CN201748659U - 炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置 - Google Patents

Abstract

一种炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置，它属于油田加热炉的运转监控技术领域，它包括炉管高温检测装置、液体容器的漏液检测装置和天然气燃烧器，其特征在于所述的天然气燃烧器与炉体的火筒的水平中心线之间有一个偏心距离，且在所述的燃烧器的下方通过一个溢流管连接一个液体容器的漏液检测装置；所述漏液检测装置的检测元件输出端、炉管高温检测装置的检测元件的输出端和加热炉燃烧自动控制系统的控制输出端均连接在一个可以数据实现显示和执行控制的可编程序控制器上。本实用新型将加热炉燃烧自动控制系统与炉管高温检测，漏液检测集合在一起，使用一个可编程控制器，简化了装置的结构，保证了油田加热炉的运行的安全。

Description

炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置

技术领域：

本实用新型涉及一种炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置，它属于油田加热炉的运转监控技术领域。

背景技术：

油田各种加热炉是采油集输过程中较为重要的设备。石油从地层采出来的温度只有30℃-40℃左右，很粘稠，流动性很差，要解决流动好，提高管输速度，必须加温。另外，在开采过程中，由于由几千米低层向上流动，热能不断向井管壁交换结蜡，因此油管内径越来越细，采油阻力越来越大，为了降低油管阻力，对油管定期除蜡，其方法是把注水加热到70℃后向井里注热水，化蜡，再反冲。上述两种水升温，都需要加热炉。最原始的加热炉，没有任何检测系统，全靠人工操作，如加热炉水出口温度纸，操作工跑到炉前开大燃气量和配风量，如果出口水温高了，需操作工到炉前关小燃气量和关小配风。灭火了，手工点火。一个操作工，8小时平均要跑80里地。劳动强度大，还不安全。从21世纪开始，我公司介入加热炉自动控制，即加热炉出口水温自动控制，灭火后自动点火，提隆负荷，配风与燃气流量自动配比，灭火自动切断燃气流量的熄火自动保护系统，并获得国家专利，专利号为ZL200410027150.8发明名称为油田加热炉自动控制系统。这一技术方案大大隆低操作工的劳动强度。但是随着采油量和注水量的不断增加，加热炉超负荷运行；炉管内壁结垢严重；升降温度过快等，造成每年有将近10％的加热炉炉管烧漏，所造成的维修费用非常高，而且还严重的耽误正常的生产。本申请人为了解决炉管烧漏的问题，提出了另一个技术方案，并在专利申请号为：201020130402.0，发明名称为：“炉管温度检测装置”的实用新型专利中公开。目前的加热炉的检测的控制装置中存在的另一个问题是，随着加热炉使用年限的增长，由于腐蚀、锈蚀等原因，在正常情况下，每年都有多台炉漏油、漏水。其中加热水的加热炉，下边介质是水，上边介质亦然是油。不管漏水或油，如不及时发现，并熄火，必然是一场大火，为此本申请人提出了新的解决方案，并公布在专利申请号为：201020119430.2，发明名称为：液体容器的漏液检测装置的专利申请文件中。

但是目前上述的三种技术方案都为独立的装置，如果均独立安装在炉体上，将会造成检测装置结构复杂，费用提高的情况。特别是漏液检测装置，在综合使用三种技术方案的时候，会给安装造成一定的困难。

发明内容：

本实用新型的目的在于提供一种可以实现油田加热炉安全运行也可解决炉管高温度检测和漏液检测的炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置。

本实用新型的目的是这样实现的：

一种炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置，它包括炉管高温检测装置、液体容器的漏液检测装置和天然气燃烧器，其特征在于所述的天然气燃烧器与炉体的火筒的水平中心线之间有一个偏心距离，且在所述的燃烧器的下方通过一个溢流管连接一个液体容器的漏液检测装置；所述漏液检测装置的检测元件输出端、炉管高温检测装置的检测元件的输出端和加热炉燃烧自动控制系统的控制输出端均连接在一个可以数据实现显示和执行控制的可编程序控制器上。

