CN104089301B - 一种电离子远程点火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种电离子远程点火装置，属于油田装备技术领域；所述电离子远程点火装置包括依次连通的供油泵、蓄能器、控制阀和喷嘴，喷嘴处设置有电离子点火枪，电离子点火枪的枪头相对于喷嘴倾斜设置，喷嘴上还设置有引火筒，引火筒上筒壁设置有通气孔，筒内的底部设置有至少两片隔油板；本发明的电离子远程点火装置设计安全合理，点火装置距离放喷口远，点火装置喷射出的火炬经过引火筒引至放喷口进行点火可以保证设备及人员的安全，蓄能器为点火系统提供稳定持续的燃料油保证点火过程的可靠性；另外通过喷嘴和电离子点火枪的安装设计保证了点火过程的高效性，自动控制系统的引入使得点火过程具有安全性强、可靠性高、自动化程度高的优点。

Description

一种电离子远程点火装置

技术领域

本发明涉及一种点火装置，尤其是一种油气井可燃性油气电离子远程点火装置，属于油田装备技术领域。

背景技术

放喷管线点火装置是用于点燃油气井中经过节流放喷后排出的可燃性油气，以防止污染环境或引起其它事故。

目前油田常用的点火装置具有可靠性及自动化程度低，由于采用近距离点火，不仅对点火操作人员的人身安全造成威胁，还使得设备本身也容易被点燃的大火烧损，由于油气田的使用环境恶劣，也使得现有的点火装置点火中容易受天气条件影响造成点火效率低下。

发明内容

本发明的发明目的在于：针对上述存在的问题，提供一种能够远距离进行点火的电离子远程点火装置，以克服现有近距离点火的缺点，提高设备的点火效率和耐用性，另外这种点火装置还方便引入自动化控制方案，以方便点火操作。

本发明采用的技术方案如下：

一种电离子远程点火装置，包括通过管道依次连通的供油泵、蓄能器、控制阀和喷嘴，所述喷嘴处设置有电离子点火枪，所述电离子点火枪的枪头相对于喷嘴倾斜设置，所述喷嘴上还设置有引火筒，所述引火筒筒壁上设置有通气孔，进一步的，通气孔设置于引火筒上筒壁，引火筒筒内的底部设置有至少两片隔油板。所述供油泵对蓄能器进行供油，蓄能器能将油压进行蓄积作为喷嘴在一定时间范围内持续稳定喷油的动力源，喷嘴上设置的引火筒能将喷出的火苗限定在引火筒内，保证其不受风力等外界条件的影响，同时保证操作人员的人身安全，由于在喷油燃烧的过程中可能有液体燃油掉落，为放止掉落地面，在筒内的底部设置有至少两片隔油板，使得两隔油板间形成储油的空间，在喷火过程中或者下次点火后再进行燃烧，引火筒在保证点火过程高效的同时，还有效的防止了环境污染。

进一步的，所述喷嘴包括喷腔和喷眼，所述喷腔呈锥型结构，锥角为24°，所述喷眼的直径为5mm；进一步所述喷眼的长度不大于0.5mm。由于采用燃料油，喷嘴的设计能保证燃料油点火过程的高效，通过喷嘴后的压力降小，保证喷射距离，且喷眼的设计直径能保证燃油喷射过程中成稳定均匀的柱状，油滴掉落少。

进一步的，所述电离子点火枪的枪头与喷嘴呈30°夹角。相比于常规的电离子点火枪的枪头与喷嘴垂直设计，这种倾斜角度设计最大限度提高了燃油在高压喷射状态下的点火成功率，在30°夹角状态下点火成功率明显优于其他倾斜角度。

本发明的电离子远程点火装置，还包括控制系统，所述控制系统包括控制单元，所述供油泵、控制阀和电离子点火枪均与控制单元连接并受其控制。

进一步的，所述供油泵和蓄能器间的管道上还设置有压力传感器，所述压力传感器与控制单元连接，压力传感器将压力信号转化成电信号传输至控制单元。

所述控制系统引入使得该电离子远程点火装置还能同时采用遥控点火和控制箱按键点火两种方式，便于与放喷动作联动，即放喷液动阀开启与点火装置启动通过同一动作实现，具有安全性强、可靠性高、自动化程度高的优点。

