CN216432121U - 一种油田加热炉的燃烧系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种油田加热炉的燃烧系统，包括燃烧器、灭火装置和控制装置，燃烧器包括本体，本体包括燃烧器壳体，灭火装置包括气体灭火介质发生器、输送气体灭火介质的主管路、火筒灭火单元和控制电路，火筒灭火单元包括分支管路和电控阀，主管路的入口接气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口，分支管路的入口接主管路；电控阀串接在分支管路中，分支管路的出口接燃烧器壳体；控制电路包括控制器，电控阀的控制端接控制器的控制信号输出端。本实用新型一旦发现油田加热炉的火筒漏液时，控制电路可以启动气体灭火介质发生器，通过主管路和分支管路从燃烧器壳体向火筒内输送气体灭火介质，能够迅速地将火筒内因漏液出现的火灾扑灭。

Description

一种油田加热炉的燃烧系统

[技术领域]

本实用新型涉及油田加热炉，尤其涉及一种油田加热炉的燃烧系统。

[背景技术]

油田加热炉简称火筒炉，是油田上广泛使用的加热设备，用以加热油田生产中的多相混合液，多相混合液包括原油，水及其他杂质。油田加热炉包括炉体和火筒，其中，火筒是加热炉的主要加热装置，包括火管和烟管。油田加热炉简的燃烧系统包括燃烧器和控制系统，燃烧器安装在炉体的外部，位于火管的一端。燃料在火管一端的燃烧器中点燃、喷到火管中燃烧，火管外的多相混合液与火管外壁对流换热，实现油水分离。但如果火筒因火烧穿孔，多相混合液就会流进火筒里，引起火灾，目前没有专门针对油田加热炉火筒因漏液失火的灭火装置，火筒灭火难度较大。

[发明内容]

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够迅速扑灭火筒火灾的油田加热炉的燃烧系统。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是，一种油田加热炉的燃烧系统，包括燃烧器、灭火装置和控制装置，燃烧器包括本体，本体包括燃烧器壳体，灭火装置包括气体灭火介质发生器、输送气体灭火介质的主管路、火筒灭火单元和控制电路，火筒灭火单元包括分支管路和电控阀，主管路的入口接气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口，分支管路的入口接主管路；电控阀串接在分支管路中，分支管路的出口接燃烧器壳体；控制电路包括控制器，电控阀的控制端接控制器的控制信号输出端。

以上所述的油田加热炉的燃烧系统，包括两个所述的燃烧器，灭火装置包括三通接头和两个所述的火筒灭火单元；三通接头的入口接主管路，两个火筒灭火单元分支管路的入口分别接一个三通接头的出口；两个火筒灭火单元分支管路的出口分别接一个燃烧器壳体；燃烧器的壳体的后部装有朝向燃烧器内腔的气体灭火介质喷射管，支管路61的出口与气体灭火介质喷射管连接。

以上所述的油田加热炉的燃烧系统，主管路在靠近气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口部位装有压力传感器，主管路压力传感器的压力信号输出端接控制器的第一压力信号输入端。

以上所述的油田加热炉的燃烧系统，火筒灭火单元包括压力传感器，火筒灭火单元的压力传感器安装在分支管路中，位于电控阀与分支管路的出口之间，火筒灭火单元的压力传感器的压力信号输出端接控制器的第二压力信号输入端。

以上所述的油田加热炉的燃烧系统，火筒灭火单元包括火筒漏液检测传感器，所述的火筒漏液检测传感器为投入式液位变送器，投入式液位变送器包括液位变送器本体、液位探头和连接变送器本体与液位探头的导压管，液位变送器本体通过支架安装燃烧器壳体的外部，导压管燃烧器壳体火筒，液位探头布置在燃烧器壳体内腔的下部或前方；液位变送器的信号输出端接控制器的火筒漏液信号输入端。

以上所述的油田加热炉的燃烧系统，火筒灭火单元包括AI图像识别火焰探测器，燃烧器包括送风机，送风机前端的安装接盘固定在燃烧器壳体的后板上，送风机的安装接盘包括观察孔，AI图像识别火焰探测器的前端固定在送风机的安装接盘上。位于观察孔的后方。

