本实用新型涉及油气开采技术等领域，具体的说，是放空火炬系统。
背景技术：
放空火炬系统主要应用于石油、天然气、化工、冶金等行业，其主要作用是对生产过程中产生的尾气及事故状态下排放的可燃气体进行燃烧，是天然气集输工艺中用以保障工艺装置安全生产的辅助生产设备，是HSE管理的重要设施之一。但现有的放空火炬系统存在燃烧不充分或燃烧存在安全隐患的情况，为此一种能够重逢燃烧、安全隐患小的放空火炬系统实为迫切所需。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供放空火炬系统，能够将场站工艺装置在生产过程中排放的可燃性气体进行集中、安全和充分地燃烧掉，以尽量减少可燃性气体在燃烧过程中产生的有害化学物质，并最终达到安全环保的目的。
本实用新型通过下述技术方案实现：放空火炬系统，包括火炬头、管道系统、燃气管道系统、燃烧器、控制系统及传感器，火炬头连接在管道系统上，在火炬头处设置用于引火的燃烧器，传感器设置在管道系统上，燃气管道系统与燃烧器相连接，控制系统控制连接燃烧器、燃气管道系统及传感器。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：还包括用于监测火炬头是否存在火焰的火焰检测器。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述管道系统包括相互连通的放空立管和放空横管，且放空立管的上端设置火炬头。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：还包括设置在所述放空立管上的分子封，及设置在所述放空横管上的管道阻火器。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：在所述管道系统上，分子封和管道阻火器同时设置或单独设置。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述传感器包括设置在放空横管上的压力传感器、流量传感器中的一种或多种。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述燃气管道系统包括与燃烧器相连接的燃气管道，在燃气管道上设置有阀组，且阀组与控制系统相连接。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述燃烧器包括与燃气管道系统相连接的长明灯燃烧器、引火燃烧器中的一种或多种。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述控制系统包括现场控制箱、火炬点火控制器及主机，主机与火炬点火控制器相连接，火炬点火控制器与现场控制箱相连接，现场控制箱分别与燃烧器和燃气管道系统相连接，火炬点火控制器分别与燃气管道系统及传感器相连接。
进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：所述火炬点火控制器与现场控制箱之间采用RS485或RS282或RS422通信线缆通信。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
(1)本实用新型能够将场站工艺装置在生产过程中排放的可燃性气体进行集中、安全和充分地燃烧掉，以尽量减少可燃性气体在燃烧过程中产生的有害化学物质，并最终达到安全环保的目的。
(2)本实用新型具有性能稳定可靠、抗风性能强、燃烧充分、噪音小、无烟、环保等特点，其所设置的火炬头能够在高温情况下，长期正常工作，且能耐酸、硫等腐蚀，具有使用寿命长的特性。
(3)本实用新型设置的管道阻火器具有回火保护报警功能；所设置的火焰检测器能够对火炬头的火焰进行监测，不能够将火焰状态信号传输给火炬点火控制器中，以备其进行参考。
附图说明
图1为本实用新型结构示意图。
其中，附图标记分别为：1-火焰检测器、2-火炬头、3-分子封、4-放空立管、5-放空横管、6-管道阻火器、7-现场控制箱、8-主机、9-第一阀组、10-第二阀组、11-火炬点火控制器、12-长明灯燃烧器、13-引火燃烧器、14-压力传感器、15-流量传感器、16-电源系统、17-燃气供应系统。
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。
