量，第二輸氣支管線的輸氣能力和第二壓力調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)能力與所述第二用氣車間的平均用氣量相對應(yīng)。

第三輸氣支管線的輸氣能力和第三壓力調(diào)節(jié)裝置的調(diào)節(jié)能力與所述第二用氣車間的高峰用氣量和平均用氣量的差值相對應(yīng)。

氣體儲罐通過第四輸氣支管線與第三輸氣支管線連接，止回閥設(shè)置于第三輸氣支管線上，止回閥位于第四輸氣支管線與第三輸氣支管線的連接端和第三輸氣支管線的入口端之間。

第三壓力調(diào)節(jié)裝置能夠根據(jù)第二輸氣支管線輸送氣體的壓力和流量自動調(diào)節(jié)第三輸氣支管線輸送氣體的壓力和流量。

第一輸氣支管線上還設(shè)有流量調(diào)節(jié)裝置，流量調(diào)節(jié)裝置位于第一壓力調(diào)節(jié)裝置和所述第一用氣車間之間。

所述第一用氣車間為煉鐵車間，所述第二用氣車間為煉鋼車間，所述第一用氣車間對于氣體供應(yīng)源的用氣量穩(wěn)定，所述第二用氣車間對于氣體供應(yīng)源的用氣量波動。

氣體供應(yīng)源能夠提供氧氣、或氮?dú)?、或氬氣?/p>

第一壓力調(diào)節(jié)裝置、第二壓力調(diào)節(jié)裝置和第三壓力調(diào)節(jié)裝置均含有前切斷閥、過濾器、調(diào)壓閥、后切斷閥、壓力傳感器及旁通回路。

本發(fā)明的有益效果是：該氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)將加壓后的氧氣分為三路，三路調(diào)壓后別分供應(yīng)煉鋼車間和煉鐵車間用戶。該氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)將具有操作安全穩(wěn)定性高，節(jié)能降耗明顯等特點(diǎn)，在鋼鐵企業(yè)氧氣站調(diào)壓裝置建設(shè)、改造工程中具有廣闊的應(yīng)用前景。

附圖說明

構(gòu)成本申請的一部分的說明書附圖用來提供對本發(fā)明的進(jìn)一步理解，本發(fā)明的示意性實(shí)施例及其說明用于解釋本發(fā)明，并不構(gòu)成對本發(fā)明的不當(dāng)限定。

圖1是現(xiàn)有鋼鐵企業(yè)的氧氣氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)的示意圖。

圖2是本發(fā)明所述的氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)的示意圖。

1、第一壓力調(diào)節(jié)裝置；2、第二壓力調(diào)節(jié)裝置；3、第三壓力調(diào)節(jié)裝置；4、止回閥；5、氣體儲罐；6、流量調(diào)節(jié)裝置；7、氣體供應(yīng)源；8、氣體壓縮裝置；

10、輸氣主管線；11、第一輸氣支管線；12、第二輸氣支管線；13、第三輸氣支管線；14、第四輸氣支管線。

具體實(shí)施方式

需要說明的是，在不沖突的情況下，本申請中的實(shí)施例及實(shí)施例中的特征可以相互組合。下面將參考附圖并結(jié)合實(shí)施例來詳細(xì)說明本發(fā)明。

一種氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)，包括氣體壓縮裝置8、輸氣主管線10、第一輸氣支管線11、第二輸氣支管線12、第三輸氣支管線13和氣體儲罐5，輸氣主管線10與氣體壓縮裝置8連接，第一輸氣支管線11能夠?qū)⑤敋庵鞴芫€10中的氣體輸送至第一用氣車間，第二輸氣支管線12和第三輸氣支管線13并聯(lián)，第二輸氣支管線12和第三輸氣支管線13能夠?qū)⑤敋庵鞴芫€10中的氣體輸送至第二用氣車間，第一輸氣支管線11上設(shè)有第一壓力調(diào)節(jié)裝置1，第二輸氣支管線12上設(shè)有第二壓力調(diào)節(jié)裝置2，第三輸氣支管線13上設(shè)有第三壓力調(diào)節(jié)裝置3，該氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)還包括止回閥4，止回閥4能夠使氣體儲罐5排出的氣體僅進(jìn)入第三輸氣支管線13，如圖2所示。