本发明的电离子远程点火装置，所述供油泵和蓄能器之间的管道上还设置有单向阀。

进一步的，所述供油泵和单向阀之间的管道上设置有溢流阀。

进一步的，所述单向阀和蓄能器之间的管道上设置有卸荷阀。

本发明的电离子远程点火装置，还包括油箱，所述供油泵的进管与油箱连通，所述溢流阀和卸荷阀均通过管道连通回流至油箱。

本发明的电离子远程点火装置，所述控制阀为常闭型高压电磁阀。

所述单向阀保证燃料油不反向流动；溢流阀在蓄能器工作达到设计压力后便开启工作，将供油泵送入的油溢流至油箱，保证了系统的安全性；卸荷阀用于释放蓄能器系统段中的压力，便于转场和维护。

综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是：所述电离子远程点火装置设计安全合理，通过上述设计克服了提供稳定喷射流和喷射流在高压高流速状态下的点火难题，能够用于点燃油气井中经过节流放喷后排出的可燃性油气，该点火装置距离放喷口远，点火装置喷射出的火炬经过引火筒引至放喷口进行点火，可以保证设备及人员的安全，所采用的蓄能器为点火系统提供稳定持续的燃料油保证点火过程的可靠性；另外通过喷嘴的独特设计，和电离子点火枪的安装设计保证了点火过程的高效性；同时自动化的控制系统的引入使得点火过程具有安全性强、可靠性高、自动化程度高的特点，该智能点火装置解决了油田现有点火装置在使用中存在的问题，具有广阔的应用前景。

附图说明

本发明将通过例子并参照附图的方式说明，其中：

图1是本发明的点火装置方框结构示意图；

图2是本发明的引火筒剖面结构示意图；

图3是本发明的喷嘴结构示意图；

图4是本发明的喷嘴和电离子点火枪装配位置关系示意图。

图中标记：1-供油泵、2-溢流阀、3-单向阀、4-压力表、5-卸荷阀、6-压力传感器、7-蓄能器、8-三通、9-控制阀、10-喷嘴、101-喷腔、102-喷眼、11-引火筒、111-通气孔、112-隔油板、12-电离子点火枪、13-控制单元、14-油箱、15-加热板、a-喷眼直径、b-喷眼长度、c-锥角、d-枪头与喷嘴间夹角。

具体实施方式

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

实施例

本发明的电离子远程点火装置，其方框结构示意如图1所示，包括通过管道依次连通的供油泵1、蓄能器7、控制阀9和喷嘴10，所述喷嘴10处设置有电离子点火枪12；所述供油泵1采用高压齿轮泵，供应10MPa的高压油，所述蓄能器7为皮囊式蓄能器，其规格为4L，工作压力为31.5MP，通过三通8连接于供油管道和控制阀9之间，控制阀9为常闭型高压电磁阀；所述电离子点火枪12的枪头相对于喷嘴10倾斜设置（如图4所示）以保证点火的成功率，电离子点火枪12的输入电源220V/50Hz、输入电流10A、输出电压2500V、贮存能量40J、火花频率2-3Hz/S、放电延时10mS，相比于普通点火装置100-200μS的放电延时，也提高了点火的成功率，较优的电离子点火枪12枪头与喷嘴间夹角d为30°角；所述喷嘴10上套设有引火筒11，所述引火筒11上筒壁设置有通气孔111，筒内的底部设置有至少两片隔油板112，其结构如图2所示，引火筒的直径大于250mm，最佳的为300mm。

为保证燃油喷出的高效性和稳定性，所述喷嘴10的设计为：包括喷腔101和喷眼102，所述喷腔101呈锥型结构，锥角c为24°，喷眼直径a为5mm，喷眼长度b不大于0.5mm。

