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沼气火炬的安全性设计要素 – 火炬如何防止回火与爆燃(1)

2022-08-25

近日,英环沼气在百度百家号平台发布有关沼气火炬的技术文章,链接:https://mbd.baidu.com/newspage/data/landingshare?preview=1&pageType=1&isBdboxFrom=1&context=%7B%22nid%22%3A%22news_9955351042470448126%22%2C%22sourceFrom%22%3A%22bjh%22%7D

沼气发生爆炸需要几个条件:

(1) 空气沼气混合到爆炸极限 (CH4 5%-15%);

(2) 有明火(点火源);

(3) 在一个封闭的空间。

火炬的设计需要注意多重的安全保护措施,以确保火炬最大程度的安全性能。

1、火炬筒体采用上下通透式设计 (被动安全)

火炬燃烧所需的氧气通过喷嘴引射、以及自然补风获得。

如果发生:

(1)沼气阀门故障,无法关闭

(2)火炬点火失败 (例如点火电极失效)

(3)紫外灯探测失灵

等等多种意外情况同时发生,此时沼气从管道中意外泄露,但是沼气依然可以顺延火炬筒体自然逸散,从相对高空(5m-6m位置扩散。区别于国内一些老版本的火炬设计,其供氧采用了外置风机,管道和火炬筒体在底部封闭, 因此,在一定的封闭空间内,沼气与空气混合, 可能存在爆燃、回火的安全隐患。 该种形式的设计,已在欧洲等地区禁止使用。

2、火炬自动点火控制(主动安全)

手动控制的火炬被认为是不安全的, 在无人值守时,可能存在沼气系统超压或泄漏危险。

Environtec火炬设计有多重的自动点火功能:沼气气柜柜位点火、高压压力点火、远程中控点火、手动点火、远程中控复位。 一般来说,火炬可以在气柜达到例如90%高位, 或者压力达到例如3.0Kpa 时自动启动燃烧。 以防止沼气系统发生超压、或气柜放散等危险状态。

火炬的运行状态、故障信号等可以传输到中控, 并给出警示信号, 便于操作人员巡检。Environtec所有的自控元器件,包括压力开关、紫外火焰探测、燃气阀门等, 均采用德国进口品牌,稳定可靠。火炬控制装配有西门子PLC S7-1200系统,一次标准的PLC点火命令包含5次点火尝试;在正常燃烧过程中,如果火焰熄灭,火炬能自动识别并开始下一个点火循环,直到给出故障信号为止。控制柜内配置安全防爆隔离栅,可满足防爆区域要求,符合DIN19234标准。

沼气火炬

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