明火加热炉燃料气管路结构、联锁保护系统的制作方法

本发明涉及天然气脱水处理和尾气处理技术领域，尤其是明火加热炉燃料气管路结构、联锁保护系统。

背景技术：

天然气净化厂、天然气处理厂及集气站是天然气开发利用过程中的不可缺少的中间环节，其设置有天然气脱水装置，脱水装置普遍采用三甘醇脱水工艺。三甘醇脱水工艺需要对三甘醇溶液进行再生循环利用，而明火加热炉是三甘醇富液再生的关键设备。富含水份的三甘醇富液在加热炉完成再生。

明火加热炉的工作原理为：将吸收了水份的三甘醇富液在炉内通过火管被加热到高温，并通入干天然气进行汽提，得到浓度为99％以上的三甘醇溶液，完成溶液再生。明火加热炉为负压炉，使用的天然气为燃烧介质，其在工厂所在的区域为易燃易爆、高温高压区域，在明火加热炉的使用过程中，若前端燃气系统发生内漏，在点火过程中易发生炉内闪爆，在生产过程中易发生回火，危害生产安全。

技术实现要素：

针对现有明火加热炉存在的不足和缺陷，本发明提供了明火加热炉燃料气管路结构、联锁保护系统，通过结构设计，能够达到确保明火加热炉安全运行，避免发生爆炸、设备损坏等情况发生的目的。

本发明实施例通过下述技术方案实现：

第一方面

本发明实施例提供了明火加热炉燃料气管路结构，包括：用于与明火加热炉连接的燃气进料管路、与所述燃气进料管路连接的排气旁路；所述排气旁路包括第一排气旁路；所述燃气进料管路设置有第一切断阀以及第二切断阀；所述第一切断阀相对于第二切断阀设置于所述燃气进料管路的上游；所述燃气进料管路包括用于检测所述第一切断阀以及所述第二切断阀间燃气进料管路内部压力变化的第一压力检测装置。

在本方案中，通过设置第一切断阀以及第二切断阀，可有效的实现燃气进料管路的切断控制，避免发生内漏；且通过设置第一压力检测装置用于检测第一切断阀以及第二切断阀之间的压力变化，进一步判断第一切断阀以及第二切断阀的泄露情况，可进一步避免内漏造成的爆炸、设备损坏等情况发生。

进一步的，还包括排气旁路，所述排气旁路包括第一排气旁路；所述第一排气旁路与所述燃气进料管路连接，所述第一切断阀位于所述连接点的上游，所述第二切断阀位于所述连接点的下游；所述排气旁路包括沿排气方向顺次设置有第一手动阀以及放空阀。

在本方案中，将所述第一切断阀以及第二切断阀设置于所述排气旁路与所述燃气进料管路的连接点的上下游位置，可进一步实现所述燃气管路的内漏检测，在明火加热炉点火前进行内漏检测前，第一切断阀、第二切断阀处于关闭状态，放空阀和第一手动阀处于打开状态，进行内漏检测时，关闭放空阀，向燃气进料管路中通气，观察所述第一压力检测装置的压力值变化，若压力值没有变化，则第一切断阀不存在泄露情况，通过第一切断阀可保证所述燃气进料管路未发生内漏，没有燃料气进入明火加热炉中，结束检测程序。若压力值发生变化，则说明第一切断阀存在泄露的情况，此时打开所述第一切断阀，待第一切断阀开启一段时间后，关闭第一切断阀，观察所述第一压力检测装置的压力值变化，若压力值下降，则说明第二切断阀或所述排气旁路的放空阀发生泄露；关闭所述排气旁路的第一手动阀，继续观测所述第一压力检测装置的压力值变化，若所述第一压力检测装置的压力值上升，则说明所述放空阀发生泄露，所述第二切断阀未发生泄露；若所述第一压力检测装置的压力值下降，且相较于所述第一手动阀关闭前，压力值下降幅度未发生变化，则说明所述放空阀未发生泄露，所述第二切断阀发生泄露，若所述第一压力检测装置的压力值下降，且相较于所述手动阀开启前，压力值下降幅度减缓，则说明所述放空阀以及所述第二切断阀均发生泄露，通过结构设计，可实现所述燃料进气管路内漏以及排气旁路的泄露判断，保证安全的同时，进一步保证了明火加热炉的燃烧效率。

