RTO運行安全優(yōu)化14條建議!
RTO運行安全優(yōu)化14條建議!摘要
焚燒技術(shù)目前是治理VOCs效率最高、最徹底的技術(shù),其中RTO治理技術(shù)因治理效果好、運行穩(wěn)定、成本較低,被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的有機廢氣治理中。 但與此同時,RTO的應(yīng)用也出現(xiàn)了一些安全問題,尤其是RTO爆炸影響尤為惡劣,下圖摘錄了近幾年RTO爆炸
焚燒技術(shù)目前是治理VOCs效率最高、最徹底的技術(shù),其中RTO治理技術(shù)因治理效果好、運行穩(wěn)定、成本較低,被廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)的有機廢氣治理中。
但與此同時,RTO的應(yīng)用也出現(xiàn)了一些安全問題,尤其是RTO爆炸影響尤為惡劣,下圖摘錄了近幾年RTO爆炸的部分典型案例:
可以看出RTO設(shè)備風險主要存在以下幾方面:
部分企業(yè)主體裝置設(shè)計時未考慮使用RTO,存在設(shè)計上安全措施不到位、自動化程度不足、實際工況與設(shè)備負荷不匹配。
企業(yè)有機廢氣的成份比較多元化、氣量不穩(wěn)定。精細化工等企業(yè)間歇生產(chǎn)的特點,使得有機廢氣濃度和廢氣量都會有間歇性變化。
部分企業(yè)未充分根據(jù)自身企業(yè)實際,合理選擇使用設(shè)備設(shè)施,導(dǎo)致生產(chǎn)后實際工況與RTO 理想狀況相差較大。
儀表報警、連鎖設(shè)置不足,未嚴格控制RTO進口有機物的濃度。對化工企業(yè)有機廢氣的突發(fā)性排放等突發(fā)情況連鎖設(shè)置不足。
技術(shù)及運維人員素質(zhì)導(dǎo)致操縱不當、運維不當。面對發(fā)生突發(fā)問題時應(yīng)對不得當、不及時。
儀表報警、連鎖設(shè)施不足眾所周知,RTO用于VOCs焚燒處理,因VOCs具有可燃性,再加上運行中的高溫、明火等特點,當濃度超過爆炸下限時,易發(fā)生爆炸。此外,氧化爐內(nèi)熱量超過限值,也會發(fā)生超溫爆炸。另一方面,系統(tǒng)的儀表、閥門等設(shè)備出現(xiàn)故障或突發(fā)停電、停氣等,導(dǎo)致系統(tǒng)安全自控設(shè)計失效,系統(tǒng)也會發(fā)生超溫爆炸。
1、去除:了解用戶的工藝,明確工藝過程中有機廢氣的排放特點及可能存在的突發(fā)因素去除不宜進入RTO的有機廢氣組分如采用冷凝方式回收部分高濃度有機廢氣組分;設(shè)置水噴淋裝置吸收洗滌酸、堿類氣體,保證進入RTO有機氣體達到進氣指標要求,從源頭開始風險防范。
2、減量:強化車間預(yù)處理,如將常溫循環(huán)水改為冷凍鹽水,提高冷凝效率;增加吸收類循環(huán)液的更換頻次,并設(shè)置自動加藥、排污控制,提高吸收效率等,以減少進入RTO系統(tǒng)中VOCs的總量,從而降低廢氣達到爆炸的風險。
3、降濃:廢氣入口及必要的廢氣支路入口處安裝濃度監(jiān)測儀,在儲罐呼吸氣、冷凝器不凝氣等濃度較高時,RTO入口加稀釋風閥,通過計算一定溫度時某成分飽和蒸氣壓下的濃度,并將其稀釋至爆炸下限(LEL)的25%設(shè)計風量;廢氣入口加設(shè)置緩沖罐并補充新風,確保進入RTO系統(tǒng)的廢氣濃度低于其25%LEL。
