CN110345508B - 一种石油气点火装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种石油气点火装置，包括管道、防风火炬、点火箱、气体传感器、热电偶及点火枪，管道一端设置于防风火炬内，气体传感器设置于管道内，热电偶及点火枪均位于防风火炬内，气体传感器及热电偶与点火箱的信号输入端连接，点火枪与点火箱的信号输出端连接，点火箱在管道内有气体流动且防风火炬内温度低于预设值时控制点火枪点火；若管道无气体流动或有气体流动但防风火炬内温度较高，则点火箱只控制气体传感器和热电偶持续检测，不发出点火指令；上述石油气点火装置可及时控制点火枪点火消耗管道内气体，确保石油气持续稳定燃烧的同时，避免未经燃烧的石油气直接排向大气，保证油田设备及人员的安全。

Description

一种石油气点火装置

技术领域

本发明涉及石油开采设备技术领域，特别涉及一种石油气点火装置。

背景技术

油田在试井及生产阶段产油过程中伴有一定量的石油气排出，其主要成分是甲烷、乙烷等气体。由于产量较小，收集输运成本高，不具有经济价值，因此采用就地燃烧的办法减小对大气环境的污染。石油气往往都是通过油气分离装置分离后通过油管排向大气，并在端部进行点燃，但是由于石油气的流速不稳定或外部风力大等原因容易造成石油气燃烧熄灭，可能导致这些未经燃烧的石油气直接排向大气，污染环境和产生温室效应，并产生蒸气云爆炸、甲烷中毒等危害，严重威胁现场人员生命安全。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种石油气点火装置，以达到在有气体排放的情况下，确保石油气持续稳定燃烧，保证油田设备及人员的安全的目的。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种石油气点火装置，包括管道、防风火炬、点火箱、气体传感器、热电偶以及点火枪，所述管道一端设置于所述防风火炬内，所述气体传感器以及所述热电偶分别与所述点火箱的信号输入端连接，所述点火枪与所述点火箱的信号输出端连接，所述气体传感器设置于所述管道内，所述热电偶以及所述点火枪均位于所述防风火炬内，所述点火箱在所述气体传感器检测到所述管道内有气体流动且所述热电偶检测到所述防风火炬内温度低于预设值时控制所述点火枪点火。

优选地，所述管道包括进气管道以及排气管道，所述进气管道以及所述排气管道通过阻火器连接，所述排气管道远离所述进气管道的一端设置于所述防风火炬内。

优选地，所述气体传感器设置于所述进气管道内。

优选地，所述管道与所述防风火炬之间设置有安装支架，所述热电偶以及所述点火枪安装于所述安装支架。

优选地，所述热电偶以及所述点火枪的安装位置均不超过所述管道的端部开口。

优选地，所述防风火炬远离所述管道的一端设置有稳焰器。

优选地，所述稳焰器为锥形结构，所述稳焰器的大端安装于所述防风火炬远离所述管道的一端，所述稳焰器的尖端指向所述管道开口。

优选地，所述稳焰器上沿周向设置有多个回流槽。

优选地，所述稳焰器包括相互连接且中空的圆锥部以及圆台部，所述回流槽设置于所述圆锥部，所述圆台部的侧壁内外表面均为向其中空腔体凸起的弧面，所述圆台部的侧壁上沿周向设置有多个喷火孔。

