某藥廠有機廢氣治理與控制RTO 燃燒技術(shù)與控制技術(shù)結(jié)合的應(yīng)用

魏兵

（宇星科技發(fā)展（深圳）有限公司，廣東 深圳 518057）

本廢氣治理項目安裝完成后，經(jīng)過設(shè)備單體調(diào)試后，進入整體試運行，通過整套系統(tǒng)調(diào)試和試運行，對廢氣處理所有系統(tǒng)、設(shè)備進行全面考核，檢驗其性能或質(zhì)量是否達(dá)到設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，使系統(tǒng)安全、經(jīng)濟、優(yōu)質(zhì)的移交運行，實現(xiàn)有機廢氣超低排放。

1 RTO 燃燒器系統(tǒng)控制原理

廢氣先經(jīng)過預(yù)處理，通過四級過濾把廢氣的大顆粒污染物截留，再進入轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)進行吸附，經(jīng)過吸附區(qū)后的廢氣，廢氣里的VOC 組分被轉(zhuǎn)輪上的沸石吸附，出去的氣體就是達(dá)標(biāo)干凈廢氣，直接進入煙囪。

附著在轉(zhuǎn)輪上的廢氣到了脫附區(qū)后，用1 : 20 的熱廢氣脫附出來后，濃縮成20 倍的濃度從轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)出來后，進入RTO,在一定的濃度界限范圍內(nèi)，廢氣的濃度越高，需要的天然氣量越小，當(dāng)廢氣濃度達(dá)到一定濃度時，RTO 系統(tǒng)能實現(xiàn)自維持；所以本工藝考慮為了降低廢氣處理系統(tǒng)的能耗，通過轉(zhuǎn)輪先將廢氣濃縮，再將濃縮后的廢氣進入RTO 焚燒爐，盡量減少燃燒裂解過程中需要的天然氣量，甚至實現(xiàn)天然氣零能耗。

從脫附區(qū)出來的濃縮后的廢氣進入RTO 以后，在上升通道過程中，吸收蓄熱磚上的熱量升溫預(yù)熱，廢氣預(yù)熱后直接進入爐膛，利用爐膛持續(xù)維持恒定的裂解溫度760～820 ℃，將預(yù)熱后的廢氣加熱到780 ℃，在爐膛廢氣裂解變成二氧化碳和水蒸氣進出排氣通道，在排出過程中將熱量保留在蓄熱磚內(nèi)，通過切換閥的切換過程，蓄熱磚在進氣、出氣及清吹通道不停切換，實現(xiàn)了節(jié)能；出氣通道內(nèi)，二氧化碳和水蒸汽降溫后，離開RTO，進入煙囪。實現(xiàn)了廢氣燃燒處理。

1.1 燃燒器的工作原理

見圖1、2。

圖1 工藝流程圖

1.2 RTO 燃燒器的主要設(shè)備及參數(shù)

見表1。

表1

圖2 帶控制點工藝流程圖

1.3 RTO 燃燒器的控制策略

末端治理系統(tǒng)滿足廢氣導(dǎo)入條件之后，開啟系統(tǒng)導(dǎo)入閥門，關(guān)閉新風(fēng)閥門后即代表各車間進入可全線聯(lián)網(wǎng)導(dǎo)入廢氣。各車間預(yù)處理正常運行前提下，兩個車間關(guān)閉應(yīng)急閥打開導(dǎo)入閥，即車間已導(dǎo)入系統(tǒng)觀察各車間預(yù)處理后排風(fēng)機的運行狀態(tài)，若車間出現(xiàn)排風(fēng)不暢，則需調(diào)整風(fēng)機頻率后再進行觀察。兩個車間導(dǎo)入正常，即可導(dǎo)入其它車間。保證各車間排風(fēng)正常后，通過調(diào)整吸附風(fēng)機的頻率后觀察推斷與其連鎖變頻的壓力傳感器最佳的設(shè)定值。吸附風(fēng)機即可與其進行連鎖變頻運行，系統(tǒng)即達(dá)到最佳運行狀態(tài)。

1.4 RTO 燃燒爐的溫度控制策略

主要控制點的溫度：

轉(zhuǎn)輪+RTO 的主要控制溫度點分別有：脫附進口熱氣溫度180-220℃、冷卻出口溫度90-150℃、脫附出口溫度30-60℃、爐膛溫度780-820℃。

1.5 系統(tǒng)安全要求

RTO 是一個在高溫條件下運行的設(shè)備，廢氣濃度、天然氣都是危險源，在日常的運行過程中必須嚴(yán)格注意如下的幾個重要的使用原則:

1.5.1 設(shè)備運行前必須要吹掃。

1.5.2 高于760℃連續(xù)點火失敗超過三次必須進行吹掃，低于760℃點火失敗必須進行吹掃。

1.5.3 設(shè)備未到廢氣導(dǎo)入溫度條件前，不允許導(dǎo)入廢氣。

1.5.4 所以在任何重要故障產(chǎn)生，都需要優(yōu)先切斷天然氣供應(yīng)和廢氣導(dǎo)入；即使在設(shè)備出故障無法進行自動切斷的情況下也必須切斷。

根據(jù)以上的原則，我們將整個系統(tǒng)的故障進行分級，分別為A（嚴(yán)重故障），B（一般故障），C（一般故障）三個等級。

A 類故障報警，會切斷廢氣導(dǎo)入、切斷燃?xì)?，系統(tǒng)進入故障的處理模式，如下響應(yīng)所示：

表2

B 類報警：報警會切斷廢氣導(dǎo)入，但不一定會給RTO 爐子降溫，會根據(jù)實際情況由操作人員自行決定。

表3

C 類報警：只做報警，需要操作人員關(guān)注解決

表4

系統(tǒng)急停

當(dāng)按下系統(tǒng)急停按鈕以后，所有運轉(zhuǎn)的設(shè)備立刻全部停止，閥門會運行到安全的位置。在正常運行過程中，我們不主張使用急停按鈕，僅當(dāng)設(shè)備和人身出現(xiàn)安全事故時，才允許使用。按下急停按鈕后系統(tǒng)響應(yīng)：

退出連線模式、爐頭關(guān)閉、新風(fēng)風(fēng)門打、主風(fēng)機停機、燃燒風(fēng)機停機、提升閥停機、系統(tǒng)進入到停機模式，系統(tǒng)進入離線模式：爐頭關(guān)閉、主風(fēng)機停止、提升閥運行、直到爐堂溫度低于90°C，系統(tǒng)停機。

2 運行效果評價

通過數(shù)據(jù)可以看出，通過RTO 燃燒器的控制，燃?xì)饬髁刻幱谳^低水平，部分時段控制燃?xì)饬髁繛?。

圖3 爐膛溫度與天然氣流量曲線

3 結(jié)論

到截稿時為止，RTO 燃燒器已經(jīng)運行1 月，各項參數(shù)都達(dá)到規(guī)范要求，出口濃度符合環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)。此次RTO 燃燒器的成功應(yīng)用，為我司RTO 燃燒爐成功運行積累了豐富的數(shù)據(jù)和技術(shù)經(jīng)驗，同時為其他項目今后進行相關(guān)改造提供了可以借鑒的技術(shù)。