以上所述的油田加热炉的燃烧系统，控制电路包括气体灭火介质发生器启动电路，气体灭火介质发生器启动电路包括继电器、继电器驱动电路、引线电热点火器、继电器常开触点串接在引线点火电源与引线电热点火器之间；继电器驱动电路的控制端接控制器的点火控制信号输出端，继电器电源、继电器线圈与继电器驱动电路串接。

以上所述的油田加热炉的燃烧系统，灭火装置包括消防引线、消防引线护管、启动盒和控制盒，引线电热点火器布置在启动盒中，控制器、继电器和继电器驱动电路布置在控制盒中；消防引线护管的一端接启动盒，另一端接气体灭火介质发生器的消防引线入口；消防引线的第一端位于启动盒中，靠近消防引线电热点火器，消防引线的另一端穿过消防引线护管，进入到气体灭火介质发生器中。

本实用新型一旦发现油田加热炉的火筒漏液时，控制电路可以启动气体灭火介质发生器，通过主管路和分支管路从燃烧器壳体向火筒内输送气体灭火介质，能够迅速地将火筒内因漏液出现的火灾扑灭。

[附图说明]

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

图1是本实用新型实施例油田加热炉的燃烧系统的主视图。

图2是本实用新型实施例油田加热炉的燃烧系统的俯视图。

图3是本实用新型实施例油田加热炉的燃烧系统的立体图。

图4是本实用新型实施例火筒漏液检测传感器的立体图。

图5是本实用新型实施例烟雾发生器启动电路的电路图。

[具体实施方式]

本实用新型实施例的油田加热炉灭火装置的结构如图1至图5所示，包括燃烧器、燃烧器的控制装置和灭火装置。

燃烧器40包括燃烧器本体和送风机42，燃烧器本体包括壳体41，送风机42固定在壳体41的后端。

灭火装置包括作为气体灭火介质发生器的烟雾发生器10、控制电路、输送烟雾的主管路14、三通接头15和两个火筒灭火单元60。油田加热炉一般有两个火筒，每个火筒的后端安装一个燃烧器40，所以需要配备两个火筒灭火单元60。

气体灭火介质发生器还可以采用三氟甲烷(氮气)发生器、二氧化碳发生器、七氟丙烷发生器或全氟己酮发生器，本实施例的气体灭火介质发生器以烟雾发生器为例进行说明。

每个火筒灭火单元60包括分支管路61、电控阀62、闪压感知器63、漏液检测传感器50和AI图像识别火焰探测器70。

主管路14的入口接烟雾发生器10的烟雾出口13，三通接头15的入口接主管路14，两个火筒灭火单元60元分支管路61的入口分别接一个三通接头15的出口。两个火筒灭火单元分支管路61的出口分别接一个燃烧器的壳体41。燃烧器的壳体41的后部装有朝向燃烧器内腔的气体烟雾灭火介质喷射管411，支管路61的出口与气体烟雾灭火介质喷射管411连接。

电控阀62和闪压感知器63安装在分支管路61中。电控阀62串接在分支管路61中，靠近三通接头15的出口，闪压感知器63安装在电控阀62与分支管路61的出口之间，分支管路61的出口接在燃烧器的壳体41上。灭火时，烟雾发生器10产生的烟雾经过主管路14、三通接头15、分支管路61的出口，从燃烧器壳体41进入油田加热炉的火筒。

控制电路包括微控制器MCU和烟雾发生器启动电路，电控阀62的阀门常开，电控阀62的控制端接微控制器MCU的控制信号输出端，电控阀62的阀门开闭信号输出端接微控制器MCU的电控阀阀门开闭信号输入端。闪压感知器63的压力信号输出端接微控制器MCU的第二压力信号输入端，漏液检测传感器50信号输出端接微控制器MCU的漏液检测信号输入端。

如图1所示，主管路14靠近烟雾发生器10的烟雾出口13的立管上装有闪压感知器16。主管路14上闪压感知器16的压力信号输出端接微控制器MCU的第一压力信号输入端。