为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施方式中的附图，对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
实施例1：
本实用新型设计出放空火炬系统，能够将场站工艺装置在生产过程中排放的可燃性气体进行集中、安全和充分地燃烧掉，以尽量减少可燃性气体在燃烧过程中产生的有害化学物质，并最终达到安全环保的目的，如图1所示，特别采用下述设置结构：包括火炬头2、管道系统、燃气管道系统、燃烧器、控制系统及传感器，火炬头2连接在管道系统上，在火炬头2处设置用于引火的燃烧器，传感器设置在管道系统上，燃气管道系统与燃烧器相连接，控制系统控制连接燃烧器、燃气管道系统及传感器；所述火炬点火控制器11亦单独连接控制燃烧器、管道系统。
在设计使用时，燃气供应系统17所排出的燃气将通过燃气管道系统分别为燃烧器和火炬头2进行提供，控制系统将控制燃烧器燃烧，而后通过燃烧器所燃烧的火焰对火炬头2所排出的燃气进行引燃，从而利用火炬头2将需要燃烧的气体进行安全的燃烧，所述电源系统16为控制系统提供所需的工作电源。
所述火炬头2优选采用引射预混型火炬头，火炬头2设置有防风稳火设施，即防风罩和聚火块。防风罩设置在放空气流道出口的外围，以防止火炬火焰被自然风吹熄；聚火块为S形多孔聚火块(钝体)，设置在放空气流道出口处，聚火块(圈)是多种稳火装置的综合运用，由于每个聚火块上有孔，可在块后形成回流区，回流来的已燃热气与从小孔出来的混合气接触，靠分子扩散和湍流来输送点火能量，在小孔处形成“袖火”，其作用是：在放空气燃烧时多个聚火块形成一个稳火圈，以便在火炬头出口处建立一个高温燃气回流区作为点火源，以保证火焰稳定燃烧、不易脱火。
火炬头2全部采用耐高温、耐腐蚀材料310S制造，310S耐温可达1000℃，可使火炬头在高温环境下具有良好的抗氧化性和热强性，保证了火炬头长期在高温环境下不会被氧化烧损。
实施例2：
本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，如图1所示，进一步的为更好地实现本实用新型，特别采用下述设置结构：还包括用于监测火炬头是否存在火焰的火焰检测器1。优选的火焰检测器1连接火炬点火控制器11，且火焰检测器1优选设置方式为：在放空立管4的设置地平面上设置，所述火焰检测器1采用红外线火焰检测器或紫外线火焰检测器，所述火焰检测器用于对火炬进行火焰监测，火焰检测器1通过安装支架和安装支柱安装固定在放空区内的地面上，并根据现场情况安装在不同的位置以便从不同的角度对火炬的火焰进行监测。
火焰检测器1的安装支架可以进行水平方向360°的旋转和垂直仰角180°的调节，以便于通过调节安装支架的水平旋转方向和垂直仰角来调整火焰检测器1的视角，确保火焰检测器1能对准火炬头部。
实施例3：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述管道系统包括相互连通的放空立管4和放空横管5，且放空立管4的上端设置火炬头2。优选的，放空立管4和放空横管5呈T字型交叉设置，放空立管4与放空横管5连通，放空立管4和放空横管5交汇处位于放空立管4下部0～1/5处，优选的放空立管4和放空横管5采用规格为主体材质为16Mn的管材。
实施例4：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：还包括设置在所述放空立管4上的分子封3，及设置在所述放空横管5上的管道阻火器6。分子封3/管道阻火器6应用中放空火炬系统中，能够防止放空气体在燃烧过程中，因放空气体的压力低于正常排放压力，引起火焰向放空气体排放源蔓延，造成管道及其余部件损坏。
实施例5：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述管道系统上，分子封3和管道阻火器6同时设置或单独设置。优选的，在设置时，分子封3设置在火炬头2下部，管道阻火器6设置在近放空立管4交汇处。
