煤矿低浓度瓦斯细水雾输送系统

煤矿低浓度瓦斯细水雾输送系统胜动集团2引言应用本系统的目的是解决甲烷含量在3%～25%的煤矿低浓度瓦斯输送过程中的安全性问题，为低浓度瓦斯利用提供安全保障。本系统的主要用途是为燃气内燃机输送低煤矿浓度瓦斯，以低浓度瓦斯做为主要燃料，驱动发电机发电。整个输送系统不需要对原煤矿瓦斯抽放系统进行大的改造，仅在原瓦斯排空口处安装一个三通阀即可。应用本系统，瓦斯压力压降小，压降一般不大于5kPa。3引言本系统主要应用了以下技术：水位自控水封阻火技术金属波纹带式瓦斯专用阻火技术细水雾与煤矿低浓度瓦斯混合输送技术气水分离循环使用技术4系统输送工艺流程图5电气系统图6水位自控水封阻火器功能及原理WGZS500水位自控水封阻火器由水封阻火罐、雷达液位计、水位自动监控系统、工控机、GPRS等部分组成，实现水封阻火罐水面的全自动监控和数据无线上传（通过GPRS）。7水位自控水封阻火器使用维护说明安装后要进行水位标定，静止状态下水位高出进气管出气口50mm。定时检查与补充补水箱内储水量。定期检查阻火器体密封垫(或防爆胶皮)质量，发现存在表面微裂纹等老化现象，应及时进行更换。注意：更换密封垫(或防爆胶皮)时，应将罐内瓦斯置换干净后方可操作。8WGZ500型瓦斯专用管道阻火器产品功能WGZ型瓦斯专用管道阻火器是为瓦斯发电的专用安全装置，属于干式阻火器中的一种。其阻火芯结构为不锈钢波纹板式，其作用是阻止可能产生的火焰沿着瓦斯输送管道传播，以便有效保障瓦斯管道网中所有设备（包括发动机组本身）和气源的安全，。我公司生产的管道阻火器经中国科学技术大学气体爆轰与工业安全实验室检测，并由公安部天津消防科学研究所监测，各项指标均达到或超过国家标准GB13347-92的规定。9WGZ500型瓦斯专用管道阻火器性能指标管道阻火器极限阻火速度值为2263m/s；安全阻火速度值为1820m/s；管道阻火器外壳耐压设计值为2.0MPa；管道阻火器在额定瓦斯流量下的压力降不大于100mm水柱。10WGZ500型瓦斯专用管道阻火器维护保养每半年应保养一次管道阻火器；保养工作必须由具有阻火器保养资质的熟练操作人员承担；保养时应将阻火器从管网中取下，观察阻火芯受污染的情况（这与所使用瓦斯的清洁度有关），如果受污染严重，并已经有污染物将波纹阻火芯网孔堵塞，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，祛除污染物；11WGZ500型瓦斯专用管道阻火器如果污染严重清洗无效时，则应及时更换阻火芯；将清洗后的阻火芯自然干燥后，按照阻火器拆解相反的次序重新装入阻火器外壳内，并更换所有密封垫。注意：清洗时不得使用硬物触碰阻火芯，以免改变阻火器的性能指标，更严重时将导致阻火失败，造成严重灾害事故！12细水雾发生器灭火机理与结构特征瓦斯输送管道细水雾发生器，是根据细水雾灭火机理及煤矿瓦斯的燃烧特性而进行研制的。其灭火机理：一是冷却，细水雾颗粒容易气化，大量吸热，迅速降温，终止燃烧；二是稀释，细水雾迅速蒸发，由液相变为气相，瓦斯气体被水汽稀释，抑制火焰。13细水雾发生器当系统供水流量明显下降时，需要对水雾发生器的喷嘴进行检修。检修方法：拧开金属波纹管，将喷嘴组件从水雾发生器上拆下，检查喷嘴的喷孔是否堵塞，清理后装好。注意：拆装喷嘴组件时，应确认气源可靠切断，并且周围没有明火后，方可进行操作。14脱水器脱水器由旋风脱水和重力脱水串联实现，设置在利用低浓度瓦斯的设备跟前，对于应用低浓度瓦斯发电机的设备来说，每台发电机组分别对应一套脱水器。旋风和重力脱水装置上分别设置弹簧自复位式防爆门，出厂时已将弹簧开启压力设置100kPa。