主管路14中闪压感知器16和分支管路61中的闪压感知器63可以同时安装或选择安装。

本实施例的闪压感知器63包括压变电桥、信号放大电路和模数转换器，压变电桥的输出端接信号放大电路的输入端，信号放大电路的输出端通过模数转换器接微控制器MCU的压力信号输入端。

如图4所示，在本实施例中，漏液检测传感器50为投入式液位变送器，投入式液位变送器包括液位变送器本体51、液位探头52和连接变送器本体51与液位探头52的导压管53，液位变送器本体51通过支架54安装在燃烧器壳体41的外部，导压管53穿过燃烧器壳体41进入火筒，液位探头52布置在加热炉火筒内的下部。，可以燃烧器壳体41的内腔中，也可以在燃烧器壳体41内腔的前方。液位变送器的信号输出端接微控制器MCU的控制信号输入端。

AI图像识别火焰探测器70安装在燃烧器的送风机42上。送风机前端的安装接盘421固定在燃烧器壳体41的后板上，送风机42的安装接盘421上有观察孔(图中未示出)，AI图像识别火焰探测器70的前端固定在送风机42的安装接盘421上。位于观察孔的后方。AI图像识别火焰探测器70的镜头透过观察孔获取火筒内部的火焰图像，AI图像识别火焰探测器70的信号输出端接微控制器MCU的火焰识别信号输入端。

控制电路还包括烟雾发生器启动电路，如图5所示，烟雾发生器启动电路包括继电器K、继电器驱动电路、消防引线的电热点火器、继电器常开触点K1串接在消防引线的点火电源与消防引线的电热点火器之间。继电器驱动电路的控制端作为烟雾发生器启动电路的控制端接控制器的点火控制信号输出端，继电器电源、继电器线圈与继电器驱动电路串接。

如图5所示,在本实施例中,电热点火器为螺旋状的电热丝，消防引线点火电源为AC 220V市电，消防引线穿过螺旋状的电热丝的内孔。继电器驱动电路采用三极管Q1，微控制器MCU的点火控制信号输出端通过电阻R1接三极管Q1的基极，DC_5V的继电器电源、继电器K的线圈与三极管Q1串接。

消防引线的电热点火器布置在启动盒30中，微控制器MCU、继电器和继电器驱动电路和布置在控制盒(图中未示出)中。消防引线护管11的一端接启动盒30，另一端接烟雾发生器10的消防引线入口12。

消防引线的一端固定在启动盒30中，穿过消防引线电热点火器螺旋状的电热丝，消防引线的另一端穿过消防引线护管11，进入到烟雾发生器10中。

本实用新型以上实施例油田加热炉的灭火装置工作时，包括以下步骤：

1)各火筒灭火单元的微控制器和漏液检测传感器对本单元的火筒漏油进行实时监测，当微控制器收到任一漏液检测传感器发出的漏油信号后，微控制器向控制装置发出信号，控制装置对漏油的火筒的燃烧器停电、停燃气；

2)漏油火筒的燃烧器停电、停燃气后，控制装置通知微控制器对漏油的火筒内进行火焰检测，启动相关的AI图像识别火焰探测器进行工作；

3)如果停电、停燃气后，相关的AI图像识别火焰探测器仍可以检测到明火，微控制器先关闭与这次灭火无关的电控阀，让漏液火筒对应的电控阀仍处在打开状态；

4)关闭的电控阀将阀门已关闭的信号反馈微控制器反馈给微控制器，微控制器收到与这次灭火无关的电控阀已关闭的信号后，控制烟雾发生器启动电路引燃消防引线；

5)烟雾发生器启动电路点燃消防引线，燃烧的消防引线引燃烟雾发生器内的烟雾灭火剂，烟雾发生器内产生高压使烟雾或气体喷出。从烟雾发生器喷出的高压烟雾通过主管路和分支管路经相关的燃烧器喷入到漏油的火筒中，扑灭油田加热炉火筒因漏油产生的火焰。

