CN204227432U - 火炬长明灯装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种火炬长明灯装置，主要解决现有技术中热电偶检测系统响应时间长、寿命较短的问题。本实用新型通过采用一种火炬长明灯装置，包括地面火炬燃烧器(1)、火焰离子检测系统(2)、点火系统(4)、长明灯(5)，火焰离子检测系统(2)顶部设有火焰离子探针(7)，底部通过屏蔽线缆(9)与电路板(6)相连，电路板(6)通过导线与自动控制系统(13)相连，自动控制系统(13)通过导线与高压发生器(10)相连，长明灯(5)下部设有可调式空气引射器(12)的技术方案较好地解决了上述问题，可用于地面火炬中。

Description

火炬长明灯装置

技术领域

本实用新型涉及一种火炬长明灯装置。

背景技术

火炬系统是炼油化工企业重要设施，其主要作用是燃烧掉装置开停工及紧急状态下排放的气体。一般情况下，为使装置排出的气体尽快烧掉，在火炬顶部安装有长燃的长明灯。

目前，火炬长明灯火焰检测技术主要有热电偶、紫外、红外等，不尽完善。火焰离子检测技术是一种较为新兴的火焰检测技术，该技术是基于火焰具有单向导电性原理，其在相对稳定的燃烧场如燃气灶、锅炉上都有一定应用。但是，由于火炬长明灯安装在一百米以上的高空，工作环境比较恶劣，同时还受火炬燃烧产生的高温和周边酸性气火炬的腐蚀影响，因此火焰离子检测技术在火炬长明灯上的使用，必须对探针的外形结构及检测电路进行改造，使得探针使用寿命长且其输出信号抗干扰能力强，这样才能长期有效的检测到长明灯火焰，确保火炬系统安全可靠的运行。

CN201120539504中涉及了一种可更换探针的离子火焰检测器，包括火焰探头、外管和火焰检测控制箱；在外管内具有用以支撑探针的陶瓷棒；陶瓷棒的中心具有供高温绝缘电缆穿过的孔，陶瓷棒的上端和下端具有合金体；探针的下端螺纹连接在陶瓷棒上端的合金体上，构成的探针可更换的结构；高温绝缘电缆与陶瓷棒上端的合金体焊接连接，探针的下端通过高温绝缘电缆与火焰监测控制箱连接。

火炬系统分为高架火炬和地面火炬。地面火炬分为封闭式地面火炬和开放式地面火炬，前者主要用于泄放量较小的化工厂，后者主要用于泄放量大的乙烯和天然气项目。为了确保事故状态下能及时点燃地面火炬燃烧器，燃烧器上设有长燃的长明灯。由于地面火炬燃烧器设置在地表面上，一旦装置泄放的气体在燃烧器不能被及时点燃，泄放的气体可能聚集在地面火炬筒体内部，遇到点火源发生爆炸，造成严重后果。

目前地面火炬长明灯结构复杂，不方便安装及检维修。现有地面火炬长明灯火焰检测方式以热电偶检测为主，热电偶检测主要是通过检测地面火炬长明灯温度来判断长明灯燃烧状态，通常反应滞后，而且寿命短，易损坏。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是现有技术中热电偶检测系统响应时间长、寿命较短的问题，提供一种新的火炬长明灯装置。该装置用于地面火炬中，具有检测系统响应时间短、寿命较长的优点。

为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案如下：一种火炬长明灯装置，包括地面火炬燃烧器(1)、火焰离子检测系统(2)、点火系统(4)、长明灯(5)，其特征在于火焰离子检测系统(2)顶部设有火焰离子探针(7)，底部通过屏蔽线缆(9)与电路板(6)相连，电路板(6)通过导线与自动控制系统(13)相连，自动控制系统(13)通过导线与高压发生器(10)相连，通过至少一道连接肋板(3)将火焰离子检测系统(2)、点火系统(4)、长明灯(5)与地面火炬燃烧器(1)并列固定为一体，长明灯(5)下部设有可调式空气引射器(12)。

上述技术方案中，优选地，所述火焰离子探针(7)前端的检测极安装在长明灯的防风罩(11)内。

上述技术方案中，优选地，所述点火系统(4)底部与空气和燃料气管线相连。

上述技术方案中，优选地，所述长明灯(5)底部与燃料气管线相连。

上述技术方案中，优选地，所述地面火炬燃烧器(1)底部设有火炬气入口。

本实用新型中，所述电路板(6)设有4-20mA电流信号输出，具有抗短路干扰功能。

本专利提供了一种火炬长明灯装置，该长明灯使用的火焰检测系统为火焰离子检测系统，且本专利将点火系统、火焰离子检测系统、长明灯的结构进行优化，成为一体化结构，方便在地面火炬燃烧器上安装、使用及检维修。同时，一体化的结构可以有效的避免恶劣天气条件(大风、大雨)对火焰检测结果的影响，火焰离子检测系统使用寿命更长，长明灯火焰检测系统响应时间短(小于1s)，检测结果准确可靠，取得了较好的技术效果。

