RTO催化燃燒裝置運行安全優(yōu)化14條建議

焚燒技術(shù)目前來看還是治理VOCs效率最高、最徹底的治理技術(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：

近年RTO爆炸部分案例摘錄
可以看出RTO設(shè)備風(fēng)險主要存在以下幾方面：
1、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。
2、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。
3、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。
4、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。
5、技術(shù)及運維人員素質(zhì)導(dǎo)致操縱不當(dāng)、運維不當(dāng)。面對發(fā)生突發(fā)問題時應(yīng)對不得當(dāng)、不及時。
RTO優(yōu)化建議
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(dāng)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。

為了防止RTO安全事故的發(fā)生、降低事故損失，就必須把安全問題放在第一位來考慮，我們從源頭消減、過程預(yù)防、末端把控三方面梳理出14條優(yōu)化建議。
一、源頭消減方面
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(fēng)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(fēng)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(fēng)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(fēng)量；廢氣入口加設(shè)置緩沖罐并補充新風(fēng)，確保進入RTO系統(tǒng)的廢氣濃度低于其25%LEL。
二、過程預(yù)防方面
4、導(dǎo)靜電：風(fēng)管、風(fēng)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(fēng)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(dāng)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(fēng)：通過強制通風(fēng)措施，滿足最低通風(fēng)量要求，避免可燃物積聚、回火等。
8、泄爆：風(fēng)管每隔一定間距設(shè)置泄爆閥，泄爆閥壓力低于風(fēng)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。

緊急閥門布置示意圖
三、末端把控方面
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(dāng)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(fēng)閥、溫度儀、壓力計連鎖，當(dāng)RTO爐內(nèi)溫度、壓力異常時，新風(fēng)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(fēng)罩、風(fēng)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(fēng)管設(shè)置阻火器、水封等，防止RTO爐或風(fēng)管爆炸回火至前端或車間，減少事故損失。

阻火器安裝示意圖
14、監(jiān)控：將RTO系統(tǒng)與生產(chǎn)、風(fēng)管壓力計、中級風(fēng)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。
來源：環(huán)保