RTO-3-10000技术方案书要点.pdf
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1、1 RTO-3-10000 废气治理设备 技 术 方 案 书 编号: TECH/BJ RT0-2013032501 2 1. 报价内容及范围 1.1 天祺公司根据江西华士药业要求,采用蓄热式高温氧化炉(以下简称 RTO ) 对其生产线排放出的10,000Nm 3/h 废气有机废气进行有效治理,目标为达标 排 放 。因 废气VOC浓 度较高 , 所以建 议采 用三室RTO , RTO型 号: TQ/RTO-3-10000 。采用旋流板塔吸收RTO 排放尾气中的酸性物。 1.2 交货及项目实施地点 :大丰业主工厂。 1.3 业主对其废气参数的准确性负责。 1.4 本报价方承担的 RTO 项目供货界
2、限参见 “5.1 RTO 项目供货清单”, 安装界 限参见“5.3 RTO 项目安装交接接口”,包括:RTO 设备的设计、 制造、安装、 调试及培训操作人员。 1.5 RTO 所需配套公用设施 (如地坪、基础等土建工程及电、燃料、水、碱液等) 业主负责。天祺公司负责提供技术参数,并对其准确性负责。公用设施参数 见“3.4 RTO 公用设施参数”。 2设计依据 2.1 废气资料:(业主确认) 废气:污水站无组织废气 2.1.1 成分:与空气类似、含硫化氢等恶臭硫化物、约0.5%的沼气,湿度大。 2.1.2 挥发性有机废气( VOCs)浓度: 100 500ppm。 2.1.3 硫化物(二硫化碳和
3、硫化氢)浓度:1000ppm 2.1.4 现有风量 30005000Nm 3/h,后期规划: 5000NM3/H,总计 10000NM3/H。 2.1.5 到焚烧现场距离: 20m,约 5 个弯头。 2.1.6 废气温度: 2040。 2.2 燃料条件 燃料 1:厌氧沼气 沼气流量:冬季: 1040 夏季: 40100m 3/h , 沼气成分:甲烷 65 80% ,二氧化碳 2025% ,硫化氢: 1000015000ppm , 压力: 2000 5000Pa 。 温度: 25 35 其他:目前直接从厌氧出来,经水封后管道输送,有100M3 气柜贮存 燃料 2:柴油 2.3 其它要求: 2.3
4、.1 室外布置。 3 2.3.2 运行时间:一年按 300 个工作日,每个工作日 24小时,年运行时间按 7200 小时设计。 2.4 执行标准: 大气污染物综合排放标准 (GB16297-1996 )二级标准 (排气筒高度 25m)。 恶臭污染物排放标准 (GB14554-1993 ) 。 3.RTO技术方案 3.1 RTO 工艺概述 蓄热式高温氧化设备 RTO 的工作原理:把有机废气加热升温至760以上, 停留时间为 0.5sec,使废气中的 VOC 氧化分解 , 成为无害的 CO2和 H2O ;氧化时的 高温气体的热量被蓄热体“贮存”起来,用于预热新进入的有机废气,从而节省 升温所需要的
5、燃料消耗,降低运行成本。 风机两侧设置压差计, 可对风机故障及时报警。风机由变频器控制,以适应 不同的运行工况。 3.1.1 RTO 正常运行工艺 (参见报价文件附图: RTO工艺原理图): 待处理有机废气进入蓄热室1 的陶瓷蓄热体 (该陶瓷蓄热体“贮存”了上一 循环的热量),陶瓷蓄热体放热降温,而有机废气吸热升温,废气离开蓄热室后 以较高的温度进入氧化室, 此时废气温度的高低取决于陶瓷体体积、废气流速和 陶瓷体的几何结构。 有机废气在氧化室中由VOC 氧化升温或燃烧器加热升温至氧化温度820, 使其中的 VOC 成分分解成二氧化碳和水。 由于废气已在蓄热室内预热, 燃料耗量 大为减少。氧化室
6、有两个作用: 一是保证废气能达到设定的氧化温度,二是保证 有足够的停留时间使废气中的VOC 充分氧化,本工程设计停留时间1 sec 。 废气在氧化室中焚烧, 成为净化的高温气体后离开氧化室, 进入蓄热室 2 (在 前面的循环中已被冷却) , 放热降温后排出, 而蓄热室 2 吸收大量热量后升温 (用 于下一个循环加热废气) 。净化后的废气先进入碱液洗涤塔去除SO2及,后经烟 囱排入大气。同时引小股净化气清扫蓄热室3。 循环完成后, 进气与出气阀门进行一次切换,进入下一个循环,废气由蓄热 室 2 进入,蓄热室 3 排出。在切换之后,清扫蓄热室1。如此交替。 3.1.2 RTO 冷态启动工艺 RTO
