1 方案概述

1.1RTO原理簡介

RTO（Regenerative Thermal Oxidizer,蓄熱室氧化器）主要包括蓄熱室、氧化室、風(fēng)機(jī)等，它通過蓄熱室吸收廢氣氧化時(shí)的熱量，并用這些熱量來預(yù)熱新進(jìn)入裝置的廢氣，從而有效降低廢氣處理后的熱量排放，同時(shí)節(jié)約了廢氣氧化升溫時(shí)的熱量損耗，使廢氣在高溫氧化過程中保持著較高的熱效率（熱效率95%左右），其設(shè)備安全可靠，操作簡單，維護(hù)方便，運(yùn)行費(fèi)用低，VOCs去除率高。

RTO的工作原理是：有機(jī)廢氣首先經(jīng)過蓄熱室預(yù)熱，然后加入氧化室，加熱升溫到800℃左右，使廢氣中的VOCs氧化分解成CO2和H2O；氧化后的高熱氣體再通過另一個(gè)蓄熱室與蓄熱室中的蓄熱陶瓷填料進(jìn)行熱處理交換，高熱氣體經(jīng)熱量回收后再排出RTO系統(tǒng)。這個(gè)過程不斷循環(huán)交替進(jìn)行，每一個(gè)蓄熱室都是在輸入廢氣與排出處理過的氣體的模式間交替轉(zhuǎn)換。切換時(shí)間根據(jù)實(shí)際情況可以調(diào)整。

1.2適用范圍

提供并安裝一套流延生產(chǎn)線生產(chǎn)含甲苯、乙醇溶劑廢氣凈化處理系統(tǒng)裝置，用于流延生產(chǎn)線產(chǎn)生的含甲苯、乙醇溶劑尾氣的清潔生產(chǎn)改建。

1.3實(shí)施效果

能將流延生產(chǎn)線排放的含溶劑尾氣進(jìn)行答辯處理排放。

1.4工程投資

裝置投資為：人民幣貳佰貳拾叁萬整（￥223萬元）

配套建設(shè)投資為：人民幣壹拾伍萬元整（￥15萬元），其中風(fēng)管由甲方風(fēng)管排口接到裝置投資約5萬元（安裝置擺放在生產(chǎn)車間旁邊地面預(yù)算），設(shè)備地坪基礎(chǔ)施工建設(shè)費(fèi)用投資約5萬元（不含地面舊建筑的拆建），電纜敷設(shè)（按電纜長度100m預(yù)算）及吊裝等其它費(fèi)用約5萬元。

合計(jì)總投資為：人民幣貳佰叁拾捌萬元整（￥236萬元）

1.5方案特點(diǎn)

1.5.1高效

采用3室RTO燃燒凈化工藝，系統(tǒng)處理效率≥98%。

1.5.2節(jié)能

熱回收效率≥93%，進(jìn)氣VOC濃度達(dá)到約3g/m3時(shí)，設(shè)備運(yùn)行中則無需補(bǔ)充燃?xì)庀漠a(chǎn)生的熱量。

1.5.3高安全性

系統(tǒng)化的防爆設(shè)計(jì)及安全節(jié)點(diǎn)監(jiān)控，確保設(shè)備安全運(yùn)行。

1.5.4高可靠性

國際先進(jìn)RTO技術(shù)工藝設(shè)計(jì)，通過溫度偵測控制系統(tǒng)調(diào)整其安全溫度（濃度異常過高時(shí)溫度曲線異常提高，通過熱旁系統(tǒng)保護(hù)），并在低于有機(jī)物濃度爆炸極限下限值得25%以下設(shè)計(jì)氧化分解VOC，裝置運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

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2設(shè)計(jì)依據(jù)

2.1依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)

（1）《低壓配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50054-2011

（2）《爆炸危險(xiǎn)環(huán)境電力裝置設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50058-2014