4、導(dǎo)靜電:風管、風機等廢氣輸送設(shè)備設(shè)施在不腐蝕情況下盡量選擇刷有石墨涂層的玻璃鋼、碳鋼或不銹鋼材質(zhì),并跨接、接地;同時避免直角彎頭及彎頭處尖角,防止廢氣輸送過程中因摩擦起靜電而無法導(dǎo)出。
5、排積液:廢氣常因洗滌塔除霧效果不佳或冷卻作用而在風管中形成積液,積液中含有VOCs并不斷揮發(fā)至廢氣中,存在濃度升高現(xiàn)象,須定期排出。
6、測濃度:在RTO系統(tǒng)前一定距離設(shè)置在線(實時)濃度檢測儀,并與RTO系統(tǒng)廢氣導(dǎo)入閥、應(yīng)急排空閥連鎖控制,距離根據(jù)檢測儀響應(yīng)時間確定,當廢氣濃度超過25%LEL時,廢氣導(dǎo)入閥關(guān)閉,應(yīng)急排空閥開啟,防止高濃廢氣進入RTO系統(tǒng)。
7、通風:通過強制通風措施,滿足最低通風量要求,避免可燃物積聚、回火等。
8、泄爆:風管每隔一定間距設(shè)置泄爆閥,泄爆閥壓力低于風管承受應(yīng)力;RTO系統(tǒng)前置洗滌塔在保證有效使用情況下選用低強度材質(zhì)制作,以便爆炸發(fā)生時及時泄壓,減少爆炸損失。
9、閉閥:RTO爐應(yīng)設(shè)置斷電斷氣后進氣閥、排氣閥緊急關(guān)閉,防止煙囪效應(yīng)引起蓄熱層下部溫度上升。
10、雙旁通設(shè)計:對RTO系統(tǒng)設(shè)置冷旁通、熱旁通,其中冷旁通與濃度檢測儀、廢氣導(dǎo)入閥、應(yīng)急排空閥連鎖,當濃度超過25%LEL時,廢氣導(dǎo)入閥關(guān)閉,廢氣無法進入RTO系統(tǒng);應(yīng)急排空閥開啟,廢氣經(jīng)冷旁通處理達標后排放。熱旁通與新風閥、溫度儀、壓力計連鎖,當RTO爐內(nèi)溫度、壓力異常時,新風閥開啟,稀釋濃度降溫降壓,熱旁通閥開啟,部分高溫廢氣直接從氧化室排出,經(jīng)混合器降溫冷卻后排至煙囪,確保RTO系統(tǒng)安全連續(xù)運行。
11、雙流場模擬:RTO爐設(shè)計時對廢氣進行氣流場和熱流場模擬,其中氣流場模擬確保RTO爐內(nèi)無死角,廢氣能夠均勻流暢通過,避免局部湍流或濃度過高;熱流場模擬確定陶瓷裝填量,選擇適宜熱回收效率,避免RTO爐蓄熱室冷端溫度過高,減少安全隱患。
12、優(yōu)化收集系統(tǒng):對吸風罩、風機選用進行規(guī)范設(shè)計,同時廢氣收集管線需統(tǒng)籌規(guī)劃,形成支管→主管→處理裝置→總排口的收集處理系統(tǒng),確保廢氣收集效果。對于易燃易爆廢氣在設(shè)計收集系統(tǒng)和預(yù)處理系統(tǒng)時,不追求過高的強度反而有利于系統(tǒng)安全,不過即使選用強度不高的設(shè)備和材料。
13、阻火:在RTO爐前端和生產(chǎn)車間后端風管設(shè)置阻火器、水封等,防止RTO爐或風管爆炸回火至前端或車間,減少事故損失。
14、監(jiān)控:將RTO系統(tǒng)與生產(chǎn)、風管壓力計、中級風機、濃度檢測儀等連鎖控制,安裝在線監(jiān)控系統(tǒng)并納入生產(chǎn)管理監(jiān)控,避免生產(chǎn)與環(huán)保脫節(jié),安排專人進行維護與管理,如RTO爐在發(fā)生爆炸前有機物濃度常會在短時間內(nèi)迅速升高,此時系統(tǒng)若有人值守則可提前發(fā)出預(yù)警并采取必要的措施,避免事故的發(fā)生;同時對RTO各系統(tǒng)尾氣安裝VOC濃度在線監(jiān)控系統(tǒng),為企業(yè)管理提供必要的數(shù)據(jù)支撐。
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