蓄熱式焚燒爐rto是最近十幾年國內興起的一種有機廢氣處理技術(shù)。由于其處理效率高，適用范圍廣，目前已是主流一的voc治理技術(shù)之一，大規模應用于石油化工、煤化工、農藥、精細化工等行業(yè)。

 

但是在近幾年的使用中，rto爆炸事件也時(shí)有耳聞。

 

#2017年12月10日，某經(jīng)開(kāi)區某化工企業(yè)rto環(huán)保設施發(fā)生一起爆炸事故。

 

#2019年6月15日安徽某制藥廠(chǎng)臨時(shí)停產(chǎn)，停產(chǎn)后rto系統按規程停機。該廠(chǎng)于次日投料復產(chǎn)，rto系統同時(shí)開(kāi)機并升溫，廢氣導入2h后rto系統發(fā)生爆炸。

 

爆炸的原因多種多樣，有廢氣濃度波動(dòng)因素、控制系統不完善因素、lel爆炸氣體濃度因素等等。因此，我們需要更為安全可靠、運行穩定的rto。

 

本期環(huán)保技術(shù)推薦為您介紹安全型蓄熱式焚燒爐grto。grto安全型蓄熱式氧化燃燒技術(shù)在節約能源和減少環(huán)境污染等方面具有很大優(yōu)勢，可獲得顯著(zhù)的經(jīng)濟效益和社會(huì )效益。隨著(zhù)grto設備市場(chǎng)占有率進(jìn)一步提高以及環(huán)保標準的逐步提高，grto（安全型蓄熱式熱力氧化爐）系統控制較為復雜，自動(dòng)化程度高。

 

技術(shù)原理

 

grto的工作原理是將vocs廢氣加熱到有機物自燃點(diǎn)以上，廢氣中的有機物在高溫下發(fā)生氧化反應，使廢氣中的碳氫化合物被氧化為成 co2和 h2o。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫蓄熱，蓄熱室回收廢氣分解時(shí)所釋放出來(lái)的熱量，此蓄熱用于預熱后續進(jìn)入的有機廢氣，熱交換效率達到95％以上，從而節省廢氣升溫的燃料消耗。每個(gè)蓄熱室依次經(jīng)歷蓄熱-放熱-清掃等程序，周而復始，連續工作。

 

 

根據nfpa規定，首次開(kāi)機時(shí)先對grto進(jìn)行吹掃，置換至少6倍grto體積的新鮮空氣，將殘留在grto管道和爐膛內的有機物清理干凈，避免點(diǎn)火時(shí)引爆。廢氣經(jīng)過(guò)入口lel在線(xiàn)監測，濃度在爆炸下限的25%以下時(shí)，含揮發(fā)性有機化合物(vocs)的廢氣進(jìn)入蓄熱床預熱，廢氣被蓄熱陶瓷逐漸加熱后進(jìn)入氧化室氧化分解，最終煙氣排出grto系統。閥門(mén)通過(guò)切換，交替運行，有效去除廢氣。

 

技術(shù)特點(diǎn)

 01特點(diǎn)一

 

 

（1）通過(guò)強化緩沖罐的調節作用和設置樹(shù)脂/沸石應急旁路吸脫附設施，提高了系統運行的安全性和整體凈化性能；

 

（2）自主研發(fā)的高性能提升閥，有效降低了rto裝置的廢氣泄漏和回火隱患；近零泄漏提升閥技術(shù)保障超高的凈化效率；

 

由于氣流換向閥的好壞對rto設備的運行非常關(guān)鍵，因此系統所用切換閥門(mén)都是自主設計、制造和安裝。閥座與閥板閥座雙密封保持閥門(mén)長(cháng)期運行并可保證氣密性，金屬與金屬線(xiàn)型密封使用特殊加封處理達到閥門(mén)零泄漏，系統vocs氧化處理效率達到更高的去除效率，并能延長(cháng)閥門(mén)使用壽命。閥門(mén)精度高，運行可靠。三向切換閥門(mén)由氣動(dòng)制動(dòng)器推動(dòng)，采用彈簧系統減震，增加閥板與閥座張力，減少制動(dòng)器沖力，延長(cháng)提升閥使用壽命。