本发明的本发明的电离子远程点火装置，还包括控制系统，所述控制系统包括控制单元13，所述供油泵1、控制阀9和电离子点火枪12均与控制单元13连接并受其控制；在所述供油泵1和蓄能器7间的管道上还设置有压力传感器6，所述压力传感器6与控制单元13连接，压力传感器6将压力信号转化成电信号传输至控制单元13。

为进一步提高装置的安全性和易用性，所述供油泵1和蓄能器7之间的管道上还设置有单向阀3和压力表4，所述供油泵1和单向阀3之间的管道上设置有溢流阀2，所述单向阀3和蓄能器7之间的管道上设置有卸荷阀5；进一步的本装置还包括油箱14，所述供油泵1的进管与油箱14连通，所述溢流阀2和卸荷阀5均通过管道连通回流至油箱14，所述油箱14设置有加热板15，所述加热板15与控制单元13连接接受其控制，当燃油温低于5℃时自动通电加温，当温高于35℃时自动停止加温，以保持燃油的一定温度和流动性。

本发明的电离子远程点火装置设计安全合理，能够用于点燃油气井中经过节流放喷后排出的可燃性油气，该点火装置距离放喷口远，在该实施例中的设计条件下能达到达30米以上的放喷点火距离，点火装置喷射出的火炬经过引火筒引至放喷口进行点火，可以保证设备及人员的安全，所采用的蓄能器为点火系统提供稳定持续的燃料油保证点火过程的可靠性；另外通过喷嘴的独特设计，和电离子点火枪的安装设计保证了点火过程的高效性；同时自动化的控制系统的引入使得点火过程具有安全性强、可靠性高、自动化程度高的特点，该智能点火装置解决了油田现有点火装置在使用中存在的问题，具有广阔的应用前景。

本发明并不局限于前述的具体实施方式。本发明扩展到任何在本说明书中披露的新特征或任何新的组合，以及披露的任一新的方法或过程的步骤或任何新的组合。

Claims (9)

1.一种电离子远程点火装置，其特征在于：包括通过管道依次连通的供油泵（1）、蓄能器（7）、控制阀（9）和喷嘴（10），所述喷嘴（10）处设置有电离子点火枪（12），所述电离子点火枪（12）的枪头相对于喷嘴（10）倾斜设置，所述喷嘴（10）上还设置有引火筒（11），所述引火筒（11）筒壁上设置有通气孔（111）；所述喷嘴（10）包括喷腔（101）和喷眼（102），所述喷腔（101）呈锥型结构，锥角为24°，所述喷眼（102）的直径为5mm，喷眼的长度不大于0.5mm。

2.如权利要求1所述的电离子远程点火装置，其特征在于：所述电离子点火枪（12）的枪头与喷嘴（10）呈30°夹角。

3.如权利要求1所述的电离子远程点火装置，其特征在于：还包括控制系统，所述控制系统包括控制单元（13），所述供油泵（1）、控制阀（9）和电离子点火枪（12）均与控制单元（13）连接并受其控制。

4.如权利要求3所述的电离子远程点火装置，其特征在于：所述供油泵（1）和蓄能器（7）间的管道上还设置有压力传感器（6），所述压力传感器（6）与控制单元（13）连接，压力传感器（6）将压力信号转化成电信号传输至控制单元（13）。

5.如权利要求1所述的电离子远程点火装置，其特征在于：所述供油泵（1）和蓄能器（7）之间的管道上还设置有单向阀（3）。

6.如权利要求5所述的电离子远程点火装置，其特征在于：所述供油泵（1）和单向阀（3）之间的管道上设置有溢流阀（2）。

7.如权利要求5所述的电离子远程点火装置，其特征在于：所述单向阀（3）和蓄能器（7）之间的管道上设置有卸荷阀（5）。

8.如权利要求6所述的电离子远程点火装置，其特征在于：还包括油箱（14），所述供油泵（1）的进管与油箱（14）连通，所述溢流阀（2）和卸荷阀（5）均通过管道连通回流至油箱（14）。

9.如权利要求1所述的电离子远程点火装置，其特征在于：所述控制阀（9）为常闭型高压电磁阀。