含氟、含氯廢氣廢液急冷工藝焚燒裝置的設(shè)備布置

武炳 李沖

摘要：含氟、含氯廢氣廢液焚燒環(huán)保裝置可以對有機含氯、含氟廢氣廢液進行無害化處理，此類環(huán)保裝置已廣泛應(yīng)用在氯堿、氟化工、農(nóng)藥等多個行業(yè)。此類環(huán)保裝置通過焚燒爐的高溫焚燒以及急冷等后續(xù)工藝系統(tǒng)，將有機含氟、含氯有機廢氣廢液最終轉(zhuǎn)化為氫氟酸、鹽酸等，同時最終尾氣也達(dá)到了國家環(huán)保要求的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)。

關(guān)鍵詞：含氟;含氯;廢氣廢液焚燒;設(shè)備布置

1. 設(shè)備布置原則

1.1焚燒爐系統(tǒng)、煙氣急冷系統(tǒng)的布置

焚燒爐煙、急冷器、急冷罐應(yīng)布置在框架內(nèi)，各設(shè)備之間一般為管口直連，設(shè)備布置需要做為整體統(tǒng)一考慮。

急冷罐落地布置，其基礎(chǔ)高度不宜過低，以避免進泵管線出現(xiàn)上袋形。急冷器應(yīng)布置在急冷罐上方，急冷器出口與急冷罐入口直連，兩設(shè)備之間需要設(shè)置膨脹節(jié)。膨脹節(jié)可由急冷器自帶;當(dāng)急冷器本身不帶膨脹節(jié)時，兩設(shè)備之間應(yīng)預(yù)留500mm～800mm膨脹節(jié)間距。急冷器四周通常會設(shè)置2～3層急冷液噴槍;噴槍與管道之間用軟管連接，噴槍數(shù)量較多，在急冷器四周需要留出充足的配管空間并考慮噴槍的拆卸檢修。

焚燒爐應(yīng)布置在急冷器上方，煙氣出口與急冷器入口直連。焚燒爐可采用立式或臥式。焚燒爐爐頭處，通常所連管道、閥組較多，且噴槍需要抽芯檢修，爐頭需要留出充足的配管、操作空間。對于立式焚燒爐，各噴槍高出平臺間距宜為800mm～1500mm;噴槍的抽出方向為豎直向上或斜向上，應(yīng)注意在噴槍抽出方向上不能有不可拆卸的遮擋物;當(dāng)噴槍數(shù)量較多時，可在爐頭上再設(shè)置一層平臺，噴槍管道豎直布置，管道閥組布置在上層平臺。對于臥式焚燒爐，其基礎(chǔ)高度不宜過高，以避免水平段上噴槍、儀表的高度過高，不易操作;焚燒爐爐頭的管道可水平布置，注意根據(jù)管道上閥組、儀表的數(shù)量留出足夠的配管空間。

急冷系統(tǒng)還需要配有高位水罐與急冷換熱器。高位水罐用于向急冷器供水，高度應(yīng)高于急冷器，一般布置在框架的最上層。急冷換熱器根據(jù)工藝條件不同，可選用板式換熱器或立式管殼式換熱器，一般可布置在框架上。

1.2洗滌塔的布置

煙氣吸收洗滌系統(tǒng)通常設(shè)有2～3級洗滌塔，用以吸入、中和煙氣中的酸性氣體，常采用玻璃鋼等非金屬材質(zhì)，其高度一般在15m～20m。洗滌塔宜與焚燒爐系統(tǒng)一同布置在框架內(nèi)，結(jié)合考慮下游除塵系統(tǒng)的設(shè)備尺寸，可與焚燒爐布置在成“一”形或“U”形布置，如圖1所示。

框架的層高主要考慮焚燒、急冷系統(tǒng)的操作方便來決定，洗滌塔布置在框架內(nèi)時，需要注意塔管口需要與框架平臺相協(xié)調(diào)。需要考慮的因素主要有：（1）人孔距平臺高度宜為600mm～1200mm，不易滿足此條件時，應(yīng)注意人孔蓋打開時不能被障礙物遮擋，人孔下方有足夠空間放置活動支架;（2）工藝管口不要與平臺梁沖突，個別管口不易滿足此條件時，可與工藝、設(shè)備專業(yè)協(xié)商調(diào)整管口位置;（3）應(yīng)通過設(shè)備基礎(chǔ)調(diào)整塔的安裝高度，但基礎(chǔ)高度大于500mm時，應(yīng)調(diào)整塔裙座的高度以降低基礎(chǔ)高度。

塔之間的煙氣管道管徑通常較大，設(shè)備布置時應(yīng)提前規(guī)劃出煙氣管道路徑，設(shè)備之間以及設(shè)備距平臺邊緣的間距應(yīng)能滿足大管道的安裝需求。