优选地，所述防风火炬为圆筒状结构，且所述防风火炬的两端均设置有开口。

为实现上述目的，本发明提供了一种石油气点火装置，包括管道、防风火炬、点火箱、气体传感器、热电偶以及点火枪，其中，管道用于向防风火炬输送石油气，管道一端设置于防风火炬内，气体传感器用于检测管道内是否有石油气通过，热电偶用于检测防风火炬内的温度，气体传感器设置于管道内，热电偶以及点火枪均位于防风火炬内，气体传感器以及热电偶分别与点火箱的信号输入端连接，点火枪与点火箱的信号输出端连接，点火箱在气体传感器检测到管道内有气体流动且热电偶检测到防风火炬内温度低于预设值时控制点火枪点火；在应用时，首先启动点火箱，气体传感器检测管道内的气流信号，热电偶检测防风火炬内的温度信号，当气体传感器检测到管道内有气体流动且防风火炬内的温度低于预设值时，点火箱控制点火枪点火引燃气体；若气体传感器以及热电偶反馈的信息为无气体流动或有气体流动但防风火炬内温度较高，则点火箱只控制气体传感器和热电偶持续检测，实时反馈信息，不发出点火指令；综上所述，上述石油气点火装置能够实现自动点火控制，在管道内有气体的情况下，及时控制点火枪点火，确保石油气持续稳定燃烧的同时，避免未经燃烧的石油气直接排向大气，保证油田设备及人员的安全。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的石油气点火装置的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的石油气点火装置的排气管道的轴测图；

图3为本发明实施例提供的石油气点火装置的稳焰器的轴测图；

图4为气体在防风火炬和稳焰器的作用下流场示意图。

图中：

1为进气管道；2为阻火器；3为排气管道；4为点火枪；5为防风火炬；6为稳焰器；601为圆锥部；602为圆台部；603为回流槽；604为喷火孔；7为热电偶；8为点火箱；9为气体传感器；10为安装支架；A为点火回流区；B为低速回流区；C为主火焰区。

具体实施方式

本发明的核心在于提供一种石油气点火装置，该石油气点火装置的结构设计使其能够在有气体排放的情况下，确保石油气持续稳定燃烧，保证油田设备及人员的安全。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，图1为本发明实施例提供的石油气点火装置的结构示意图。

本发明实施例提供的一种石油气点火装置，包括，包括管道、防风火炬5、点火箱8、气体传感器9、热电偶7以及点火枪4。

其中，管道用于向防风火炬5输送石油气，管道一端设置于防风火炬5内，气体传感器9用于检测管道内是否有石油气通过，热电偶7用于检测防风火炬5内的温度，气体传感器9设置于管道内，热电偶7以及点火枪4均位于防风火炬5内，气体传感器9以及热电偶7分别与点火箱8的信号输入端连接，点火枪4与点火箱8的信号输出端连接，点火箱8在气体传感器9检测到管道内有气体流动且热电偶7检测到防风火炬5内温度低于预设值时控制点火枪4点火。

与现有技术相比，本发明实施例提供的石油气点火装置在应用时，首先启动点火箱8，气体传感器9检测管道内的气流信号，热电偶7检测防风火炬5内的温度信号，当气体传感器9检测到管道内有气体流动且防风火炬5内的温度低于预设值时，点火箱8控制点火枪4点火引燃气体；若气体传感器9以及热电偶7反馈的信息为无气体流动或有气体流动但防风火炬5内温度较高，则点火箱8只控制气体传感器9和热电偶7持续检测，实时反馈信息，不发出点火指令；综上所述，上述石油气点火装置能够实现自动点火控制，在管道内有气体的情况下，及时控制点火枪4点火，确保石油气持续稳定燃烧的同时，避免未经燃烧的石油气直接排向大气，保证油田设备及人员的安全。

容易理解的是，当管道内的气压减小时，气体火焰容易沿管道蔓延，甚至传播到整个管网，造成火灾、爆炸等事故，为避免事故发生，在本发明实施例中，管道包括进气管道1以及排气管道3，进气管道1以及排气管道3通过阻火器2连接，排气管道3远离进气管道1的一端设置于防风火炬5内，通过在管道内设置阻火器2，能够阻止气体火焰经管道蔓延传播到整个管网，避免事故发生，保证油田设备及人员的安全。

上述气体传感器9可以设置于进气管道1内，也可以设置于排气管道3内，在本发明实施例中，气体传感器9设置于进气管道1内以避免被烧坏。

作为优选地，为便于热电偶7以及点火枪4的安装，管道与防风火炬5之间设置有用于安装热电偶7以及点火枪4的安装支架10，该安装支架10可以设置于管道上，也可以设置于防风火炬5上，或者可以同时与管道以及防风火炬5上。