15监控系统系统简介细水雾瓦斯输送监控系统，通过采集水雾输送的相关参数，实现运行参数实时显示，对超限参数进行报警，并自动控制输送系统执行相关操作，有效的保证输送系统的安全可靠性，同时具有历史数据存储、查询和打印功能。16监控系统主显示操作界面监控系统启动运行后，如果有下位设备联接会自动转入图形参数运行主界面，主界面包含三个单元，上部为系统操作显示区，点击上部图标可进入公司介绍和系统的在线帮助。下部为操作按钮区，中间为详细参数显示区。17监控系统详细参数区系统显示区操作区18监控系统主显示操作界面通过上部的瓦斯输送系统图标可以切换到系统自带的帮助系统，通过胜动集团标志可以显示胜动集团的介绍；下部的操作按钮可以切换到相关的功能界面，在任何界面时都可以通过系统提供的快捷键进行界面的切换操作。快捷键的定义：除利用界面上的按钮切换界面外，系统提供了键盘快捷键切换功能：图形界面1，历史再现2，开机界面f，数据查询7，参数设定p，公司介绍9，系统帮助0，参数设定界面和退出系统需要输入正确的密码才能进行参数的修改和退出操作。19监控系统数据查询查询系统具有“表式”数据查询和历史再现查询两种方式：登录数据查询页面后选择查询的开始时间、输入开始时间后多少分钟数据、查询速度和间隔，点开始/停20监控系统止按钮即可开始和停止查询；点击继续后继续查询，如果点击开始/停止按钮后系统会重新开始查询。查询界面每页显示30条数据，在查询页面可以进行打印，打印前请设定打印机并预览。21监控系统参数设定为了使软件的应用更加适合现场实际情况，系统的控制模式和超限参数点对高级用户开放，通过主界面的参数设定可以进入到参数设定界面，通过第一级界面上的更多参数还能进入到二级设定界面。22监控系统进入该界面后必须在下面的输入框中输入密码，如果密码错误则不能进行参数修改操作，请电站的高级管理人员注意对密码的保密，以免被他人误修改相关参数，界面的相关参数现场运行前必须进行设定，设定后方可启动设备并运行，否则自动控制时会产生误动作，该参数设定为永久性操作，设定后该工控机会记忆您的设定，设定后需重新启动一次工控机并检查设定参数的记忆状况。如果采用了系统恢复操作后，需要重新设置该参数23监控系统在二级参数设定中可以设定切断总阀的延时、数据的记录间隔等，由于电站的设计水雾流量不尽相同，因此不同的电站使用前需要设定使用流量计的量程。要想在此更改参数，必须是一级参数设定中的密码单元输入了正确的密码后才能进行，注水泵的控制模式选择是不需要密码的。这里的参数也是永久记忆的，不会因为系统的退出而忘记。24监控系统25监控系统控制参数:水池最低温度：5℃，水池最高水位：0mm，水池最低水位：-1000mm水封罐最低温度：5℃，瓦斯首端最高温度：85℃，末端最高温度：85℃水雾最低流量：视现场，水雾最低压力：1000kpa，瓦斯最低压力：0kpa26监控系统雷达设定首次启动后将单位设置为mm，在基本设定（00）中，将（002）罐体形状标定位旁通管“bypass”，（003）介质条件＞10，(004)过程条件定位为标准，（005）空罐定位1360mm，（006）满罐标定为800mm，（007）旁通管（bypass）直径标定为89mm，同时岸+、-键返回测量状态。其他为出厂设置，标定与设置方法详见《FMR系列微波式物位测量仪》操作指南。27监控系统雷达控制器的设定连续按下SET键进行一级参数设置，当系统显示AL1时再按一下SET键，通过上下键按钮时即对AL1进行设置，设置完成后再按下SET键，按此方法依次设置，AL1=350、AL2=370、AL3=380、AL4=340；一级参数设置完成后等待10s左右系统会复原；带系统复原后，按下SET键当系统显示CLR时再按一下SET键，利用上下键按钮将该值设为132，此时按下SET键不放，同时按SET和上键，等待5s后，系统进入二级设置，依次按键，并对如下参数进行设置，SL2=01、SL3=02、SL2.