6)主管路中的压力传感器感知到高压烟雾的压力，向微控制器反馈烟雾发生器已引燃并输出高压烟雾的信号；如果微控制器在启动烟雾发生器启动电路后没有收到主管路压力传感器反馈的压力信号，微控制器开启报警信号；

7)漏油的火筒输送烟雾的分支管路中的压力传感器感知到高压烟雾的压力，向微控制器反馈高压烟雾到达燃烧器的信息，以确认灭火装置工作正常；如微控制器未收到分支管路中的压力传感器发出的烟雾压力信号并，微控制器开启报警信号，防止火筒漏油火焰失控。

Claims (8)

1.一种油田加热炉的燃烧系统，包括燃烧器和控制装置，燃烧器包括本体，本体包括燃烧器壳体，其特征在于，包括灭火装置，灭火装置包括气体灭火介质发生器、输送气体灭火介质的主管路、火筒灭火单元和控制电路，火筒灭火单元包括分支管路和电控阀，主管路的入口接气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口，分支管路的入口接主管路；电控阀串接在分支管路中，分支管路的出口接燃烧器壳体；控制电路包括控制器，电控阀的控制端接控制器的控制信号输出端。

2.根据权利要求1所述的油田加热炉的燃烧系统，其特征在于，包括两个所述的燃烧器，灭火装置包括三通接头和两个所述的火筒灭火单元；三通接头的入口接主管路，两个火筒灭火单元分支管路的入口分别接一个三通接头的出口；两个火筒灭火单元分支管路的出口分别接一个燃烧器壳体；燃烧器的壳体的后部装有朝向燃烧器内腔的气体灭火介质喷射管，支管路61的出口与气体灭火介质喷射管连接。

3.根据权利要求1所述的油田加热炉的燃烧系统，其特征在于，主管路在靠近气体灭火介质发生器的气体灭火介质出口部位装有压力传感器，主管路压力传感器的压力信号输出端接控制器的第一压力信号输入端。

4.根据权利要求1所述的油田加热炉的燃烧系统，其特征在于，火筒灭火单元包括压力传感器，火筒灭火单元的压力传感器安装在分支管路中，位于电控阀与分支管路的出口之间，火筒灭火单元的压力传感器的压力信号输出端接控制器的第二压力信号输入端。

5.根据权利要求1所述的油田加热炉的燃烧系统，其特征在于，火筒灭火单元包括火筒漏液检测传感器，所述的火筒漏液检测传感器为投入式液位变送器，投入式液位变送器包括液位变送器本体、液位探头和连接变送器本体与液位探头的导压管，液位变送器本体通过支架安装燃烧器壳体的外部，导压管燃烧器壳体火筒，液位探头布置在燃烧器壳体内腔的下部或前方；液位变送器的信号输出端接控制器的火筒漏液信号输入端。

6.根据权利要求1所述的油田加热炉的燃烧系统，其特征在于，火筒灭火单元包括AI图像识别火焰探测器，燃烧器包括送风机，送风机前端的安装接盘固定在燃烧器壳体的后板上，送风机的安装接盘包括观察孔，AI图像识别火焰探测器的前端固定在送风机的安装接盘上，位于观察孔的后方。

7.根据权利要求1所述的油田加热炉的燃烧系统，其特征在于，控制电路包括气体灭火介质发生器启动电路，气体灭火介质发生器启动电路包括继电器、继电器驱动电路、引线电热点火器、继电器常开触点串接在引线点火电源与引线电热点火器之间；继电器驱动电路的控制端接控制器的点火控制信号输出端，继电器电源、继电器线圈与继电器驱动电路串接。

8.根据权利要求7所述的油田加热炉的燃烧系统，其特征在于，灭火装置包括消防引线、消防引线护管、启动盒和控制盒，引线电热点火器布置在启动盒中，控制器、继电器和继电器驱动电路布置在控制盒中；消防引线护管的一端接启动盒，另一端接气体灭火介质发生器的消防引线入口；消防引线的第一端位于启动盒中，靠近消防引线电热点火器，消防引线的另一端穿过消防引线护管，进入到气体灭火介质发生器中。

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