1.3除塵系統(tǒng)的布置

除塵器優(yōu)先考慮布置在框架內(nèi)，以方便操作檢修?？蚣軆?nèi)空間不足時，除塵器也可布置在框架外，此時，應(yīng)由除塵器自帶操作平臺。

除塵器底部廢水需排放至廢水池，廢水管線為處流，廢水池應(yīng)為地下結(jié)構(gòu)，需布置在框架外側(cè)。進廢水池管線通常為沿地面布置，在影響通行處應(yīng)設(shè)置踏步;廢水池應(yīng)盡量靠近除塵器布置，以減少廢水管線長度。池中廢水通常需要泵送至界區(qū)外，廢水池也應(yīng)同時考慮靠近管廓布置。

1.4排放系統(tǒng)的布置

自立式煙囪宜布置在裝置邊緣。煙囪直徑較小、需要利用鋼架支撐時，也可考慮將煙囪布置在主框架內(nèi)，以減少鋼結(jié)構(gòu)用量。

設(shè)有活性碳吸附罐或煙氣再加熱器時，各設(shè)備之間的間距應(yīng)能滿足配管需求。煙囪布置在主框架內(nèi)時，活性碳吸附罐或煙氣再加熱器可考慮布置在框架平臺上，以減小占地。

1.5風(fēng)機、泵的布置

助燃風(fēng)管線上一般需要設(shè)置流量計，對前后直管段度長度有一定要求。當(dāng)采用立式焚燒爐時，爐頭處進風(fēng)管口位置較高，助燃風(fēng)機可布置在焚燒爐附近的框架邊緣處，助燃風(fēng)管線在框架外側(cè)豎直布置，流量計設(shè)置在豎直段上方便操作處。當(dāng)采用臥式焚燒爐時，進風(fēng)管口位置相對較低，助燃風(fēng)機與焚燒爐爐頭的可保持一定的水平間距布置，將流量計設(shè)置在助燃風(fēng)管線的水平段上。

引風(fēng)機一般設(shè)置在除塵器出口后。引風(fēng)機的布置應(yīng)考慮留有足夠的操作與配管空間。

急冷罐、各級洗滌塔均配有相應(yīng)的循環(huán)泵。泵的布置主要考慮的因素有：（a）布置泵時，需空分考慮泵的安裝、維修保養(yǎng)和操作的空間需求;（b）流體介質(zhì)通常呈酸性，管道采用碳鋼襯氟材質(zhì)，在滿足基本的配管空間的情況下，泵應(yīng)距設(shè)備盡量近，以減少管道長度、降供成本。

1.6其他設(shè)備的布置

據(jù)工藝條件的不同，還會設(shè)置一些輔助設(shè)備，如廢氣、廢液的緩沖罐，酸液罐，加藥裝置等。

廢氣、廢液的緩沖罐一般設(shè)置在進焚燒爐之前，裝置邊緣靠近界區(qū)管道交接點處。對于具有火災(zāi)危險類別的罐體，防火堤的設(shè)備、距焚燒爐等明火設(shè)備、其他儲罐、泵等設(shè)備的間距需要滿足GB 50160《石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn)》的相關(guān)要求。

酸液罐一般布置在裝置邊緣，可與廢氣廢液緩沖罐靠近布置。酸液罐需要設(shè)置圍堰，圍堰內(nèi)地坪需要防酸處理。

加藥裝置常采用撬裝設(shè)備，可布置在管廓下方，但需要注意留出一定的通道。

2 結(jié)論

綜上所述，設(shè)備布置時需要注意一下幾方面：

1 在設(shè)備布置時，應(yīng)首先滿足工藝需求。對于大尺寸管道及應(yīng)力管道的布置也應(yīng)一同考慮。這些都是影響設(shè)備布置方案的重要因素。

2 設(shè)備布置應(yīng)符合相關(guān)法律、法規(guī)和標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范的要求。這是保證裝置可以安全生產(chǎn)運行的重要保證。

3 考慮設(shè)備吊裝及安裝。設(shè)備布置及項目設(shè)計時，對框架內(nèi)設(shè)備，應(yīng)考慮設(shè)備吊裝合理性。必要時，要對結(jié)構(gòu)提出相應(yīng)條件需求。減少在設(shè)備安裝時，由于吊裝困難造成施工成本增加的情況發(fā)生。

4 保證必要的人員通道和檢修空間。裝置在運行時，工人會經(jīng)常巡檢裝置區(qū)，因此，經(jīng)常通過的地方要留有足夠的空間方便工人巡檢。對于有拆卸維護需求的區(qū)域，要設(shè)有合理的維修保養(yǎng)空間，方便工人操作。

5 節(jié)約成本。在進行項目設(shè)計時，應(yīng)充分考慮項目建設(shè)成本。在滿足上述要求的前提下，盡可能降低成本。

參考文獻：

[1] 中國石油化工集團有限公司 石油化工企業(yè)設(shè)計防火標(biāo)準(zhǔn) （GB 50160-2008）中國計劃出版社

[2] 宋岢岢? 壓力管道設(shè)計及工程實例 化學(xué)工業(yè)出版社

[3] 張德姜 張發(fā)有 全國壓力管道設(shè)計和審批人員培訓(xùn)教材 中國石化出版社