專利名稱：天然氣三甘醇脫水橇溫控裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及天然氣脫水設備領域，特別涉及一種天然氣三甘醇脫水橇溫控裝置，適用于我國天然氣田天然氣脫水設備。
背景技術：
我國天然氣田生產的天然氣在長輸管線集輸過程中，為防止管線的腐蝕和水化物的形成，天然氣必須經過脫水處理后才能進入長輸管線輸送。即天然氣集輸工藝中，由各氣井采出的天然氣匯集到所轄的集氣站集中加熱后降壓，壓力由20MPa左右降壓到6.3MPa，然后進行脫水處理，天然氣經集氣站脫水后再輸送到凈化廠經凈化處理后送入長輸管線外輸。目前天然氣脫水最成熟的工藝是用三甘醇吸收法脫水，這種脫水工藝的脫水過程在三甘醇吸收塔內進行。經再生后的貧三甘醇(不含水的三甘醇稱貧三甘醇)與濕天然氣(水以氣體形態飽和混合在天然氣中稱濕天然氣)在吸收塔的塔盤中充分混和接觸，因三甘醇為親水化合物，將濕天然氣中的水分吸附到三甘醇中，三甘醇變成三甘醇富液，濕天然氣被脫水成為干天燃氣。在脫水運行中，貧三甘醇自吸收塔頂由三甘醇泵注入塔內，在塔內自上而下流經多層塔盤到塔底，由三甘醇泵抽出送入再生裝置干燥后成三甘醇貧液繼續循環脫水，濕天然氣經塔底送入塔內，與三甘醇在塔內接觸脫水后經塔頂流出，被脫水后送入凈化廠的長輸管線。天然氣脫水裝置中，三甘醇的再生是該裝置的主要工藝，自塔底抽出的富三甘醇由甘醇泵輸 送入三甘醇重沸器，經三甘醇重沸器的燃燒溫控裝置加熱到200°C (±1.5°C )，在200°C時甘醇中的水分被蒸發掉，使三甘醇還原到不含水的貧三甘醇，經換熱降溫后再由甘醇泵注入吸收塔作為脫水媒質。為保證脫水效果，三甘醇在三甘醇重沸器里的加熱溫度要保證在200°C (± 1.5°C)，使再生后的貧三甘醇濃度在98%以上。由于三甘醇的化學物性,溫度在204°C以上時,三甘醇就會分解成其他化合物,失去脫水能力。因此,三甘醇再生工藝中三甘醇重沸器的燃燒溫度控制是至關重要的，目前缺少有效溫度控制裝置。
實用新型內容為了解決現有技術中缺少有效溫度控制裝置的問題，本實用新型實施例提供了一種天然氣三甘醇脫水橇溫控裝置，具有運行穩定可靠，溫控精度高的優點。所述技術方案如下:一種天然氣三甘醇脫水橇溫控裝置，所述裝置設置三甘醇重沸器上，所述裝置與儀表風源、燃氣母管及引射式負壓燃燒器相連，所述裝置用于三甘醇再生過程中加熱三甘醇重沸器的燃燒溫度控制，所述引射式負壓燃燒器包括長明火焰嘴和主燃燒火嘴，所述裝置包括氣動溫控開關、氣動高溫控制切斷器、氣動火焰檢測器、溫控閥、切斷閥、點火用氣動球閥、長明火供氣閥、第一儀表風過濾減壓閥、第二儀表風過濾減壓閥、第一管路、第二管路、第三管路及雙金屬溫度計，其中，所述氣動火焰檢測器用于檢測所述引射式負壓燃燒器的長明火焰，所述氣動溫控開關、所述氣動高溫控制切斷器及所述雙金屬溫度計均穿過所述三甘醇重沸器伸入三甘醇液面；所述儀表風源經所述第一儀表風過濾減壓閥連接至所述氣動高溫控制切斷器，所述氣動高溫控制切斷器經所述第二管路連接至所述氣動火焰檢測器，所述氣動火焰檢測器經所述第三管路連接至所述切斷閥；所述儀表風源經所述第二儀表風過濾減壓閥至所述氣動溫控開關，所述氣動溫控開關經所述第一管路連接至所述溫控閥；所述燃氣母管經所述切斷閥及所述溫控閥連接至所述主燃燒火嘴；所述長明火供氣閥一端連接在所述切斷閥和所述溫控閥之間，所述長明火供氣閥另一端連接至所述長明火焰嘴；所述點火用氣動球閥與所述切斷閥并聯。優選地，所述溫控閥為風開式氣動薄膜開關閥。優選地，所述切斷閥為風開式氣動薄膜開關閥。本實用新型實施例提供的技術方案帶來的有益效果是:本實用新型利用氣動溫控開關、氣動高溫切斷控制器、切斷閥和溫控閥，實現了三甘醇重沸器燃燒溫度控制和高溫及熄火保護，使三甘醇重沸器的三甘醇溫度控制在設定溫度200°C (±1.3°C )，經使用證明，本實用新型具有運行穩定可靠，溫控精度高的優點。
