CN210485762U - 一种立式等离子点火装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种立式等离子点火装置，属于油气钻井技术领域，包括集成运输撬和主火炬，所述主火炬包括竖向设置的主喷管、与主喷管连接的进气管、主喷管顶部的点火燃烧器、等离子点火棒；所述等离子点火棒的放电产弧端与点火燃烧器连接；所述集成运输撬通过供应管线与等离子点火棒以及点火燃烧器连接。本实用新型采用采用等离子喷射式电弧点火的技术方案，电弧长、能量高，且等离子电弧不间断，点火更可靠。

Description

一种立式等离子点火装置

技术领域

本实用新型是一种点火装置，具体涉及一种立式等离子点火装置，属于油气钻井技术领域。

背景技术

在钻井施工过程中，经常需要将液气分离器排放的可燃性有害气体点燃焚烧以减少和消除对环境的影响。但在一些特定的情况下（远距离点火或有毒气体的燃烧场所），采用人工近距离就存在严重的安全隐患。

中国CN206222339U专利公开了一种分离器放喷装置，包括主火管、燃油箱、气体输送管、燃油输送管和引火燃烧器，所述主火管竖向固定在地面上，所述主火管的下端与排气管线连通，所述燃油箱设置在主火管的下部，所述引火燃烧器固定设置在主火管的上部，所述燃油箱通过燃油输送管与引火燃烧器连接，所述气体输送管的一端与空压机连接，另一端与引火燃烧器连接。本实用新型能够实现高效、稳定、安全地点火，并减少对地面的辐射，提高安全性。CN206222339U虽然解决了远距离点火的问题，但其采用的脉冲放电点火存在频率不高、点火有间隙、可靠性低的缺点。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供本实用新型的目的在于提供一种采用等离子点火技术的点火装置，利用等离子点火具有的电弧长、能量高、电弧不间断的优点，提高点火装置的可靠性，解决原有的脉冲点火频率低、点火有间隙造成的点火成功率和可靠性低的问题。

本实用新型通过下述技术方案实现，一种立式等离子点火装置，包括集成运输撬和主火炬，所述主火炬包括竖向设置的主喷管、与主喷管连接的进气管、主喷管顶部的点火燃烧器、等离子点火棒；所述等离子点火棒的放电产弧端与点火燃烧器连接；所述集成运输撬通过供应管线与等离子点火棒以及点火燃烧器连接。本实用新型采用采用等离子喷射式电弧点火的技术方案，电弧长、能量高，且等离子电弧不间断，点火更可靠。

进一步的说，所述点火燃烧器包括主燃烧器和长明火燃烧器。

再进一步的说，所述集成运输撬包括等离子长明火绕线盘、油气电绕线盘、电源电缆绕线盘、气源管线绕线盘以及智能控制柜；所述电源电缆绕线盘上绕有用于连接智能控制柜和电源的电源电缆；所述气源管线绕线盘上绕有用于连接智能控制柜和空压机的气源管线束；所述供应管线包括等离子长明火绕线盘上缠绕的等离子长明火管线束和油气电绕线盘上缠绕的油气电管线束；所述智能控制柜通过等离子长明火管线束和油气电管线束与等离子点火棒连通；所述智能控制柜通过油气电管线束与主燃烧器以及长明火燃烧器连接。再进一步的说，智能控制柜顶部设有用于监测主燃烧器燃烧状态的紫外线火焰监测装置。

再进一步的说，智能控制柜顶部设有用于监测主燃烧器燃烧状态的紫外线火焰监测装置。

再进一步的说，所述点火燃烧器外罩设有防风稳焰装置；所述等离子点火棒设置于主喷管一侧，上端伸入防风稳焰装置内。

再进一步的说，所述主喷管的下方和侧面设有用于保护供应管线以及等离子点火棒的隔热保护盒。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型中采用等离子点火棒作为打火装置，具有电弧能量高，点火可靠的特点。既可直接点燃放喷的可燃气体，也可先点燃引火火源，再通过引火火源间接点燃放喷气体。

（2）一般主火炬只有点火功能，只有需要点火时，才手动点火，当放喷气体不纯或断断续续时，常规的主火炬则需不断反复点火，这样频繁的工作，主火炬极易烧坏。本实用新型则增加了长明火燃烧器，具备长明火燃烧功能，在其他不纯或不连续时，只需点燃长明火即可，而不再需要主火炬进行反复点火，充分保证了火炬寿命及油田现场的安全性。