进一步的，所述排气旁路还包括与所述燃气进料管路连接的第二排气旁路以及第三排气旁路，所述第二排气旁路以及第三排气旁路与所述第一排气旁路并联；所述第二排气旁路以及第三排气旁路均设置于所述第一切断阀的上游；所述第二排气旁路设置有第二手动阀；所述第三排气旁路设置有用于实现燃气进料管路超压放空的放散阀。通过第二排气旁路以及第三排气旁路的设置，可实现让燃气进料管路的手动和自动放空。

进一步的，所述燃气进料管路还设置有第二压力检测装置以及第三压力检测装置，所述第二压力检测装置设置于所述排气管路的上游，所述第三压力检测装置设置于所述第二切断阀的下游，通过所述第二压力检测装置以及第三压力检测装置设置，实现所述燃气进料管路的低压力和高压力检测。

进一步的，还包括过滤器，所述过滤器设置于所述排气管路的上游，通过设置过滤器，保证所述燃气进料管路中的燃料气的清洁度，避免管路堵塞。

进一步的，所述过滤器的上游以及下游分别设置有第一压力表以及第二压力表，通过设置第一压力表以及第二压力表，可实现所述过滤器的堵塞情况检测，保证后续明火加热炉的正常工作。

第二方面

本发明实施例还提供了一种明火加热炉联锁保护系统，包括权利要求上述明火加热炉燃料气管路结构，明火加热炉。

进一步的，所述明火加热炉设置有用于检测炉内火焰情况的火焰检测器。

进一步的，所述明火加热炉设置负压检测装置，用于检测炉内的压力情况，避免回火的发生。

进一步的，用于检测炉内被加热介质温度的温度检测装置、用于检测炉内被加热介质液位情况的液位检测装置。

进一步的，还包括用于在所述明火加热炉点火前向炉内吹扫空气的压缩空气系统，所述压缩空气系统包括用于检测吹扫空气压力的第四压力检测装置，保证吹扫效果。

进一步的，还包括控制器，所述控制器用于接收第一压力检测装置、第二压力检测装置、第三压力检测装置、第四压力检测装置、火焰检测器、温度检测装置、液位检测装置的检测信号，所述控制器用于进行逻辑运算，并发出控制指令进行第一切断阀、第二切断阀及放空阀开关动作，实现对所述联锁保护系统的控制。

本发明与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

1、本发明涉及的明火加热炉燃料气管路结构、联锁保护系统，通过结构设计，设置第一切断阀以及第二切断阀，可有效的避免燃气进料管路的内漏情况的发生，保证明火加热炉的安全性；

2、本发明涉及的明火加热炉燃料气管路结构、联锁保护系统，通过第一压力测量装置的设计，可有效的检测第一切断阀、第二切断阀以及排气旁路的泄露情况，一方面进一步避免了内漏的发生，另一方面保证了明火加热炉的燃烧效率；

3、本发明涉及的明火加热炉燃料气管路结构、联锁保护系统，通过过滤器、第一压力表以及第二压力表的设计，一方面保证燃料的清洁度，避免燃气进料管路发生堵塞；另一方面实现过滤器堵塞情况的检测，保证过滤器的过滤效率，从而保证明火加热炉的效率；

4、本发明涉及的明火加热炉燃料气管路结构、联锁保护系统，通过在明火加热炉中设置多个不同功能的检测装置，实现明火加热炉状态监测；

5、本发明涉及的明火加热炉燃料气管路结构、联锁保护系统，通过设置控制器接收不同检测装置的检测信号，实现所述明火加热炉的联锁保护。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本发明实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本发明实施例的限定。在附图中：

图1为本发明实施例结构示意图；

图2为本发明另一个实施例中燃气进料管路结构示意图；

图3为本发明实施例中明火加热炉示意图。

附图中标记及对应的零部件名称：

1、第一切断阀，2、第二切断阀，3a、第一压力检测装置，3b、第二压力检测装置，3c、第三压力检测装置，3d、第四压力检测装置，4a、第一手动阀，4b、第二手动阀，4c、第三手动阀、5、放空阀，6、放散阀，7、过滤器，7a、第一压力表，7b、第二压力表，8、阻火器、100、明火加热炉，101、火焰检测器，102、温度检测装置，103、液位检测装置，104、负压检测装置，200、压缩空气系统。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本发明作进一步的详细说明，本发明的示意性实施方式及其说明仅用于解释本发明，并不作为对本发明的限定。

在以下描述中，为了提供对本发明的透彻理解阐述了大量特定细节。然而，对于本领域普通技术人员显而易见的是：不必采用这些特定细节来实行本发明。在其他实例中，为了避免混淆本发明，未具体描述公知的结构、电路、材料或方法。