為了更清楚地說明本實用新型實施例中的技術方案，下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本實用新型實施例提供的天然氣三甘醇脫水橇溫控裝置的控制圖；圖2是本實用新型實施例提供的天然氣三甘醇脫水橇溫控裝置安裝后的效果圖。圖中各符號表示含義如下:I氣動溫控開關，2氣動高溫控制切斷器，3氣動火焰檢測器，4溫控閥，5切斷閥，6引射式負壓燃燒器，7主燃燒火嘴，8點火用氣動球閥,9長明火供氣閥，IOA第一儀表風過濾減壓閥，IOB第二儀表風過濾減壓閥，11第一管路，12第二管路，13第三管路，14雙金屬溫度計，15三甘醇加注口，16儀表風源，17精餾柱，18水蒸汽出口，19煙囪，20貧三甘醇出口，21燃氣母管，22列管換熱器，23爐膛，24三甘醇液面，25三甘醇重沸器，26氣源球閥，27燃氣穩壓閥，28長明火焰嘴。
具體實施方式
為使本實用新型的目的、技術方案和優點更加清楚，下面將結合附圖對本實用新型實施方式作進一步地詳細描述。如圖1所示，本實用新型提供的一種天然氣三甘醇脫水橇溫控裝置，還可參見圖2，本實施例以圖1為主加以說明，所述裝置設置三甘醇重沸器25上，所述裝置與儀表風源16、燃氣母管21及引射式負壓燃燒器6相連，所述裝置用于三甘醇再生加熱過程中三甘醇重沸器25的燃燒溫度控制，所述引射式負壓燃燒器6包括長明火焰嘴28和主燃燒火嘴7，所述裝置包括氣動溫控開關1、氣動高溫控制切斷器2、氣動火焰檢測器3、溫控閥
4、切斷閥5、點火用氣動球閥8、長明火供氣閥9、第一儀表風過濾減壓閥10A、第二儀表風過濾減壓閥10B、第一管路11、第二管路12、第三管路13及雙金屬溫度計14，其中，所述氣動火焰檢測器3用于檢測所述引射式負壓燃燒器6的長明火焰，所述氣動溫控開關1、所述氣動高溫控制切斷器2及所述雙金屬溫度計14均穿過所述三甘醇重沸器25伸入三甘醇液面24 ；所述儀表風源16經所述第一儀表風過濾減壓閥IOA連接至所述氣動高溫控制切斷器2，所述氣動高溫控制切斷器2經所述第二管路12連接至所述氣動火焰檢測器3，所述氣動火焰檢測器3經所述第三管路13連接至所述切斷閥5 ；所述儀表風源16經所述第二儀表風過濾減壓閥IOB至所述氣動溫控開關1，所述氣動溫控開關I經所述第一管路11連接至所述溫控閥4 ；所述燃氣母管21經所述切斷閥5及所述溫控閥4連接至所述主燃燒火嘴7 ；所述長明火供氣閥9 一端連接在所述切斷閥5和所述溫控閥4之間，所述長明火供氣閥9另一端連接至所述長明火焰嘴28 ；所述點火用氣動球閥8與所述切斷閥5并聯。如圖1所示，本實用新型的工作原理如下:本實施例中，三甘醇重沸器25內部設有爐膛23和列管換熱器22，三甘醇重沸器25上設有三甘醇加注口 15、精餾柱17、煙囪19和貧三甘醇出口 20，其中，引射式負壓燃燒器6的長明火焰嘴28和主燃燒火嘴7伸入爐膛23內，精餾柱17設有入口及水蒸汽出口18，來自吸收塔的富三甘醇通過精餾柱17的入口流入三甘醇重沸器25中。燃氣母管21與切斷閥5之間設有燃氣穩壓閥27，儀表風風源與第一儀表風過濾減壓閥IOA及第二儀表風過濾減壓閥IOB之間分別設有氣源球閥26。1、溫控過程的工作原理溫控過程由氣動溫控開關11和溫控閥4實現。