（3）将等离子长明火绕线盘、油气电绕线盘、电源电缆绕线盘、气源管线绕线盘以及智能控制柜全部集成固定在在集成运输撬上，方便进行装置的运输及现场安装。

（4）CN206222339U专利采用负压抽吸供油方式，导致燃烧器的火焰喷射距离较短（1米左右），火力较弱本实用新型采用压力送油方式，通过空压机供给压缩空气，并通过智能控制柜将外接油源（如油箱）中的燃烧用油压入主燃烧器和长明火燃烧器，减少了管道堵塞情况，而且增大了火力和火焰喷射长度（可达到3-5米）。

（5）紫外线火焰监测装置，可以不间断地监测点火燃烧器的火焰情况，并将情况反馈给智能控制柜，如果紫外线火焰监测装置发现火焰熄灭的情况，会将信号反馈给智能控制柜，进而实现自动重新点火。

（6）防风稳焰装置的设置，能够更加有效地减少天气对火焰燃烧的影响，减少非人为原因的熄火，让待燃烧的气体充分燃烧，充分保护油田和环境安全。

（7）隔热保护盒能够充分可以隔绝火炬放喷燃烧时的热辐射，对保护盒中的线缆、接头以及其他零部件起到保护作用。

附图说明

图1为实施例1的示意图。

图2为实施例2的示意图。

图3为实施例2中主火炬的示意图。

图4为图3中A出的放大图。

图5为实施例2各管线的连接示意图。

其中，1-集成运输撬；10-供应管线；11-气源管线绕线盘；111-气源管线束；13-智能控制柜；14-电源电缆绕线盘；141-电源电缆；151-油气电绕线盘；15-油气电管线束；152-油管线；153-气管线；154-电缆线；16-等离子长明火管线束；161-等离子长明火绕线盘；162-点火棒用气管线；163-长明火油管线；2-主火炬；3-主喷管；4-进气管；5-点火燃烧器；51-主燃烧器；511-主油管；512-主气管；52-长明火燃烧器；521-长明火油管；6-防风稳焰装置； 7-等离子点火棒；70-放电产弧端；8-防回火装置；9-隔热保护盒。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

如图1所示，一种立式等离子点火装置，包括集成运输撬1和主火炬2，其特征在于：所述主火炬2包括竖向设置的主喷管3、与主喷管3连接的进气管4、主喷管3顶部的点火燃烧器5、等离子点火棒7；所述等离子点火棒7的放电产弧端70部与点火燃烧器5连接；所述集成运输撬1通过供应管线与等离子点火棒7以及点火燃烧器5连接。

实施例2：

如图2~5所示，一种立式等离子点火装置，型号为LDH10-3I，高度3米，工作气源压力0.5~1.3Mpa，燃烧用油为柴油，包括集成运输撬1和主火炬2。

集成运输撬1包括集成在运输板上的等离子长明火绕线盘161、油气电绕线盘151、电源电缆绕线盘14、气源管线绕线盘11以及智能控制柜13。气源管线绕线盘11上的气源管线束111一端连接空压机，另外一端与智能控制柜13连接。电源电缆绕线盘14上的电缆一端连接外接电源（未示出），另一端与智能控制柜13连接。本实施例的供应管线10包括等离子长明火绕线盘161上缠绕的等离子长明火管线束16和油气电绕线盘151上缠绕的油气电管线束15。等离子长明火管线束16内包括带点火棒用气管线162和长明火油管线163，油气电管线束15内包括油管线152、气管线153和电缆线154。

点火棒用气管线162的一端与智能控制柜13上的点火棒供气口连接。长明火油管线163与智能控制柜13的长明火供油口连接，通过与智能控制柜13连接的外接油源（本实施例为油箱，附图未示出）进行供油。电缆线154的一端与智能控制柜13上的电源接口连接。气管线153的一端与智能控制柜13上的主燃烧器51供气口连接。油管线152的一端与智能控制柜13上的主燃烧器51供油口。连接智能控制柜13顶部还设有紫外线火焰监测装置，用于监测主燃烧器51的火焰情况。

主火炬2包括主喷管3和进气管4，主喷管3高度3米，顶部设有包括主燃烧器51和长明火燃烧器52的点火燃烧器5，点火燃烧器5外罩有防风稳焰装置6，本实施例的防风稳焰装置6为焊接在主喷管3顶端的防风罩和稳焰板，与CN206222339U的防风稳焰装置6类似。

本实施例的点火燃烧器5中的主燃烧器51通过主油管511与油气电管线束15中的油管线152连接，主燃烧器51通过主气管512与油气电管线束15中的气管线153连接。