实施例6：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述传感器包括设置在放空横管5上的压力传感器14、流量传感器15中的一种或多种。优选的，压力传感器14和流量传感器15皆设置在放空横管5上，且位于管道阻火器6的远放空立管4交汇侧，压力传感器14和流量传感器15通过监测放空管道内的压力或气体流量变化值来判断放空管道内的气体是否正常流通，其中流量传感器15用于检测放空管道内是否有气体排放，以便实现放空火炬系统的自动点火功能。
实施例7：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述燃气管道系统包括与燃烧器相连接的燃气管道，在燃气管道上设置有阀组，且阀组与控制系统相连接。优选的，所述燃气管道还与分子封3或/和管道阻火器6相连接，燃气可以通过分子封3或/和管道阻火器6提供给火炬头2，或者燃气管道直接与放空立管3或/和放空横管5相连接，并提供燃气给火炬头2；所述阀组包括设置在燃气管道上的第一阀组9和第二阀组10，优选的燃气供应系统17首先通过第一阀组9将燃气加载到燃气管道内，而后再通过第二阀组10进入到火炬头2、长明灯燃烧器12和/或引火燃烧器13，第二阀组10受现场控制箱7和火炬点火控制器11控制。在设计使用时，现场控制箱7和火炬点火控制器11皆可以对第二阀组10、进行控制，现场控制箱能够对燃烧器和分子封或管道阻火器进行控制。
实施例8：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述燃烧器包括与燃气管道系统相连接的长明灯燃烧器12、引火燃烧器13中的一种或多种。优选的，燃气管道系统内的燃气管道的输出口分别与长明灯燃烧器12、引火燃烧器13相连接，且现场控制箱7连接控制长明灯燃烧器12和引火燃烧器13。
实施例9：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述控制系统包括现场控制箱7、火炬点火控制器11及主机8，主机8与火炬点火控制器11相连接，火炬点火控制器11与现场控制箱7相连接，现场控制箱7分别与燃烧器和燃气管道系统相连接，火炬点火控制器11分别与燃气管道系统及传感器相连接。优选的，火炬点火控制器11与压力传感器14和流量传感器15皆相连接，主机8采用PC机或一体机或笔记本电脑或平板电脑，在现场控制箱7和火炬点火控制器11上还连接有用于供电的供电系统16。
实施例10：
本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述火炬点火控制器11与现场控制箱7之间采用RS485或RS282或RS422通信线缆通信。
控制系统主要由具有防爆功能的现场控制箱7、火炬点火控制器11、主机8等组成，优选的火炬点火控制器11配置西门子S7-200型PLC，控制系统主要完成以下功能：
1、通过传感器对放空气进行检测以实现放空火炬自动点火功能，并在连续3次点火失败后进行联锁保护和发出点火故障报警；
2、通过火焰检测器1监测火炬的火焰；
3、现场控制箱7为硬手动点火操作，能在火炬点火控制器11故障时独立运行；
4、火炬点火控制器11设置PLC手动和自动点火以及硬线手动点火功能，硬线手动点火功能可在PLC系统故障时进行远程硬线手动点火；
5、火炬点火控制器11与主机8之间通过一根通讯电缆进行RS-485通讯，实现DCS远程手动、自动点火操作及系统各种运行状态的显示和报警功能；
6、火炬点火控制器11与主机8之间通过一根控制电缆进行硬线电气连接，能在RS-485通讯故障时在DCS的操作界面上进行状态显示和手动点火；
7、控制室DCS(主机8)通过控制电缆向放空火炬系统发出包括手动点火信号(1DO，DCS提供无源常开触点信号，触点容量：24VDC、2A，火炬PLC提供电源)、火炬火焰状态信号和点火故障信号(2DI，火炬PLC提供无源常开触点信号，触点容量：24VDC、2A，DCS提供电源)。
8、控制室DCS通过通信电缆线连接到远程控制箱内PLC的RS-485通讯接口上，并和PLC进行MODBUS通讯，通讯数据包括：
1)DCS向系统发出：自动点火(高空电点火)、手动高空电点火、外传火引火燃烧器电磁阀开/关、手动外传火、故障复位等。
2)系统向DCS上传：通讯正常信号、点火状态信号、火焰状态信号、点火故障报警信号、爆破片报警信号等。
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。