（3）《電力工程電纜設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50207-2007

（4）《供配電系設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50052-2009

（5）《通用用電設(shè)備配電設(shè)計(jì)規(guī)范》GB50053-2011

（6）《中華人民共和國環(huán)境保護(hù)法》（1989年）

（7）《工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標(biāo)準(zhǔn)》（GB12348-2008III類）

（8）《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》GB16297-1996

（9）《建筑設(shè)計(jì)防火規(guī)范》GB50016-2006

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2.2用戶數(shù)據(jù)

工況1

流量：20,000m3/hr

入口溫度：30~60℃

入口壓力：100~200pa

入口含氧量：~5%（有組織排放和無組織排放的綜合含氧量）

工藝尾氣成分：甲苯越0.62噸/天，乙醇約0.47噸/天，87%揮發(fā)

濃度：2.27g/m3

3工藝流程

3.1工藝流程圖

3.2工藝流程說明

蓄熱式電力氧化爐（RTO）是一個(gè)復(fù)雜、高效和安全的氧化燃燒換熱系統(tǒng)，旨在通過氧化去除廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物。RTO的基本操作原理是，含溶劑的廢氣通過吸收陶瓷塊中的熱量，使氣流的溫度升高至約為820~850℃的氧化溫度，將揮發(fā)性有機(jī)物（VOC）分解為二氧化碳和水蒸氣，在排入大氣前通過另一個(gè)陶瓷塊回收氣流的大部分熱量。

在VOC的濃度達(dá)到RTO自熱運(yùn)行要求時(shí)，可通過吸收其氧化時(shí)發(fā)生的熱能（回收率≥93%），然后釋放于后面進(jìn)入的VOC上。通過各腔室閥門管路的切換實(shí)現(xiàn)熱能循環(huán)，實(shí)現(xiàn)不需要燃料的VOC高效處理。其處理效率可達(dá)到≥98%。

RTO設(shè)計(jì)有三個(gè)燃燒室，燃燒室內(nèi)安裝有陶瓷換熱器。系統(tǒng)在啟動時(shí)會首先進(jìn)入使用新鮮風(fēng)的升溫?zé)釥t模式，需用消耗燃料（本方案以柴油為燃料來考慮相應(yīng)設(shè)計(jì)和報(bào)價(jià)）提供熱量。只有當(dāng)燃燒室內(nèi)的溫度達(dá)到自持模式的設(shè)定溫度時(shí)，廢氣才會進(jìn)入系統(tǒng)進(jìn)行處理。系統(tǒng)由PLC程序控制，在裝置具備運(yùn)行條件的情況下，很方便開機(jī)操控。

4系統(tǒng)裝置

4.1系統(tǒng)構(gòu)成

系統(tǒng)由以下幾個(gè)子系統(tǒng)構(gòu)成：

4.1.1集氣、抽風(fēng)系統(tǒng)

集氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)充分利用廢棄初始動能，選用防爆風(fēng)機(jī)，加裝變頻器，用于對主風(fēng)機(jī)進(jìn)行變頻控制，既控制風(fēng)機(jī)平穩(wěn)啟動，降低起動電流，同時(shí)在運(yùn)行中還運(yùn)用微負(fù)壓匹配方式，根據(jù)流延線生產(chǎn)的特殊工況要求，通過PLC自動調(diào)整頻率對通風(fēng)系統(tǒng)的風(fēng)壓和風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)，可滿足生產(chǎn)線排風(fēng)壓力波動以及生產(chǎn)線滿開和部分開工的需求，做到風(fēng)機(jī)的電能按照生產(chǎn)線開工情況匹配使用。

配置應(yīng)急放空系統(tǒng)，用于緊急情況下廢氣去備用處理系統(tǒng)。

4.1.2蓄熱式氧化爐系統(tǒng)