进一步地，如图2所示，在本发明实施例中，安装支架10设置于排气管道3远离阻火器2的端部外壁上，该安装支架10包括多个沿排气管道3周向均布的安装板。

如图4所示，气体通过排气管道3排出后在防风火炬5和稳焰器6的作用下，会在排气管道3与防风火炬5之间形成点火回流区A，点火回流区A的气体与空气混合后被点火枪4点燃，为便于点火枪4点火以及热电偶7检测温度，同时保护点火枪4以及热电偶7免于被高温火焰烧坏，热电偶7以及点火枪4的安装位置均不超过管道的端部开口。

作为优选地，防风火炬5远离管道的一端设置有稳焰器6，该稳焰器6能够降低排出石油气的流速，使石油气与空气充分混合，以保证燃烧的充分稳定进行。

作为优选地，如图1和图3所示，稳焰器6为锥形结构，稳焰器6的大端安装于防风火炬5远离管道的一端，稳焰器6的尖端指向管道开口。

如图3所示，稳焰器6上沿周向设置有多个回流槽603，该回流槽603能够供石油气通过并在稳焰器6的内腔上方形成流速低且稳定的低速回流区B，使石油气与空气充分混合以便燃烧，从而在防风火炬5远离管道的一端形成主火焰区C。

进一步优化上述技术方案，如图3所示，稳焰器6包括相互连接且中空的圆锥部601以及圆台部602，回流槽603设置于圆锥部601，圆台部602的侧壁内外表面均为向其中空腔体凸起的弧面，圆台部602的侧壁上沿周向设置有多个喷火孔604，圆台部602的侧壁结构使部分石油气在凹槽中盘旋与空气充分混合，圆台部602的侧壁上的喷火孔604可以形成小火苗，小火苗可以稳定主火焰区C内的主火焰，防止离焰现象发生。

作为优选地，防风火炬5为圆筒状结构，以阻挡外部的大风，防止火焰被风熄灭，且防风火炬5的两端均设置有开口，使空气能够在防风火焰两端流通，进入提高进氧量，保证燃烧的持续进行。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。

Claims (7)

1.一种石油气点火装置，其特征在于，包括管道、防风火炬、点火箱、气体传感器、热电偶以及点火枪，所述管道一端设置于所述防风火炬内，所述气体传感器以及所述热电偶分别与所述点火箱的信号输入端连接，所述点火枪与所述点火箱的信号输出端连接，所述气体传感器设置于所述管道内，所述热电偶以及所述点火枪均位于所述防风火炬内，所述点火箱在所述气体传感器检测到所述管道内有气体流动且所述热电偶检测到所述防风火炬内温度低于预设值时控制所述点火枪点火，所述防风火炬远离所述管道的一端设置有稳焰器，所述稳焰器为锥形结构，所述稳焰器的大端安装于所述防风火炬远离所述管道的一端，所述稳焰器的尖端指向所述管道开口，所述稳焰器上沿周向设置有多个回流槽。

2.根据权利要求1所述的石油气点火装置，其特征在于，所述管道包括进气管道以及排气管道，所述进气管道以及所述排气管道通过阻火器连接，所述排气管道远离所述进气管道的一端设置于所述防风火炬内。

3.根据权利要求2所述的石油气点火装置，其特征在于，所述气体传感器设置于所述进气管道内。

4.根据权利要求1-3任意一项所述的石油气点火装置，其特征在于，所述管道与所述防风火炬之间设置有安装支架，所述热电偶以及所述点火枪安装于所述安装支架。

5.根据权利要求4所述的石油气点火装置，其特征在于，所述热电偶以及所述点火枪的安装位置均不超过所述管道的端部开口。

6.根据权利要求1-3及5任意一项所述的石油气点火装置，其特征在于，所述稳焰器包括相互连接且中空的圆锥部以及圆台部，所述回流槽设置于所述圆锥部，所述圆台部的侧壁内外表面均为向其中空腔体凸起的弧面，所述圆台部的侧壁上沿周向设置有多个喷火孔。

7.根据权利要求1-3及5任意一项所述的石油气点火装置，其特征在于，所述防风火炬为圆筒状结构，且所述防风火炬的两端均设置有开口。

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