=02、SL3.=01、BT=05、DE=01，其它参数不动，二级参数设置完成后等待10s左右系统会复原。28监控系统流量计设定采用开封仪表有限公司产E-mag电磁流量计，参数设定如下：flowrng:满度（%）时的流量值（流量值）,稍大于现场水泵的流量flowunit:流量体积单位：m3flowmult:流量倍乘：xl(1)flowtime：流量单位时间：hr(小时)标定与设置方法详见《电磁流量计》安装、接线、使用要点说明。29监控系统报警如果某项参数超出了设定的正常值，在“运行正常”处会显示“出现报警”并且在其旁边提示出现报警的内容，并且报警器启动，系统开始声光报警，提示电站管理员进行适当调整，可以通过屏幕按钮进行“消音”。如果此时出现其它参数报警时，报警器会再次响起。无论设置多长的自动记录时间，报警的内容都会被系统记录，以备后期查询。30监控系统控制操作：瓦斯输送系统的控制操作具有自动/手动两种方式，操作的切换在微机柜的面板上，如果切换到手动状态时，可以利用微机柜面板上的按钮对相关设备进行控制，此时在远传的控制屏上也可进行启停操作。31监控系统当面板上的自动/手动切换按钮在自动状态时，微机柜面板和控制屏上的按钮失效，只能在控制系统中操作。控制系统中的操作面板项是专门为上位控制相关设备设计，在此可以进行自动控制选择，其中水雾流量和水雾压力用来自动控制“一号水泵”和“二号水泵”的启停，首末端温度用来控制远程总管蝶阀的启停，水池水位是补水阀和排水泵启动的依据。如果选择了相关控制源，控制参数超限时系统就会自动进行相关的启停操作，以保证系统的正常运行。关闭某项控制源，该参数超限时，系统只是报警并不进行自动启停操作。在操作面板界面32监控系统上可以直接进行设备的启停，但这时手动/自动按钮必须是处于自动控制位置。如果某项控制源设为自动控制时，系统会监视设备的运行，进行了不合理的操作后系统会自动纠正，想主观进行调试或认可某些非正常的运行状态，必须将控制源关闭。所有的设备控制中，有一个是特殊的，瓦斯总管电动蝶阀的启停控制必须按以下要求操作，将微机柜面板上的旋钮转至开启位置，将监控软件中操作面板上的蝶阀启停控制设为“启动”，只有此时总管的电动蝶阀才会开启。33系统操作流程正常运行的流程：监控主机送电，启动监控主机，待界面显示正常，所有设备联接正确后；将水封控制系统旋至为自动控制状态，利用自动补水对水封进行补水直至补水阀自动关闭停止补水为止；控制屏送电，打开水雾水池电磁阀将水池蓄水至溢水口；将水雾监控启动系统旋至为自动控制状态，利用监控系统界面的控制面板操作启动一号泵或二号泵；当水雾流量和压力显示正常后，启动瓦斯总管阀门的电动蝶阀。34系统操作流程系统停止时的操作：通过微机柜的旋钮关闭瓦斯总管阀门的电动蝶阀；待监控界面显示阀门关闭后，利用监控系统界面的控制面板操作关闭一号泵或二号泵；关闭水泵的同时启动潜水泵，保持水雾水池水位不高于溢水口，当管线存水全部回流后关闭潜水泵；将水封控制系统和水雾控制系统的旋钮旋至为停止或手动状态；关闭主机，切断控制屏电源。除非系统人为的维修和雷达故障，其余情况不得关闭雷达的供电。35系统操作流程系统出现异常时，需要停止水雾监控系统，切断供气需按以下流程操作：立即利用微机柜上的按钮关闭瓦斯总管电磁阀；保持水封雷达系统和水雾泵的正常运行；检查系统的故障原因，如不能快速找出原因，应马上关闭瓦斯总阀（输送系统的供气总阀），将瓦斯切换到瓦斯抽放站原排放口，然后查找故障原因；必须排除故障后再启动瓦斯总管电磁阀。36常见问题及故障处理本部分采用答疑方式37介绍结束，谢谢大家！