 

該grto設備經(jīng)過(guò)上海特種設備監督檢驗技術(shù)研究院測試，對10000 m3/h grto的提升閥加壓至5500 pa；停留120s（與grto正常運行時(shí)閥門(mén)切換時(shí)間一致），做打壓檢測；泄漏量為0.04mm3/s ，泄漏率為億分之0.014，遠小于國家蓄熱室氧化裝置設計規范0.2%泄漏要求。

 

（3）綜合采用lel濃度監測、高溫限制裝置、阻火器和泄爆口等措施，進(jìn)一步增強了設備的安全性能。

 

02特點(diǎn)二

 

該設備的系統集成度與自動(dòng)化水平高，具有安全性好、運行靈活方便、穩定高效等特點(diǎn)

 

• 以住友項目為代表創(chuàng )低于1mg/nm3近零排放成功案例

 

 

 

03特點(diǎn)三

 

該設備已在農藥、印刷等廢氣治理項目中得到應用，凈化效果滿(mǎn)足相應的排放標準，可廣泛適用于石油化工、煤化工、精細、化工等行業(yè)vocs廢氣處理。

 

04特點(diǎn)四

 

 

該成果為vocs廢氣治理提供了一種安全高效的工藝設備，在同類(lèi)技術(shù)中總體達到國內領(lǐng)先水平，獲得國家生態(tài)環(huán)境部國際領(lǐng)先的安全型rto評估證書(shū)，唯一一家國家環(huán)保部科技發(fā)展中心“國際領(lǐng)先”技術(shù)評價(jià)。

 

 

 

技術(shù)優(yōu)勢

 

01硬件安全性

 

機械阻火器：防止grto氧化室由于粉塵顆粒物著(zhù)火或者壓力波動(dòng)涉及管道發(fā)生回火；

 

lel監測儀：嚴格控制grto入口廢氣濃度不超過(guò)25%lel；

 

濃度檢測儀：廢氣濃度很高但不超過(guò)25%lel，應在前端足夠距離處安裝氣體濃度在線(xiàn)檢測儀，并采用稀釋或增設旁通等方法，對廢氣進(jìn)行安全處理；

 

噴淋洗滌塔：有效降低進(jìn)入grto的可燃性氣體的濃度和固體顆粒物，延長(cháng)停留時(shí)間；

 

緊急旁通：避免超過(guò)25%lel的廢氣進(jìn)入到grto發(fā)生安全事故；

 

泄爆門(mén)：極速降低爐膛壓力；

 

熱電偶：多支用于溫度顯示、記錄、連鎖控制；

 

壓差開(kāi)關(guān)、壓差表：防止爐體堵塞；

 

急停按鈕：實(shí)現緊急停。

 

02軟件安全性

 

點(diǎn)火程序控制：新鮮空氣對爐膛內的殘留廢氣進(jìn)行吹掃，以避免爆炸危險；設置grto燃燒器為長(cháng)明火裝置。

 

高溫控制報警：高溫限制器于主控制盤(pán)上獨立控制，并需經(jīng)fm 認證，高溫控制報警；

 

應急停電系統：一臺應急壓縮空氣儲氣罐、ups和手自動(dòng)控制的泄爆門(mén)

 

爐膛溫度過(guò)高應急保護：雙電偶監控溫度，連鎖plc實(shí)現應急關(guān)閉；

 

排煙溫度控制：排煙溫度(蓄熱式下層溫度) 與閥門(mén)進(jìn)行連鎖控制

 

03運行安全性

 

安全啟機預熱：首先點(diǎn)燃燃料串的母火，確認無(wú)誤后再導入天然氣點(diǎn)燃主火進(jìn)行預熱爐體；

 