引射式負壓燃燒器6有兩個火嘴，一個是長明火焰嘴28，一個是主燃燒火嘴7，長明火焰嘴28的火焰是一個小火苗，全天候燃燒，用來點燃主燃燒火嘴7的燃燒，相對于主燃燒火嘴7的燃燒熱量，長明火焰的燃燒熱量可忽略不計。當三甘醇重沸器25內的溫度高于設定溫度200°C的1.3°C時，氣動溫控開關I關閉，關閉狀態時氣動溫控開關I內的凡爾將來自第二儀表風過濾減壓閥IOB的儀表風關斷，并將溫控閥4膜片室里的儀表風壓力放空，在溫控閥4膜片室彈簧的作用下，溫控閥4關閉，主燃燒火嘴7的燃氣被切斷，停止燃燒加熱；隨著三甘醇重沸器25中富液的進入，三甘醇重沸器25內溫度降低，插入在三甘醇重沸器25內氣動溫控開關I的感溫管產生微量收縮，這一微量收縮推動其內部凡爾動作，使其處于打開狀態，打開狀態時氣動溫控開關I內的凡爾將來自第二儀表風過濾減壓閥IOB的儀表風打開，同時關閉溫控閥4膜片室的放空通道，將儀表風供給溫控閥4膜片室，在儀表風的壓力作用下，溫控閥4打開，燃氣經溫控閥4進入引射式負壓燃燒器6主燃燒火嘴7被長明火焰點燃，燃燒的熱煙氣通過列管換熱器22對三甘醇加熱，使之溫度 上升；當溫度上升到高于設定溫度200°C的1.3°C時，氣動溫控開關I的感溫管產生微量膨脹，此微量膨脹推動其內部凡爾關閉，切斷儀表風對溫控閥4的供氣通道并打開溫控閥4膜片室的放空通道，溫控閥4關閉，切斷主燃燒火嘴7的燃氣供氣，停止加熱。以上過程周而復始，達到控制三甘醇重沸器25溫度的目的。氣動溫控開關I的感溫管是一種特殊的合金材料，對溫度十分敏感，因而控制溫度精確。控制溫度點的設定可通過觀察雙金屬溫度計14并同時旋轉氣動溫控開關I的設定旋鈕進行。2、高溫或熄火保護的工作原理為防止溫控功能故障致三甘醇超溫分解和長明火焰熄滅天然氣泄露帶來的危險性，該裝置設置了響應的保護系統。在正常運行時，儀表風經第一儀表風過濾減壓閥IOA進入氣動高溫控制切斷器2，氣動高溫控制切斷器2的輸出氣壓又進入氣動火焰檢測器3的輸入端，氣動火焰檢測器3的輸出氣壓經與切斷閥5連接的第三管路13進入切斷閥5的膜片室內，切斷閥5處于開啟狀態，因此，三甘醇重沸器25內溫度在設定溫度和長明火焰燃燒的正常工況下，切斷閥5膜片室內是有氣壓的，切斷閥5處于打開狀態，使燃氣通過切斷閥5，燃燒控制正常工作。在以下兩種情況發生時，切斷閥5關閉，起到了保護作用。溫控出現故障三甘醇超高溫。若溫控裝置出現故障主火不能熄滅，溫度失控三甘醇重沸器25內三甘醇溫度升高到204°C時，氣動高溫控制切斷器2插入在三甘醇重沸器25三甘醇中的感溫管熱膨脹，推動內部機構，關斷內部儀表風通道，打開放空通道，將切斷閥5膜片室內的氣壓放空，切斷閥5關斷，引射式負壓燃燒器6燃氣被關斷，主火和母火均熄滅，達到安全保護作用。其中，主火指的是主燃燒火嘴7中的火焰，母火指的是長明火焰。長明火焰熄滅。若長明火焰因管路堵塞或刮強風致使其熄滅時，氣動火焰檢測器3的火焰檢測探頭失去火焰溫度冷卻收縮，推動內部機構關斷內部儀表風通道，打開放空通道，將切斷閥5膜片室內的氣壓放空，切斷閥5關斷，燃燒氣斷氣主火和母火均熄滅，達到安全保護作用。 當高溫或熄火不論那個動作保護后，燃燒器需重新點火，點火時用電子打火槍伸入長明火焰嘴28附近，將點火用啟動球閥8打開，天然氣通過點火用啟動球閥8及長明火供氣閥9進入長明火焰嘴28，遇電火花被點燃。長明火焰被點燃后，長明火焰使氣動火焰檢測器3的探頭感溫膨脹，儀表風進入切斷閥5膜片室內使其打開，燃燒恢復正常，點火完后將點火用啟動球閥8關閉，保護系統進入正常工作。