蓄热式三床式废气焚烧炉在化工行业内对设备安全运行的浅谈与分析
由于最近公司主营方向更新至化工行业废气治理项目,也接了几单RTO蓄热式废气焚烧炉项目,根据这几个项目的运行情况来分析一下在安全
由于最近公司主营方向更新至化工行业废气治理项目,也接了几单RTO蓄热式废气焚烧炉项目,根据这几个项目的运行情况来分析一下在安全运行方面的各种问题,各位有兴趣的同行或者有需要的客户可以一起参与讨论一下。
1.前文已经分析了爆炸三要素的主要点,以下主要是针对三要素来进行安全方面的提前处理
1.1严格防控可燃物浓度
考虑到RTO 本身具有明火,如果进口废气浓度超过爆炸下限,任何防控措施都无济于事,应严格控制RTO进口有机物的浓度,使其控制在对应气体爆炸下限的25% 以内。所以每套RTO系统都要按钻过2-3套可燃气体检测仪,检测仪反应速度要严格达到标准,在废气汇总混风塔处安装一级LEL,LEL检测反应速度必须控制在10S以内,在1级LEL与2级LEL的间距范围要在20米以上距离,防止距离过近反应速度达不到要求,使系统做不到快速反应
一级LEL检测控制在主系统上设置一级报警上限点为10%LEL,二级报警上限点为20%,废气浓度在进入混风塔处达到一级报警点时,打开新风调节阀,开始对废气进行稀释,废气浓度达到二级报警点时,全开新风调节阀,使废气浓度最大限度的进行稀释,当二级LEL检测达到10%时,打开进风口新风调节阀进行稀释,使废气浓度保持在10%-20%之间,当二级LEL检测到废气浓度超过20%时,关闭主进风阀,打开旁通应急阀,使高浓度废气进入应急碳罐,然后RTO系统进行新风降温;当废气浓度降低到安全范围内时,再次开启进风阀进行燃烧处理。
1.2 安全风险评估
RTO 处理系统的安全设施必须与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用,化工行业废气成分复杂,应提前进行安全风险评估论证,采用HAZOP 等软件分析并采取相应的安全措施。
1.3 强化预处理措施
化工行业废气排放浓度波动性大,一般会含有酸雾和颗粒物,在进入RTO 燃烧前,需要进行做好废气的预制处理。一般会采用碱洗塔和三级干式过滤装置对有机废气进行预处理,或者增加混风塔等前处理装置,在发生事故时可以分级进行泄爆,最大限度地保证系统安全。
1.4 增设必要的防火、防爆和泄爆等措施
废气收集总管中安装防火阀,防火阀应符合GB15930 的相关规定;废气收集管道根据长度需要增加泄爆装置,在RTO 入口加装阻火器,阻火器应符合GB/T13347的相关规定;在RTO 燃烧室、缓冲罐、管道拐弯处加泄爆片,防爆泄压设计应符合GB 50160 的相关规定;在RTO 设备附近设置一些消防设施;风机、电机和置于现场的电气仪表等设备的防爆等级应不低于现场级别,现场电气仪表与控制阀门等控制单元必须使用直流24V电源控制,降低爆炸风险。
1.5收集系统做好静电接地等措施
废气的收集以及风机选用需进行规范化设计,废气收集管线需统筹规划,形成支管-主管-处理装置-总排口的收集处理系统,确保废气收集效果,收集管网应考虑必要的防火和泄爆。采用金属材质的收集管网时,应考虑静电跨接、系统接地等措施,及时导出静电,避免积聚,接地电阻应小于4K欧,防雷设计应符合GB 50057、SH/T3038 的相关规定;避免管道中存在直角和尖角,减少因摩擦而导致的静电。
1.6 优化主处理系统
RTO 炉设计时要对废气进行气流场和热流场模拟,其中气流场模拟确保RTO 炉内无死角,废气能够均匀流畅通过,避免局部湍流或浓度过高;热流场模拟确定陶瓷装填量,选择适宜热回收效率,避免RTO 炉蓄热室冷端温度过高,减少安全隐患。
1.7 优化运维措施
处理系统合理有效的运维是保证正常稳定运行的必要条件,应定期对处理系统进行点检维修和排查隐患,比如及时排出收集管网中的积液,避免积液中的有机废气再次挥发至气相,导致气相中浓度过高;确保预处理设施的运行效率,避免RTO炉中填料堵塞,引发断流造成安全隐患。
1.8 设置各类安全预警措施
燃料供给系统必须设置高低压保护和泄漏报警装置;压缩空气系统应设置低压保护和报警装置;设置UPS 备用电源和压缩空气储气罐;设置应急排空管道,严禁与高温排空管道共用烟囱排放;处理系统应设置安全仪表系统,对风机、阀门、燃烧器、炉膛和废气管道等设备设施的关键参数进行实时监控和联锁;关键设备安全仪表系统应不低于SIL2 标准设计。
1.9 渐进化科学调试
RTO 炉调试时理应先进行空载调试,待空载调试稳定后再逐步接入低浓度有机废气,如企业污水池加盖收集后废气、车间换风废气等,最终再逐步接入高浓度废气。同时对拟接入高浓度废气的排放流量、排放浓度进行检测,重点关注峰时浓度,峰值浓度不得超高混合废气爆炸下限的25%。
以上为基本的控制措施,化工行业实际情况实际分析,每个工况都不相同,主要是提前做好必要的防控措施,是使用方可以放心使用RTO处理设备