第一用氣車間和第二用氣車間使用獨(dú)的產(chǎn)品氣體來自外壓縮空分裝置(即氣體供應(yīng)源7)，經(jīng)氣體壓縮裝置8加壓后，進(jìn)入氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)，分三路調(diào)壓后別分供應(yīng)第一用氣車間(煉鐵車間)和第二用氣車間(煉鋼車間)用戶使用。該氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)具有操作安全穩(wěn)定性高，節(jié)能降耗明顯等特點(diǎn)，在鋼鐵企業(yè)氧氣站調(diào)壓裝置建設(shè)、改造工程中具有廣闊的應(yīng)用前景。

在本實(shí)施例中，氣體壓縮裝置8與氣體供應(yīng)源7連接。所述第二用氣車間對于氣體供應(yīng)源7供應(yīng)的氣體含有高峰用氣量、低谷用氣量以及平均用氣量，第二輸氣支管線12的輸氣能力和第二壓力調(diào)節(jié)裝置2的調(diào)節(jié)能力與所述第二用氣車間的平均用氣量相對應(yīng)。第三輸氣支管線13的輸氣能力和第三壓力調(diào)節(jié)裝置3的調(diào)節(jié)能力與所述第二用氣車間的高峰用氣量和平均用氣量的差值相對應(yīng)。第二用氣車間在平均用氣量和低谷用氣量生產(chǎn)時(shí)，第二輸氣支管線12和第二壓力調(diào)節(jié)裝置2工作；第二用氣車間在超過平均用氣量時(shí)，第三輸氣支管線13和第三壓力調(diào)節(jié)裝置3啟動，第三輸氣支管線13和第二輸氣支管線12同時(shí)向第二用氣車間供氣。

在本實(shí)施例中，氣體儲罐5通過第四輸氣支管線14與第三輸氣支管線13連接，止回閥4設(shè)置于第三輸氣支管線13上，止回閥4位于第四輸氣支管線14與第三輸氣支管線13的連接端和第三輸氣支管線13的入口端之間。氣體供應(yīng)源7和氣體壓縮裝置8可以向氣體儲罐5供氣，從而將氣體儲存。

在本實(shí)施例中，第三壓力調(diào)節(jié)裝置3能夠根據(jù)第二輸氣支管線12輸送氣體的壓力和流量自動調(diào)節(jié)第三輸氣支管線13輸送氣體的壓力和流量，第三壓力調(diào)節(jié)裝置3和第二壓力調(diào)節(jié)裝置2之間存在聯(lián)動機(jī)制，如第三壓力調(diào)節(jié)裝置3和第二壓力調(diào)節(jié)裝置2之間設(shè)有控制單元，第三壓力調(diào)節(jié)裝置3的壓力傳感器和流量傳感器以及第二壓力調(diào)節(jié)裝置2的壓力傳感器和流量傳感器均與該控制單元連接，該控制單元根據(jù)設(shè)定，在第三壓力調(diào)節(jié)裝置3的壓力傳感器和流量傳感器檢測到超過第二用氣車間的平均平均用氣量時(shí)可以自動啟動第二壓力調(diào)節(jié)裝置2對第二用氣車間進(jìn)行補(bǔ)償或調(diào)節(jié)，如圖2所示。

在本實(shí)施例中，第一輸氣支管線11上還設(shè)有流量調(diào)節(jié)裝置6，流量調(diào)節(jié)裝置6位于第一壓力調(diào)節(jié)裝置1和所述第一用氣車間之間。所述第一用氣車間對于氣體供應(yīng)源7的用氣量比較穩(wěn)定，所述第二用氣車間對于氣體供應(yīng)源7的用氣量有明顯的波動。氣體供應(yīng)源7能夠提供氧氣、或氮?dú)狻⒒驓鍤獾?。即該氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)可以適合于氧氣、或氮?dú)?、或氬氣等氣體的調(diào)節(jié)輸送。