长明火燃烧器52通过长明火油管521与等离子长明火管线束16中的长明火油管线163连接。长明火燃烧时间＞2h,引火介质为柴油。

等离子点火棒7设置于主喷管3一侧，等离子点火棒7的放电产弧端70与点火燃烧器5连接，等离子点火棒7的等离子电弧长度≥5cm，火花能量1000J，功率1KW。等离子点火棒7与等离子长明火管线束16中的点火棒用气管线162以及油气电管线束15中的电缆线154连接，通过上述两根管线获得点火时所需气体以及电能。

主喷管3通过进气管4与液气分离器的出口管线连接，主喷管3与进气管4之间设有阻火阀作为防回火装置8。

主火炬2（包括主喷管3、阻火阀和进气管4）的底部以及主喷管3上设有等离子点火棒7的一侧设有隔热保护盒9，用于保护与主燃烧器51、长明火燃烧器52以及等离子点火棒7连接的管线和部件。

具体工作原理：在需要点火时，通过智能控制柜13孔启动空压机产生高压空气将油箱内的柴油通过相应的油管线152推向主燃烧器51和长明火燃烧器52。柴油到达主燃烧器51后，在气管线153内的高压空气的作用下在主燃烧器51的出口处雾化形成油雾。柴油到达长明火燃烧器52后也形成油雾。

同时，智能控制柜13通过电缆为等离子点火棒7供给电能，而智能控制柜13通过空压机为点火棒用气管线162提供等离子点火棒7工作时所需的高压气体。在高压气体的作用下，等离子点火棒7产生的电弧点燃主燃烧器51和长明火燃烧器52形成的油雾，完成点火工作。主燃烧器51和长明火燃烧器52在燃烧过程中点燃与之临近的主喷管3顶端释放的从液气分离器中分离出来可燃气体。

当主燃烧器51的火焰因为外力导致熄灭后，智能控制柜13上的紫外线火焰监测装置监测到该情况后，即再次发出点火信息，重新进行点火工作。这样就避免了主燃烧器51或长明火燃烧器52以外熄火后导致需要处理的可燃气体未被燃烧而导致油田安全和环境问题的情况出现。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种立式等离子点火装置，包括集成运输撬（1）和主火炬（2），其特征在于：所述主火炬（2）包括竖向设置的主喷管（3）、与主喷管（3）连接的进气管（4）、主喷管（3）顶部的点火燃烧器（5）、等离子点火棒（7）；所述等离子点火棒（7）的放电产弧端（70）与点火燃烧器（5）连接；所述集成运输撬（1）通过供应管线（10）与等离子点火棒（7）以及点火燃烧器（5）连接。

2.根据权利要求1所述的一种立式等离子点火装置，其特征在于：所述点火燃烧器（5）包括主燃烧器（51）和长明火燃烧器（52）。

3.根据权利要求2所述的一种立式等离子点火装置，其特征在于：所述集成运输撬（1）包括等离子长明火绕线盘（161）、油气电绕线盘（151）、电源电缆绕线盘（14）、气源管线绕线盘（11）以及智能控制柜（13）；所述电源电缆绕线盘（14）上绕有用于连接智能控制柜（13）和电源的电源电缆（141）；所述气源管线绕线盘（11）上绕有用于连接智能控制柜（13）和空压机的气源管线束（111）；所述供应管线（10）包括等离子长明火绕线盘（161）上缠绕的等离子长明火管线束（16）和油气电绕线盘（151）上缠绕的油气电管线束（15）；所述智能控制柜（13）通过等离子长明火管线束（16）和油气电管线束（15）与等离子点火棒（7）连通；所述智能控制柜（13）通过油气电管线束（15）与主燃烧器（51）以及长明火燃烧器（52）连接。

4.根据权利要求1-3所述的任意一种立式等离子点火装置，其特征在于：智能控制柜（13）顶部设有用于监测主燃烧器（51）燃烧状态的紫外线火焰监测装置。

5.根据权利要求4所述的一种立式等离子点火装置，其特征在于：所述点火燃烧器（5）外罩设有防风稳焰装置（6）；所述等离子点火棒（7）设置于主喷管（3）一侧，上端伸入防风稳焰装置（6）内。

6.根据权利要求5所述的一种立式等离子点火装置，其特征在于：所述主喷管（3）的下方和侧面设有用于保护供应管线（10）以及等离子点火棒（7）的隔热保护盒（9）。

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