吹掃：在grto啟動(dòng)時(shí)，根據nfpa規定先對grto進(jìn)行吹掃，至少置換6倍grto體積的新鮮空氣；

 

控溫：當grto溫度出現異常時(shí)（即前端濃度太高），通過(guò)plc程序自動(dòng)控制關(guān)閉進(jìn)氣閥，全開(kāi)異常外排和新風(fēng)閥，使grto設備完全通過(guò)新鮮風(fēng)降溫；

 

報警：系統發(fā)生報警，將會(huì )在觸控式熒幕上顯示何時(shí)何地發(fā)生何種報警，便于及時(shí)排查系統故障；

 

引風(fēng)機故障：引風(fēng)機故障自動(dòng)采取停爐處理

 

04grto凈化效率高 

 

grto可適應大風(fēng)量、高、低濃度變化大、高凈化效率的vocs 處理需求，符合嚴格的《環(huán)境保護法》、《大氣污染防治法》、《揮發(fā)性有機物（vocs）污染防治技術(shù)政策》環(huán)保法律法規安全要求，同時(shí)，grto零泄漏提升閥門(mén)能滿(mǎn)足將來(lái)更嚴格的環(huán)保排放要求。安全措施規范、安全控制系統完整，安全設計嚴謹，安全系數高，運行穩定，凈化處理效率高，一次性投入成本低，運行維護成本低，性?xún)r(jià)比高，無(wú)二次污染等優(yōu)點(diǎn)，熱能回收具有符合節能降耗的要求，可適用于石油化工、煤化工、精細化工、涂裝噴漆、印刷包裝、以及能源環(huán)保工程等多種行業(yè)。

 

技術(shù)要求

 

• 單套設備廢氣處理量在5000-100000m3/h之間；

   

• 處理廢氣非甲烷總烴濃度一般宜低于2000mg/m3；

   

• 處理廢氣溫度以低于50℃為宜。

   

 

 

技術(shù)指標

 

• vocs去除率：≥99%（三室rto）；
   

• 陶瓷利用率：67%（三室rto）
   

• 氧化溫度：760-900 ℃

•  
  停留時(shí)間：1.0 -3.0 sec

•  
  提升閥切換時(shí)間：小于0.5 s

工程案例

 

 01項目情況

 

應用行業(yè)：工業(yè)產(chǎn)品噴漆

 

處理規模 ：10萬(wàn)m3/h 沸石轉輪+grto廢氣處理設備

 

vocs成份：乙酸酯類(lèi)， 苯系物

 

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進(jìn)口濃度：2000mg/m3

 

02運行費用

 

燃料：濃縮后vocs 濃度較高，正常運行無(wú)需補入燃料；

 

人工費：plc控制自動(dòng)程度高，無(wú)需人工操作；

 

電費：130kw*h*1元/ kw*h = 130元/h

 

設備年運行費用：93.6 萬(wàn)元/年

 

 

 

03環(huán)境效益分析

 

該技術(shù)可有效控制揮發(fā)性有機廢氣的排放，從末端對企業(yè)產(chǎn)生的揮發(fā)性有機廢氣進(jìn)行徹底分解，對大氣環(huán)境的改善起到推動(dòng)作用，同時(shí)為企業(yè)的順利滿(mǎn)負荷生產(chǎn)提供了條件；

 

該技術(shù)末端產(chǎn)物主要為二氧化碳、水和少量的無(wú)機鹽，無(wú)二次污染物的產(chǎn)生，避免了治理過(guò)程中的二次污染；

 

該技術(shù)的推廣使用，可有效的控制排污企業(yè)污染物排放的總量，利于大氣環(huán)境的改善，減少周邊居民的投訴，降低了環(huán)境糾紛事件的數量，同時(shí)對排污企業(yè)的作業(yè)條件有較大的改善。

 

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