下面介紹本發(fā)明所述的氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)與現(xiàn)有的氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)的比較。

圖1所示為鋼鐵企業(yè)傳統(tǒng)氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)工藝流程，該現(xiàn)有系統(tǒng)中，產(chǎn)品氣體來自外壓縮空分裝置(氣體供應(yīng)源7)，經(jīng)氣體壓縮裝置8加壓后，進(jìn)入氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)，調(diào)壓系統(tǒng)根據(jù)煉鋼車間和煉鐵車間的不同用氣特點(diǎn)，分兩路進(jìn)行調(diào)壓。

以鋼鐵企業(yè)供氧系統(tǒng)為例，介紹本發(fā)明所述的氣體儲配調(diào)壓系統(tǒng)的優(yōu)點(diǎn)：

1、本發(fā)明(圖2所示)與現(xiàn)有系統(tǒng)(圖1所示)相比，本發(fā)明中氣體儲罐5設(shè)置在支管路上。由于止回閥4的存在，輸氣主管線10內(nèi)的氣體可以進(jìn)入氣體儲罐5，而氣體儲罐5內(nèi)的氣體不能進(jìn)入輸氣主管線10，而只能進(jìn)入第三輸氣支管線13。這樣，當(dāng)煉鋼車間吹氧時(shí)，輸氣主管線10由于沒有氣體儲罐5的補(bǔ)償，其壓力迅速降至調(diào)壓閥后壓力1.6MPa。在吹氧的15分鐘內(nèi)，氧壓機(jī)的出口壓力也降至1.6MPa。而現(xiàn)有系統(tǒng)中，氣體儲罐5是與輸氣主管線10相通的，即輸氣主管線10內(nèi)的壓力與氣體儲罐5內(nèi)的壓力相同。當(dāng)吹氧時(shí)，氣體儲罐5發(fā)揮補(bǔ)償作用，壓力由3.0MPa逐漸下降至1.6MPa，由于氣體儲罐5的體積較大，壓力下降速度比單純的管道要慢，需要一定的過渡，這就使輸氣主管線10內(nèi)的壓力停留在1.6MPa的時(shí)間段大大縮短，減少了氧壓機(jī)的節(jié)能空間。即用氣低谷時(shí)，輸氣主管線10上的氣體可經(jīng)過止回閥4進(jìn)入氣體球罐5進(jìn)行儲存，用氣高峰時(shí)氣體儲罐5內(nèi)的氣體不能進(jìn)入輸氣主管線10，而只能通過補(bǔ)償支管(第三輸氣支管線13和第三壓力調(diào)節(jié)裝置3)調(diào)壓供用戶，因此輸氣主管線10上的壓力可迅速降低，從而達(dá)到節(jié)能效果。因此，相比之下，本發(fā)明具有更好的節(jié)能效果。