附图说明

图1为本实用新型所述装置的结构示意图。

1为地面火炬燃烧器；2为火焰离子检测系统；3为连接肋板；4为点火系统；5为长明灯；6为电路板；7为火焰离子探针；8为导线；9为屏蔽线缆；10为高压发生器；11为防风罩；12为可调式空气引射器；13为自动控制系统。

下面通过实施例对本实用新型作进一步的阐述，但不仅限于本实施例。

具体实施方式

【实施例1】

本专利采用火焰离子检测技术的原理是当燃料气在长明灯上燃烧时，在燃烧区域的基部会产生电离气体，电离气体具有导电性，可允许小电流通过。利用电离气体的这个性质，将一根火焰离子探针置于火焰区域，当火焰燃烧时，电流通过电离气体从探针传递至长明灯，从而产生小的电流，当火焰不燃烧时，电流无法从探针传递至长明灯，也就无法产生电流。通过监测导电端电流信号，就可以快速判断长明灯是否有火焰燃烧。

本专利结构附图如图1所示，包括地面火炬燃烧器1、火焰离子检测系统2、连接肋板3、点火系统4、长明灯5，火焰离子检测系统2主要有火焰离子探针7、电路板6及屏蔽线缆9组成，检测响应时间＜1s。火焰离子探针7安装在火炬长明灯5顶部，电路板6设在中控室，探针7与电路板6通过屏蔽线缆9连接。电路板6通过火焰离子探针7来检测长明灯喷嘴附近火焰里的电离气云团有无，从而判断长明灯的火焰燃烧状态。火焰离子探针前端的检测极安装在长明灯的防风罩11内，可以有效的避免大风天气造成长明灯火焰脱火对检测结果的影响。电路板6设计有抗短路干扰部分，可以有效的抵抗雨水造成火焰离子探针短路对火焰检测结果的干扰。电路板6设有4-20mA电流信号输出，便于信号远传与控制。当火焰离子电路板6输出信号为20mA时，表明长明灯5处于燃烧状态。当火焰离子电路板6输出信号为4mA时，表明长明灯5处于熄灭状态。此时，自动控制系统13联锁驱动高压发生器10点火，重新引燃长明灯5。

燃料气与空气预混合后，经高压发生器10点火后，可燃气体被点燃，火焰通过引火管9引致长明灯顶部点燃长明灯。

长明灯5下部设有可调式空气引射器12，利用文丘里原理，用带一定压力及流速的燃料气将引射器周围的空气吸入至燃料气管线中，与燃料气混合至长明灯5顶部燃烧。长明灯5最上端设有防风罩11，防止发生脱火现象。长明灯5上焊接肋板3，以便固定火焰离子探针7和点火系统4。

火焰离子探针的寿命为3年。

【比较例】

采用热电偶检测地面火炬长明灯温度来判断长明灯燃烧状态，响应时间为135s、寿命为1-2年。

通过实验测试，热电偶监测系统反应时间较长，约为135s。且地面火炬长明灯熄灭后，由于长明灯温度在较长的一段时间内下降缓慢，造成热电偶响应时间长。

本专利中，火焰离子探测系统响应时间约为1s，其可以准确的判断长明灯的燃烧状态，输出信号容易实现长明灯燃烧状态的判断且信号比较稳定。一旦地面火炬长明灯失效，可燃气云不能及时点燃。在10s内可燃气体充满整个地面火炬筒体空间，遇到点火源会发生爆炸造成严重后果。本专利提及到的火炬长明灯装置在1s内可以检测到长明灯火焰熄灭信号，并可以及时点燃长明灯，避免严重事故发生。

Claims (5)

1.一种火炬长明灯装置，包括地面火炬燃烧器(1)、火焰离子检测系统(2)、点火系统(4)、长明灯(5)，其特征在于火焰离子检测系统(2)顶部设有火焰离子探针(7)，底部通过屏蔽线缆(9)与电路板(6)相连，电路板(6)通过导线与自动控制系统(13)相连，自动控制系统(13)通过导线与高压发生器(10)相连，通过至少一道连接肋板(3)将火焰离子检测系统(2)、点火系统(4)、长明灯(5)与地面火炬燃烧器(1)并列固定为一体，长明灯(5)下部设有可调式空气引射器(12)。

2.根据权利要求1所述火炬长明灯装置，其特征在于所述火焰离子探针(7)前端的检测极安装在长明灯的防风罩(11)内。

3.根据权利要求1所述火炬长明灯装置，其特征在于所述点火系统(4)底部与空气和燃料气管线相连。

4.根据权利要求1所述火炬长明灯装置，其特征在于所述长明灯(5)底部与燃料气管线相连。

5.根据权利要求1所述火炬长明灯装置，其特征在于所述地面火炬燃烧器(1)底部设有火炬气入口。