7、 废气入口阀关,新风阀打开,旁通阀打开,主风机以20hz 运转(此时风量 约 4000m3/hr) ,引小风量新鲜空气进入RTO蓄热室,燃烧系统点火后开始RTO 升温程序。 4 RTO主切换阀同 RTO 正常运行工艺。 当 RTO 氧化室温度升到设定温度后,关新风阀,废气入口阀开,旁通阀关, 引入废气, RTO 开始进入正常运行程序。 3.1.3 RTO 停机工艺 当 RTO 正常停机或故障停机时,新风阀打开,旁通阀开,废气入口阀关。 主风机以 20hz 运转(此时风量约4000m3/hr) ,燃烧系统熄火,引小风量新 鲜空气进入 RTO 蓄热室开始 RTO 降温程序。 RTO 主切换阀同 R
8、TO正常运行工艺。 当 RTO 氧化室温度降到设定温度(一般为200)后,主风机停止运转,主 切换阀停止切换。 3.1.4 RTO 混新风工艺 RTO氧化室温度达到氧化室高温(一般设定为 920)后,说明废气中 VOC 浓度过高,此时打开新风阀,降低废气VOC 浓度。 3.1.5 RTO 高温排放工艺 RTO氧化室温度达到氧化室高温(一般设定为 970)后,说明废气中 VOC 浓度过高,此时打开高温排放阀,将多余热量直接排放至烟囱。 如高温排放阀开启后,氧化室温度进一步升高到氧化室超高温度(一般设 定为 1050)后, RTO 停机降温。 3.1.6 RTO 逆洗工艺 RTO长时间运行, RT
9、O 蓄热体下部可能被杂物污染。这时应启动 RTO逆洗程 序。 RTO主切换阀切换时间延长, 以提高 RTO 蓄热体下部的温度达到杂物起燃温 度或气化(一般为400度) ,从而清洁蓄热体。 3.2 RTO 运行参数 RTO型号TQ/RTO-3-10000 设计废气量10,000 m 3/h 废气温度0-30 废气 VOC 去除率98% 陶瓷蓄热体换热效率95% 氧化温度820 停留时间 1.0 sec 废气净化后排放温度(平均) 100 (随 VOC 浓度波动而波动) 系统压降 5000 Pa 装机功率 ( 含控制用电 ) 50 KW 5 RTO正常运行实际电耗35 KW 燃烧器输出功率25万大
10、卡 / 小时 RTO燃料消耗: (1) 启动(小风量升温)平均值柴油 20 kg/h 或沼气 25 m3/h 启动时间3-4h (2) 正常运行时 (VOC 0 mg/Nm 3 ) 柴油 16 kg /h或沼气 20 m3/h (3) 正常运行时 (VOC=1 g/Nm 3) 柴油 6 kg /h或沼气 8 m3/h (4) 正常运行时 (VOC2 g/Nm 3 ) 柴油 2 kg /h或沼气 3 m3/h 3.4 RTO 公用设施参数 (1)基础:本公司提供基础负荷图,设备基础及预埋件用户自理。 (2)电: 3 相、380V、50hz,装机功率约 50kw。 (3)燃料:轻柴油或沼气。 (4
11、)压缩空气:阀门前,压力56kg/cm 2, 流量 5m3/h 。 (5)水:自来水。 (6)碱液 4. RTO 设备说明 4.1 RTO 炉体 4.1.1 炉体结构件 炉体由三个蓄热室加一个氧化室组成。三个蓄热室分别执行吸 热、放热、清扫功能,轮流进行。氧化室设置防爆装置。 壳体由 6mm 碳钢板制造,外表面设角钢加强筋,壳体良好密封。 因废气中含腐蚀性成分,炉栅及与废气直接接触部分采用 316L 不锈钢。 壳体内壁涂耐腐涂料,外表面涂耐热银灰色漆。 316L不锈钢重量 1800kg,炉体总重量 13500kg。 4.1.2 炉体内保温 炉体氧化室及蓄热室内保温采用耐火硅酸铝纤维,耐热120
12、0,绒重 220kg/m 3,氧化室及蓄热室上部厚 225mm ,蓄热室进出风区厚 120mm 。 内保温共三层, 其中含两层硅酸铝纤维毡及一层硅酸铝纤维模块。硅酸铝纤 维模块内设置耐热钢骨架,用锚固件固定在炉体壳体上。 6 I 耐火硅酸铝纤维外表面涂敷耐高温抹面。 炉体外表温度环境温度 +25度且不大于 60(热桥除外)。 4.2 陶瓷蓄热体 陶瓷蓄热体采用LANTEC MLM180 专利产品,该产品是用于 RTO设备的比较合适蓄热产品。陶瓷蓄热体其特点是比表面积 大 680M 2/M3,阻力小,热容量大 0.22BTU/lb (2.326 J/kg ) , 耐温高可达 1200,耐酸度 9
13、9.5%,吸水率小于 0.5%,压碎力 大于 4kgf/cm 2 ,热胀冷缩系数小,为4.7 10 -8/ ,抗裂性能好,寿命长。 4.3 燃烧系统 4.3.1 沼气燃烧系统 本燃烧器燃料为厌氧沼气,沼气由气柜储存, 经罗茨风机升压至: 10000 30000Pa。上述系统业主已配置。沼气进燃烧器前,业主需设置储罐。 采用美国 North American 4425-5(25x10 4kcal/h) 燃气燃烧器,本燃烧器可 连续比例调节(调节比1:30) 。系统含助燃风机(国产, 张家港东丰特种风机)、 高压点火变压器、比例调节阀、UV火焰探测器等。 供燃料安全阀组含过滤器; 含比例调节阀,