2、與本發(fā)明相比，現(xiàn)有系統(tǒng)的特點(diǎn)在于供煉鋼車間調(diào)壓回路采用分兩路調(diào)壓。以氧氣調(diào)壓為例，由于煉鐵車間用氣連續(xù)，用量和壓力都很穩(wěn)定，因此本發(fā)明和現(xiàn)有系統(tǒng)均采用一路單獨(dú)調(diào)壓，如第一輸氣支管線11和第一壓力調(diào)節(jié)裝置1；但對煉鋼車間，除了有連續(xù)穩(wěn)定用戶、連續(xù)不穩(wěn)定用戶、還有間斷用戶，如果靠一路調(diào)節(jié)，則平均與峰值用量相差非常大，隨周期變化，閥門動作頻繁，調(diào)節(jié)非常不穩(wěn)定。對大型制氧來說，調(diào)節(jié)閥的管徑也變的很粗。因此選擇兩路調(diào)節(jié)，其中將第二壓力調(diào)節(jié)裝置2按制氧機(jī)(氣體供應(yīng)源7)的出氧能力設(shè)計(jì)，主要供應(yīng)連續(xù)穩(wěn)定的用戶，第三輸氣支管線13和第三壓力調(diào)節(jié)裝置3則作為吹氧時(shí)氣體儲罐5的補(bǔ)償氣的調(diào)壓。即只有當(dāng)用量超過制氧機(jī)出氧能力時(shí)，第三壓力調(diào)節(jié)裝置3才動作。兩路調(diào)壓裝置的連鎖(聯(lián)動)可以采用壓力信號和流量信號控制。壓力信號連鎖即第二壓力調(diào)節(jié)裝置2的閥后壓力降低至一定程度時(shí)再開啟第三壓力調(diào)節(jié)裝置3；流量信號連鎖即當(dāng)?shù)诙毫φ{(diào)節(jié)裝置2的閥門開度達(dá)到制氧機(jī)產(chǎn)量與煉鐵用量之差對應(yīng)的程度時(shí)(例如80％)，第三壓力調(diào)節(jié)裝置3連鎖打開。因此本發(fā)明對煉鋼車間的調(diào)壓回路，采用兩路調(diào)壓可增加調(diào)節(jié)的反應(yīng)速度和靈敏程度，調(diào)節(jié)閥的口徑也相對較小，節(jié)能降耗明顯。

3、由于鋼鐵企業(yè)的高爐在富氧量較少時(shí)也可以生產(chǎn)，甚至可以不富氧，而煉鋼轉(zhuǎn)爐生產(chǎn)則不能缺氧作業(yè)，因此在氧氣總量不富裕的情況下，有必要控制高爐用氧以保證轉(zhuǎn)爐和切割用氧。因此在本發(fā)明中，在煉鐵車間調(diào)壓回路中，增加了流量調(diào)節(jié)裝置6，通過將調(diào)節(jié)閥的開度與閥后流量信號聯(lián)動，控制去煉鐵的流量即可實(shí)現(xiàn)。通過該流量調(diào)節(jié)裝置6，可以保證煉鋼車間回路用氣的穩(wěn)定性和安全性。

本發(fā)明適用于外壓縮空分裝置，配套有氣體壓縮裝置；本發(fā)明適用于氧氣、氮?dú)狻鍤獾葰怏w以及具有相類似供氣特點(diǎn)的其他氣體的儲配調(diào)壓系統(tǒng)；本發(fā)明涉及的止回閥為常規(guī)止回閥；涉及的調(diào)壓裝置(第一壓力調(diào)節(jié)裝置1、第二壓力調(diào)節(jié)裝置2和第三壓力調(diào)節(jié)裝置3)為整體撬裝調(diào)壓裝置或組裝式調(diào)壓裝置，調(diào)壓裝置包括但不限于前切斷閥，過濾器，調(diào)壓閥、后切斷閥、壓力傳感器及旁通回路；本發(fā)明涉及氣體儲罐5為普通球罐或立式儲罐，工作壓力25bar～30bar，工作溫度常溫；本發(fā)明涉及流量調(diào)節(jié)裝置6為常規(guī)流量調(diào)節(jié)裝置；

本發(fā)明具有裝置運(yùn)行獨(dú)立性和穩(wěn)定性好，安全性能高；通過管路分離，能夠降低空分裝置氣體壓縮機(jī)排氣壓力，從而降低能耗，符合當(dāng)下節(jié)能降耗的目標(biāo)。

以上所述，僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，不能以其限定發(fā)明實(shí)施的范圍，所以其等同組件的置換，或依本發(fā)明專利保護(hù)范圍所作的等同變化與修飾，都應(yīng)仍屬于本專利涵蓋的范疇。另外，本發(fā)明中的技術(shù)特征與技術(shù)特征之間、技術(shù)特征與技術(shù)方案之間、技術(shù)方案與技術(shù)方案之間均可以自由組合使用。