由此可見，本實用新型利用氣動溫控開關1、氣動高溫切斷控制器、切斷閥5和溫控閥4，實現了三甘醇重沸器25燃燒溫度控制和高溫及熄火保護，使三甘醇重沸器25的三甘醇溫度控制在設定溫度200°C (±1.3°C )，經使用證明，本實用新型具有運行穩定可靠，溫控精度高的優點。優選地，所述溫控閥4為風開式氣動薄膜開關閥。所述溫控閥4更優選為美國KIMRAY公司ElAD A - S - W CB型號的風開式氣動薄膜開關閥。優選地，所述切斷閥5為風開式氣動薄膜開關閥。所述切斷閥5更優選為美國KIMRAY公司ElAD A - S - W CB型號的風開式氣動薄膜開關閥。氣動溫控開關1、氣動高溫控制切斷器2及氣動火焰檢測器3均優選美國IQMRAY公司同類產品。上述本實用新型實施例序號僅僅為了描述，不代表實施例的優劣。[0047]以上所述僅為本實用新型的較佳實施例，并不用以限制本實用新型，凡在本實用新型的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本實用新型的保護范 圍之內。
權利要求1.一種天然氣三甘醇脫水橇溫控裝置，所述裝置設置三甘醇重沸器上，所述裝置與儀表風源、燃氣母管及引射式負壓燃燒器相連，所述裝置用于三甘醇再生過程中加熱三甘醇重沸器的燃燒溫度控制，所述引射式負壓燃燒器包括長明火焰嘴和主燃燒火嘴，其特征在于， 所述裝置包括氣動溫控開關、氣動高溫控制切斷器、氣動火焰檢測器、溫控閥、切斷閥、點火用氣動球閥、長明火供氣閥、第一儀表風過濾減壓閥、第二儀表風過濾減壓閥、第一管路、第二管路、第三管路及雙金屬溫度計，其中，所述氣動火焰檢測器用于檢測所述引射式負壓燃燒器的長明火焰，所述氣動溫控開關、所述氣動高溫控制切斷器及所述雙金屬溫度計均穿過所述三甘醇重沸器伸入三甘醇液面； 所述儀表風源經所述第一儀表風過濾減壓閥連接至所述氣動高溫控制切斷器，所述氣動高溫控制切斷器經所述第二管路連接至所述氣動火焰檢測器，所述氣動火焰檢測器經所述第三管路連接至所述切斷閥； 所述儀表風源經所述第二儀表風過濾減壓閥至所述氣動溫控開關，所述氣動溫控開關經所述第一管路連接至所述溫控閥； 所述燃氣母管經所述切斷閥及所述溫控閥連接至所述主燃燒火嘴； 所述長明火供氣閥一端連接在所述切斷閥和所述溫控閥之間，所述長明火供氣閥另一端連接至所述長明火焰嘴； 所述點火用氣動球閥與所述切斷閥并聯。
2.根據權利要求1所述的裝置，其特征在于，所述溫控閥為風開式氣動薄膜開關閥。
3.根據權利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述切斷閥為風開式氣動薄膜開關閥。
專利摘要本實用新型公開了一種天然氣三甘醇脫水橇溫控裝置，屬于天然氣脫水設備領域。所述裝置設置三甘醇重沸器上，所述裝置與儀表風源、燃氣母管及引射式負壓燃燒器相連，所述裝置用于三甘醇再生過程中加熱三甘醇重沸器的燃燒溫度控制，所述裝置包括氣動溫控開關、氣動高溫控制切斷器、氣動火焰檢測器、溫控閥、切斷閥、點火用氣動球閥、長明火供氣閥、第一儀表風過濾減壓閥、第二儀表風過濾減壓閥、第一管路、第二管路、第三管路及雙金屬溫度計。本實用新型利用上述結構實現了三甘醇重沸器燃燒溫度控制和高溫及熄火保護，使三甘醇重沸器的三甘醇溫度控制在設定溫度200℃±1.3℃，經使用證明，本實用新型具有運行穩定可靠，溫控精度高的優點。
文檔編號C10L3/10GK203102036SQ20132004642
公開日2013年7月31日 申請日期2013年1月28日 優先權日2013年1月28日
發明者常益民, 楊充, 韓萬龍 申請人:中國石油天然氣股份有限公司