[实用新型]依靠气源能量提供助燃空气的地面火炬

说明书

技术领域

本发明涉及一种地面火炬，特别涉及一种依靠气源能量提供助燃空气的地面火炬。

背景技术

现有的地面火炬燃烧所需的空气有两种，一种是利用气源引射空气，另一种是利用动力机械鼓风。前者需要将火炬的喷嘴和引射口暴露在大气环境中且不能封闭，噪声大，火炬启动和关闭时气源流量小，引射空气不足，燃烧不充分，变工况运行适应性差。采用动力机械鼓风可避免这些问题。然而，传统的地面火炬助燃空气的供给设备大多采用原动机，而井场一般在偏远地区，使用传统地面火炬需要为火炬配备的原动机提供电力，或者清洁的化石燃料。在偏远地区的井场物资运送不便，电力紧张，传统火炬使用时消耗的配套资源(电机，内燃机，电缆，能源，运输安装等)多，这无疑需要增加很多成本投入。

油井或气井里需要处理的高压气源具备很高的压能，直接采用高压减压设备不仅增加了成本，而且造成了高压气源压能的资源浪费。因此，如何有效利用需要处理的高压气源的压能是本领域技术人员亟待解决的问题。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种依靠气源能量提供助燃空气的地面火炬。

一种依靠气源能量提供助燃空气的地面火炬，包括燃烧装置和透平压气机，所述燃烧装置包括空气入口和燃气入口，所述空气入口用以接收参与燃烧的压缩空气，所述透平压气机包括转轴以及固定在所述转轴上的透平和压气机，所述透平具有透平入口部和透平出口部，所述透平入口部用以接收高压燃气使得所述高压燃气在所述透平内膨胀做功从而带动所述透平旋转，所述透平出口部与所述燃气入口连通，所述压气机包括压气机入口部和压气机出口部，所述压气机入口部用以接收环境空气，所述压气机出口部与所述空气入口连通。

在一实施例中，所述透平压气机包括机壳，所述透平压气机安装在所述机壳内构成一个模块单元。

在一实施例中，所述透平为轴流型或径流型透平涡轮。

在一实施例中，所述压气机为轴流型或径流型压气机。

在一实施例中，所述透平压气机设置在所述火炬的气源入口处。

在一实施例中，所述高压燃气为井口高压天然气。

综上所述，本发明提供了一种可有效利用油井或气井里需要处理的高压气源的压能的地面火炬。在燃烧装置气源入口处设置一透平压气机，高压气源通过透平涡轮对涡轮做工，压力降低的高压气源通入火炬燃烧室。涡轮旋转驱动同轴的压气机，压气叶轮从大气中吸取空气经压缩输送至火炬燃烧室，使得气源和空气在燃烧室中充分混合燃烧。本发明以气源压能作为动力来源，将高压气源通入透平降低了气源的压力，减少了高压减压设备的投入，节约成本，透平驱动压气机压缩空气输送至燃烧装置，替换原动机，在保有传统地面火炬优势前提下，减少动力设备的投入及物资补给。

附图说明

图1为本发明地面火炬的运行流程图。

具体实施方式

在详细描述实施例之前，应该理解的是，本发明不限于本申请中下文或附图中所描述的详细结构或元件排布。本发明可为其它方式实现的实施例。而且，应当理解，本文所使用的措辞及术语仅仅用作描述用途，不应作限定性解释。本文所使用的“包括”、“包含”、“具有”等类似措辞意为包含其后所列出之事项、其等同物及其它附加事项。特别是，当描述“一个某元件”时，本发明并不限定该元件的数量为一个，也可以包括多个。

如图1所示，本发明提出一种依靠气源能量提供助燃空气的地面火炬，该地面火炬包括燃烧装置10和透平压气机12，本实施例中，为了方便安装，透平压气机12设置在燃烧装置10的气源入口处，在其他实施例中，根据实际安装需要，透平压气机12也可以设置在燃烧装置10的其他位置。燃烧装置10包括空气入口14和燃气入口16。

透平压气机12包括转轴18以及固定安装在转轴18上的透平20和压气机22。其中，透平20可以是轴流型或径流型，压气机22可以是轴流型或径流型。本实施例中，透平20和压气机22均采用轴流型，并共同组成轴流透平压气机。

透平20包括透平入口部24和透平出口部26，透平入口部24用以接收高压燃气，例如来自井场的高压天燃气，透平出口部26与燃烧装置10的燃气入口16连通，高压天然气进入透平20驱动透平涡轮旋转，高压天然气压力降低，经透平20降压的天然气经透平出口部26和燃气入口16进入燃烧装置10的燃烧室。