所述的天然气燃烧器与炉体水平中心线之间的偏心距离等于漏液检测装置的溢流管的管径。

所述的溢流管设置在燃烧器的下方且溢流管与炉管对接。

所述的炉管高温检测装置的检测元件通过安装头安装在炉体火筒上。

所述的安装头包括安装在炉管外层水侧的外套筒、内套筒和密封装置构成，所述的密封装置包括设置在外套筒顶部的卡套和螺帽，所述的检测元件穿过卡套和螺帽。

本实用新型将加热炉燃烧自动控制系统与炉管高温检测，漏液检测集合在一起，使用一个可编程控制器，简化了装置的结构，保证了油田加热炉的运行的安全。

附图说明：

图1为本实用新型的结构示意图

图2为本实用新型的原理图

图3为本实用新型的燃烧器与漏液检测装置的结构示意图

图4为本实用新型的漏液检测装置的结构示意图

图5为本实用新型的炉管高温检测装置的检测元件分布图

图6为本实用新型的炉管高温检测装置的检测元件与炉管的连接结构示意图

图7为本实用新型的炉管高温检测装置的检测元件与炉体法兰的连接结构示意图

具体实施方式：

下面结合附图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7，对本实用新型进行进一步的说明：

一种炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置，它包括炉管高温检测装置、液体容器的漏液检测装置和天然气燃烧器，本实用新型中炉管高温检测装置、液体容器的漏液检测装置和天然气燃烧器均为现有技术，本实用新型的目的是将这三个现有技术方案联合使用在油田加热炉的控制上。并且与现有的ZL200410027150.8发明名称为油田加热炉自动控制系统的技术有机的集合在一起。这样即可以实现安全检测和控制目的，也不会因为要实现这些目的而使得整个装置庞大和杂乱。图2为本实用新型控制原理图，也是本实用新型的电气连接图。从图中可以看出它包括可编程序控制器QC，触摸屏HMI，可编程序控制器模拟输入输出模块QC-1，两个输入信号为燃气流量FT和加热炉温度TT，两个输出信号为调节阀TV和电动执行器M，数字输入输出模块I/O-1，其输入信号有：燃气压力PS，漏液检测LT，其输出信号有电磁阀SV，点火电磁阀S。I/O-2输入输出模块，其输出有火焰监控器BT和点火枪DH，输入有炉管高温检测两点，而I/O-3，全部为炉管高温检测点，即炉管高温检测装置的检测元件的检测点。本实用新型的控制系统是在原有控制系统，即油田加热炉自动控制系统上将点火、漏液检测LT和炉管高温检测点的信号全部的输入到了可编程序控制器QC，利用一个可编程控制器实现所有的监控。因此本实用新型实现了加热炉四大自控系统，即加热炉被加热的介质出口温度自动控制；点火自动控制；熄火切断燃气流量的熄火保护系统；燃气流量与风量自动配比。炉管高温检测系统，时实检测炉管温度并显示，当炉管任一点温度接近钢管最高使用上限温度，如R20钢的475℃时，预报警，达到475℃报警，超过485℃时报警并自动停炉或自动减负荷运行。漏液检测，当炉管烧坏漏油，自动报警并停炉。实现炉管高温检测，漏液检测与燃烧全过程的自动控制。

为了将检测装置与加热炉有机的装配在一起，其漏液检测装置和炉管高温检测装置与炉体的结合结构如下：

所述的天然气燃烧器4与炉体1的火筒的6水平中心线之间有一个偏心距离，且在所述的燃烧器4的下方通过一个溢流管5连接一个液体容器的漏液检测装置；所述漏液检测装置的检测元件7输出端、炉管高温检测装置的检测元件的输出端和加热炉燃烧自动控制系统的控制输出端均连接在一个可以数据实现显示和执行控制的可编程序控制器QC上。所述的天然气燃烧器与炉体水平中心线之间的偏心距离等于漏液检测装置的溢流管5的管径。所述的溢流管5设置在燃烧器4的下方且溢流管与炉管对接。

所述的炉管高温检测装置的检测元件通过安装头安装在炉体火筒6上。而且与现有技术相同的是将温度控制元件置于炉体1与火筒6间的水侧2中。由于置于水中，因此需要有严格的密封方式。为此采用了安装头。图5中给出了本实施例中安装的温度检测元件的位置，设有六个检测点①②③④⑤⑥，所述的温度检测元件7为测温铠装热电偶。如图6中所示，所述的安装头包括安装在炉管外层水侧的外套筒61、内套筒62和密封装置构成，所述的密封装置包括设置在外套筒顶部的卡套64和压帽63。

如图7中所示，所述的温度检测元件7，即测温铠装热电偶穿过卡套和压帽，测温铠装热电偶的延长线将穿出炉体法兰B连接在可编程控制器的信号输入端。测温铠装热电偶的延长线通过炉体法兰B时采用盘根密封结构，即通过压帽B1和盘根B2实现盘根密封。

为了实现本实用新型的漏液检测的目的，将液体容器的漏液检测装置与天然气燃烧器4连接在一起，具体实施方式如图3和图4中所示：

本实用新型的天然气燃烧器4通过燃烧器法兰4A与炉体法兰4B连接，实现燃烧器火口与炉体火筒6之间的对接；为了便于漏液检测装置的安装和实现漏液检测的目的，在所述的燃烧器4的下方通过一个溢流管5连接漏液检测装置的漏液探头盒T，漏液变送器LT中的检测电极52从漏液变送器LT伸入到漏液探头盒T中，外露的过渡部分由绝缘材料53绝缘保护；漏液变送器LT通过信号输出线51连接在可编程控制器上。

当有漏液出现时，漏液浸过电极52后，发出信号送到漏液变送器LT中，漏液变送器LT通过信号输出线51将信号输入到可编程控制器中。当漏液液位超过溢流管54时，自动外流，控制液位高度恒定。

Claims (5)

1.一种炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置，它包括炉管高温检测装置、液体容器的漏液检测装置、天然气燃烧器和加热炉燃烧自动控制系统，其特征在于所述的天然气燃烧器与炉体的火筒的水平中心线之间有一个偏心距离，且在所述的燃烧器的下方通过一个溢流管连接一个液体容器的漏液检测装置；所述漏液检测装置的检测元件输出端、炉管高温检测装置的检测元件的输出端和加热炉燃烧自动控制系统的控制输出端均连接在一个可以数据实现显示和执行控制的可编程序控制器上。

2.如权利要求1中所述的炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置，其特征在于所述的天然气燃烧器与炉体水平中心线之间的偏心距离等于漏液检测装置的溢流管的管径。

3.如权利要求1中所述的炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置，其特征在于所述的溢流管设置在燃烧器的下方且溢流管与炉管对接。

4.如权利要求1中所述的炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置，其特征在于所述的炉管高温检测装置的检测元件通过安装头安装在炉体火筒上。

5.如权利要求4中所述的炉管高温、漏液检测和燃烧控制装置，其特征在于所述的安装头包括安装在炉管外层水侧的外套筒、内套筒和密封装置构成，所述的密封装置包括设置在外套筒顶部的卡套和螺帽，所述的检测元件穿过卡套和螺帽。

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