采用三塔結(jié)構(gòu)的蓄熱式氧化爐，廢氣在爐膛內(nèi)的燃燒時(shí)間在1.5~2秒。上下室體構(gòu)造材料采用4~5mm厚度鋼板，提升閥閥門板材料采用304不銹鋼，氧化爐正常設(shè)定工作溫度為820~850℃，最高耐溫1200℃。陶瓷蓄熱塊支承采用雙相鋼材料，陶瓷蓄熱體采用蜂窩型高效蓄熱體。

蓄熱陶瓷特點(diǎn)：材質(zhì)多樣，可根據(jù)各戶和使用環(huán)境的不同，選用不同材質(zhì)和規(guī)格的產(chǎn)品?？妆诒?、容量大蓄熱量大，占用空間小。孔壁光滑、背壓小。使用壽命長，不易渣蝕、粘蝕和高溫變形。產(chǎn)品質(zhì)量規(guī)格高，安裝時(shí)，蓄熱體之間排放整齊，錯(cuò)位小。具有低熱膨脹性、比熱容大、比表面積大、壓降小、熱阻小、導(dǎo)熱性能好、耐熱沖擊好等特性。

4.1.3燃燒器系統(tǒng)

燃燒器選擇美國北美燃油燃燒器，型號6514-8-B，配備2臺燃燒器，燃燒器最大功率1500kw。燃燒液體粘度低于100SSU（或者22CSt）。燃燒系統(tǒng)中的關(guān)鍵部件如安全關(guān)斷閥、電磁閥、高低壓開關(guān)選用FM認(rèn)證品牌，雙安全關(guān)斷閥，單獨(dú)的火焰控制器和火焰探測器。助燃風(fēng)機(jī)入口裝有過濾網(wǎng)，風(fēng)機(jī)噪音保證距RTO裝置1m處小于等于85分貝。

4.1.4控制系統(tǒng)

控制系統(tǒng)采用西門子PLC程序控制，對設(shè)備進(jìn)行全自動監(jiān)測與控制?？刂泼姘灏惭b西門子觸摸屏，系統(tǒng)中畫面可隨時(shí)監(jiān)控RTO裝置的主要運(yùn)行狀態(tài)。選用NEMA 4X的控制柜。加裝ABB變頻器，根據(jù)工況平穩(wěn)運(yùn)行風(fēng)機(jī)，降低啟動電流，有效節(jié)能降耗，降低運(yùn)行費(fèi)用。

4.2系統(tǒng)裝置操作與維護(hù)

裝置自動化程序度高，可實(shí)現(xiàn)簡易操作。

需要停機(jī)時(shí)，只需按停止按鈕，系統(tǒng)按程序完成規(guī)定操作后自動停機(jī)。

RTO設(shè)備每年只需要對儀表和燃燒器做2次檢修，2~3天即可。一般不需要做大的維護(hù)。

每7年做一次蓄熱磚維護(hù)。更換掉部分的蓄熱磚。施工時(shí)間3~4周。

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5 RTO安全運(yùn)行的措施

5.1氧化室內(nèi)裝有火焰檢知器：火焰檢知器與長明火燃燒器連鎖控制，當(dāng)火焰檢知器測不到火焰時(shí)，廢氣進(jìn)氣閥關(guān)閉，出氣閥門及旁通閥門打開。

5.2氧化室內(nèi)設(shè)有長明火燃燒器、保持氧化室內(nèi)任何時(shí)候都有明火不會由于氣體濃度的變化引起爆燃。

5.3氧化室上部設(shè)有防爆口，以防止煙氣爆燃對爐體的損壞，起到瞬間泄壓作用。

5.4RTO系統(tǒng)設(shè)有旁通煙道，當(dāng)系統(tǒng)處于正常運(yùn)行時(shí)，廢氣從旁通煙道進(jìn)入旁邊環(huán)保處理裝置。

5.5廢氣進(jìn)RTO裝置前廢氣管道裝有阻火器，不會因回火發(fā)生爆炸。