在整个说明书中，对“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”的提及意味着：结合该实施例或示例描述的特定特征、结构或特性被包含在本发明至少一个实施例中。因此，在整个说明书的各个地方出现的短语“一个实施例”、“实施例”、“一个示例”或“示例”不一定都指同一实施例或示例。此外，可以以任何适当的组合和、或子组合将特定的特征、结构或特性组合在一个或多个实施例或示例中。此外，本领域普通技术人员应当理解，在此提供的示图都是为了说明的目的，并且示图不一定是按比例绘制的。这里使用的术语“和/或”包括一个或多个相关列出的项目的任何和所有组合。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“竖直”、“水平”、“高”、“低”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。

实施例

如图1所示，本发明实施例提供了明火加热炉100燃料气管路结构，包括：用于与明火加热炉100连接的燃气进料管路、与所述燃气进料管路连接的排气旁路；所述排气旁路包括第一排气旁路；所述燃气进料管路设置有第一切断阀1以及第二切断阀2；所述第一切断阀1相对于第二切断阀2设置于所述燃气进料管路的上游；所述燃气进料管路包括用于检测所述第一切断阀1以及所述第二切断阀2间燃气进料管路内部压力变化的第一压力检测装置3a。

在本方案中，通过设置第一切断阀1以及第二切断阀2，可有效的实现燃气进料管路的切断控制，避免发生内漏；且通过设置第一压力检测装置3a用于检测第一切断阀1以及第二切断阀2之间的压力变化，进一步判断第一切断阀1以及第二切断阀2的泄露情况，可进一步避免内漏造成的爆炸、设备损坏等情况发生。

其中，所述第一切断阀1以及第二切断阀2设置于所述燃气进料管路上，可通过第一切断阀1或第二切断阀2的启闭实现所述燃气进料管路的接通与截断。

在一些实施例中，还包括排气旁路，所述排气旁路包括第一排气旁路；所述第一排气旁路与所述燃气进料管路连接，所述第一切断阀1位于所述连接点的上游，所述第二切断阀2位于所述连接点的下游；所述排气旁路包括沿排气方向顺次设置有第一手动阀4a以及放空阀5。

在本方案中，将所述第一切断阀1以及第二切断阀2设置于所述排气旁路与所述燃气进料管路的连接点的上下游位置，可进一步实现所述燃气管路上的放空阀5的泄露检测，在明火加热炉100点火进行内漏检测前，第一切断阀、第二切断阀处于关闭状态，放空阀和第一手动阀处于打开状态，进行内漏检测时，关闭放空阀5，向燃气进料管路中通气，观察所述第一压力检测装置3a的压力值变化，若压力值没有变化，则第一切断阀1不存在泄露情况，通过第一切断阀1可保证所述燃气进料管路未发生内漏，没有燃料气进入明火加热炉100中，结束检测程序。若压力值发生变化，则说明第一切断阀1存在泄露的情况，此时打开所述第一切断阀1，待第一切断阀1开启一段时间后，关闭第一切断阀1，观察所述第一压力检测装置3a的压力值变化，若压力值下降，则说明第二切断阀2或所述排气旁路的放空阀5发生泄露；关闭所述排气旁路的第一手动阀4a，继续观测所述第一压力检测装置3a的压力值变化，若所述第一压力检测装置3a的压力值上升，则说明所述放空阀5发生泄露，所述第二切断阀2未发生泄露；若所述第一压力检测装置3a的压力值下降，且相较于所述第一手动阀4a关闭前，压力值下降幅度未发生变化，则说明所述放空阀5未发生泄露，所述第二切断阀2发生泄露，若所述第一压力检测装置3a的压力值下降，且相较于所述第一手动阀4a关闭前，压力值下降幅度减缓，则说明所述放空阀5以及所述第二切断阀2均发生泄露，通过结构设计，可实现所述燃料进气管路内漏以及排气旁路的泄露判断，保证安全的同时，进一步保证了明火加热炉100的燃烧效率。

需要说明的是，判定所述第一切断阀1泄露，并进行第二切断阀2以及放空阀5的密封性检测时，打开第一切断阀1向管路内通气，通气一段时间后关闭第一切断阀1，通过第一压力测量装置观测压力变化进行泄露判定，因为第一切断阀1泄露，故燃料气在第一切断阀1位置并非密封状态，但是由于燃料气持续来气，位于第一切断阀1上游的压力大于第一切断阀1下游的压力，故在判定第二切断阀2以及放空阀5的密封性，第一切断阀1不会对检测结果造成影响。

