[发明专利]火炬系统用水封结构

说明书

技术领域

本发明涉及一种火炬系统的控制结构，尤其是一种用于火炬系统的水封结构。

背景技术

火炬系统是石油化工生产企业必不可少的安全排放燃烧设施，用来处理生产装置事故状态下排放的可燃气体，同时也需要处理正常生产过程中产生的无法利用但必须排出的可燃气体。

为了保证安全运行，火炬系统需要考虑可靠的防回火安全措施。现有技术中，比较典型的是虑以下三种方案：

方案一：阀门自动控制防回火。如图1所示，在火炬气排放管道上安装阀门2，根据火炬气1排放的流量或压力信号实现自动控制。在没有火炬气1排放时关闭阀门2，从而阻止空气倒流。采用阀门控制简单、方便，但是如果控制系统发生故障阀门2就会无法开启，造成火炬气1不能排放，影响装置正常生产。因此，采用阀门控制不可靠。

方案二：固定水封防回火。如图2所示，在火炬气排放管道上设置水封罐，通过一定高度的水封5防止空气倒流到火炬气管网中。这是一种简单易行、可靠性高的防回火方式，在火炬系统中得到了广泛运用。但是，水封5增加了火炬气的排放阻力，而且在火炬气突破水封时会夹带大量水分，不利于火炬气完全燃烧。因此，设计人员希望在火炬气大量排放时能够撤除水封5，便于火炬气顺利扫放。

而且，随着节能、环保要求不断提高，如图2所示，通常在水封罐前引出支管3送往气柜，回收正常生产过程中的小量排放气。这时，要求水封罐内具备足够的水封高度5，阻止火炬气突破水封，让火炬气尽量多地进入气体回收系统。而且，提高储气压力是气柜技术的发展趋势，这要求火炬系统设置更高的水封5。由于增大了水封高度5，如果没有可靠的撤除手段，在火炬气大量排放时就会形成安全隐患。

方案三：水封和阀门联合控制。专利200420079150.8的一种“火炬气回收排放自动控制水封阀组”中，如图2所示，设计人员为水封罐增加控制阀门6。当火炬气小量排放时，通过足够高的水封高度5保证火炬气回收；当火炬气大量排放时，由火炬气进气管道上的压力变送器信号自动控制打开阀门6，将水泄放到水封罐另一侧，降低水封高度。虽然该设计考虑了撤除水封5的措施，但是采用阀门6控制显然具备以下缺点：

1、阀门控制不及时。阀门开启需要一定时间，而且大量的水通过阀门流出也需要一定时间，因此，采用阀门控制不能及时撤除水封。

2、采用阀门控制不可靠。当仪表风系统、阀门本身、或控制系统出现故障时，阀门不能正常开启。

3、采用阀门控制增加了控制系统投资。

可以看出，方案三综合了方案一和方案二的设计思想，考虑了大量排放时撤除水封的措施。但是，方案三同样具有方案一的固有缺点，即采用阀门控制不可靠。尤其需要指出，按照方案三的设计思想，需要在小量排放时维持更高位的水封以便火炬气回收，但是当大量排放时如果阀门控制系统出现故障不能及时开启，则会导致更大的安全事故。

发明内容

针对现有技术各种方案存在的上述缺点，本发明的目的是设计一种火炬系统用水封结构，既能够在小量排放时维持高位水封，防止回火，利于火炬气回收；同时在大量排放时可以自动撤除水封，而且水封的撤除完全不需要依赖阀门控制，以达到本质安全的目的。

本发明为解决上述技术问题而采用的技术方案是提供一种火炬系统用水封结构，包括：水封罐，具有一入口及一出口；水封槽，设于该水封罐内以容纳水封，该水封槽具有与该水封罐相通的开口；以及火炬气入口管，经由该入口插入至该水封槽的水封内，其中该水封槽的当量流通面积是火炬气入口管的1～3倍，火炬气大量排放时的压力可将水封槽中的水经该开口推至该水封罐。

在上述的火炬系统用水封结构中，还包括一水封管道，连接该水封罐底部以导出被推至该水封罐的积水。

在上述的火炬系统用水封结构中，该水封槽的开口位于该水封槽顶部。

在上述的火炬系统用水封结构中，该水封罐为立式的圆柱结构。

在上述的火炬系统用水封结构中，该水封罐为卧式的圆柱结构。

本发明由于采用以上技术方案，使之与现有技术相比，可同时具有如下显著优点：在小量排放时可以维持高位水封，能够适应火炬气回收气柜储气压力不断提高的要求；而水封撤除可以利用火炬气自身的压力实现，从本质上保证水封可以顺利撤除；并且整个撤除过程不需要依靠任何自动化仪表设备即可实现，简单易行；再者，水封撤除迅速及时，能够适应石化企业事故工况火炬气排放的要求。

附图说明

为让本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，以下结合附图对本发明的具体实施方式作详细说明，其中：

图1是采用阀门控制防回火的方案。