14、控制燃料流量; 含有高低压保护, 假如燃烧器前管路燃料泄露等原因压力过低,低压保护作用; 假如燃烧器前管路 稳压阀坏掉,或是堵塞管路至使压力超高,高压保护作用;含燃料快速切断阀。 点火管路配含稳压阀, 稳定供气压力。 点火是高压打火与气路电磁阀同时动 作,类似打火机原理。 UV 火焰探测器时刻对燃烧器火焰进行感应,正常燃烧时,火焰信号显示, 当无火焰时供燃料管路电磁阀关闭状态;燃烧火焰熄灭时, 供燃料管路电磁阀自 动关闭切断燃料,起安全保护作用。UV火焰探测器时刻对燃烧器火焰进行感应, 正常燃烧时,火焰信号显示, 当无火焰时供燃料管路电磁阀关闭状态;燃烧火焰 熄灭时,供燃料管路电磁阀自动关闭切
15、断燃料,起安全保护作用。 4.3.2 柴油燃烧系统 采用美国 NA 5424-5(20x10 4kcal/h) 燃油比例调节式燃烧器,此燃烧器的特 点是可进行连续比例调节(调节范围10:1) ,高压点火,可适应多种情况。系统 含助燃风机(国产)、高压点火变压器、比例调节阀、UV火焰探测器等。 供燃料安全阀组含稳压阀, 稳定压力;含有高低压保护,假如燃烧器前管路 燃料泄露等原因压力过低,低压保护作用;假如燃烧器前管路稳压阀坏掉,或是 堵塞管路至使压力超高,高压保护作用;含燃料快速切断阀;含比例调节阀,根 7 据炉膛所需的温度变化来调节其开度,节省燃料,燃料和助燃空气同步变化,稳 定燃烧。 点火管
16、路配 LPG罐,含稳压阀,稳定供气压力。 点火是高压打火与气路电磁 阀同时动作,类似打火机原理。 UV 火焰探测器时刻对燃烧器火焰进行感应,正常燃烧时,火焰信号显示, 当无火焰时供燃料管路电磁阀关闭状态;燃烧火焰熄灭时, 供燃料管路电磁阀自 动关闭切断燃料,起安全保护作用。UV火焰探测器时刻对燃烧器火焰进行感应, 正常燃烧时,火焰信号显示,当无火焰时供燃料管路电磁阀关闭状态;燃烧火焰 熄灭时,供燃料管路电磁阀自动关闭切断燃料,起安全保护作用。 此外还配有供油管路、油箱及注油泵,注油泵一用一备。 4.4 控制系统 4.4.1 控制要求总述: 本系统采用 ABB公司PM693型 DCS ,对 RT
17、O进行自动控制。配DELL计算机 对整个系统运行工况进行实时监控。 炉膛内的高温传感器能反馈炉膛温度信息,变比例控制燃烧器的供热能力, 使炉膛温度保持稳定;当炉膛温度超过上限温度950时,系统将自动打开超温 排放阀;超过上上限温度1050时,系统将自动报警,系统将自动停机。 RTO 采用由废气入口的压力传感器负压信号控制入口风机变频器,从而控制 调节入口风机风量。 确保生产能安全进行,各种安全保护要周全。 执行器的动作要符合工艺要求。 4.4.2 DCS 及计算机配置 系统配置清单 一、系统硬件 1、控制器、总线通讯及其附件 型号模件描述数量 PM693 现场控制器主单元( 包括机架 , CP
18、U) ,16M内存。1 SA611 电源模件,输入电压为 115/230V 1 TK807F 供电电缆,与SA611配套使用。1 SB808F 电池, 用于 EI 模件 ,2pcs 。1 SUBCON-PLUS- PROFIB/SC2 DP总线接口, D-SUB连接器, 9位,针式连接器,进线 35 , 总线系统: PROFIBUS DP ,最大传输速度为12 Mbps,终端电阻 可通过一个滑动开关切换连接,引脚分配: 3 ,5,6,8;螺钉接 线端子。供货商:菲尼克斯 2 AM695 前面板 (4 块) 。1 AI810 8 通道模拟输入模件3 AO810V2 8 通道模拟输出模件1 DI8
19、10 16 通道数字输入模件 24VDC 5 8 DO810 16 通道数字输出模件 24VDC 2 TU810V1 紧凑型 MTU ,3*8 + 2*3 端子, 50V 11 SD832 电源模件 115/230V a.c.,/24V d.c., 3A,隔离电压等级 300V 1 二、系统软件 HL Winconfig 工程师软件,可以实现组态、功能块图显示等。1 HL Combined W0rkplace 用于二合一软件的CBF ,可在工程师站实现操作员站功能1 HL Basic controller I/O 点数授权,每个控制器包括50 I/O 点权限1 Additional 50 ba
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