其中，所述第一手动阀4a可为球阀也可为针阀。

在一些实施例中，所述排气旁路还包括与所述燃气进料管路连接的第二排气旁路以及第三排气旁路，所述第二排气旁路以及第三排气旁路与所述第一排气旁路并联；所述第二排气旁路以及第三排气旁路均设置于所述第一切断阀1的上游；所述第二排气旁路设置有第二手动阀4b；所述第三排气旁路设置有用于实现燃气进料管路超压放空的放散阀6。通过第二排气旁路以及第三排气旁路的设置，可实现让燃气进料管路的手动和自动放空。

其中，对于所述第二排气旁路以及第三排气旁路的相对于所述燃气进料管路的上下游关系不做限定。

其中，所述第二手动阀4b可为球阀也可为针阀。

在一些实施例中，所述燃气进料管路还设置有第二压力检测装置3b以及第三压力检测装置3c，所述第二压力检测装置3b设置于所述排气管路的上游，所述第三压力检测装置3c设置于所述第二切断阀2的下游，通过所述第二压力检测装置3b以及第三压力检测装置3c设置，实现所述燃气进料管路的低压力和高压力检测。

其中，所述第二压力检测装置3b与所述燃气进料管路的连接位置应位于所述排气管路的上游，且该连接位置的上游不存在旁路，保证低压测量的准确性。

其中，所述第三压力检测装置3c与所述燃气进料管路的连接位置应位于明火加热炉100与所述燃气进料管路的连接端之前，且与所述燃气进料管路的连接端不存在旁路，保证高压测量的准确性。

在一些实施例中，还包括过滤器7，所述过滤器7设置于所述排气管路的上游，通过设置过滤器7，保证所述燃气进料管路中的燃料气的清洁度，避免管路堵塞。

在一些实施例中，所述过滤器7的上游以及下游分别设置有第一压力表7a以及第二压力表7b，通过设置第一压力表7a以及第二压力表7b，可实现所述过滤器7的堵塞情况检测，保证后续明火加热炉100的正常工作。

如图2所示，作为燃气进料管路的一种具体实施方式，所述燃气进料管路沿燃料气的运输方向，顺次设置有第三手动阀4c、过滤器7、第一切断阀1、第二切断阀2、燃料气流量调节阀组、阻火器8；具体的，在所述过滤器7以及所述第三手动阀4c之间设置有用于测量该段压力的第一压力表7a，所述第一压力表7a可通过手动阀(针阀或球阀)与燃气进料管路连接，方便第一压力表7a的更换；在所述过滤器7以及所述第一切断阀1之间设置有用于测量该段压力的第二压力表7b，所述第二压力表7b可通过手动阀(针阀或球阀)与燃气进料管路连接，方便第二压力表7b的更换。

其中，所述第二压力表7b与所述述燃气进料管路的连接点直接位于所述过滤器7的下游，连接点与所述过滤器7与所述燃气进料管路的连接端，不存在任何其他的组件，保证测量的准确性。

其中，所述还可包括减压阀，用于减小燃料气的压力，降低燃气内漏和外漏的几率，从而减少安全风险，提高明火加热炉的安全性。

第二方面

如图3所示，本发明实施例还提供了一种明火加热炉100联锁保护系统，包括权利要求上述明火加热炉100燃料气管路结构，明火加热炉100。

进一步的，所述明火加热炉100设置有用于检测炉内火焰情况的火焰检测器101。

进一步的，所述明火加热炉100设置负压检测装置104，用于检测炉内的压力情况，避免回火的发生。

进一步的，用于检测炉内被加热介质温度的温度检测装置102、用于检测炉内被加热介质液位情况的液位检测装置103。

进一步的，还包括用于在所述明火加热炉100点火前向炉内吹扫空气的压缩空气系统200，所述压缩空气系统200包括用于检测吹扫空气的第四压力检测装置3d。

进一步的，还包括控制器，所述控制器用于接收第一压力检测装置3a、第二压力检测装置3b、第三压力检测装置3c、第四压力检测装置3d、火焰检测器101、温度检测装置102、液位检测装置103的检测信号，所述控制器还用于进行逻辑运算，并发出控制指令进行第一切断阀1、第二切断阀2及放空阀5开关动作，实现对所述联锁保护系统的控制，从而保证生产工作安全。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、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，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。