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蓄热式焚烧炉(RTO炉)系统安全技术要求
 点击数:148次 添加时间:2022/10/20 [打印] [返回] [收藏]

1.术语和定义下列术语和定义适用于本标准。

1.1 RTO炉系统RTO炉是指将工业有机废气进行燃烧净化处理,并采用蓄热体吸收、释放燃烧热量,对待处理废气进行换热升温、对净化后气体进行换热降温的装置。RTO炉系统包括:RTO炉体、燃烧器、风机、提升阀、吹扫阀、新风阀、旁通切断阀、应急排放设施、热旁通阀、烟囱、管道、电气(配电柜、操作柱等)、自控(PLCDCS)、仪表(温度、压力、流量、烃分析仪等)等。

1.2 HAZOP危险与可操作性(Hazard and Operability,简称HAZOP)研究是以系统工程为基础的一种可用于定性分析的危险性评价方法,用于探明生产装置和工艺过程中的危险及其原因,寻求必要对策。

1.3 LOPA保护层分析(Layer of protection analysis,简称LOPA)是在定性危害分析(HAZOP)的基础上,进一步评估保护层的有效性,并进行风险决策的系统方法。LOPA分析是对降低不期望事件颎率或后果严重性的独立保护层的有效性进行评估的一种过程方法或系统。

2、设计4.1 一般要求

2.1.1 RTO炉系统设计应符合HJ 1093和国家相关法律、法规、标准、规范及相关文件的要求。

2.1.2 RTO炉系统的消防设计应纳入工厂的消防系统总体设计,消防通道、防火间距、安全疏散的设计和消防栓的布置应符合 GB 50016等相关规范的规定;应按照 GB 50140 的规定配置移动式灭火器。

2.1.3 RTO炉系统管路和RTO炉的防爆泄压设计应符合GB 50160的要求。4.1.4 RTO炉系统的电气系统防爆设计应符合 GB 50058 的相关规定。4.1.5 RTO炉系统应有故障自动报警和保护装置,并符合安全生产、事故防范的相关规定。

2.1.6 RTO炉应采取有效措施,防止管道及RTO炉下室体中的冷凝和沉积产生。

2.1.7 应采取措施从严控制含有焦油、漆雾等粘性物质进入,RTO炉进气中颗粒物浓度应低于5mg/m3

2.1.8 易反应、易聚合的有机物和自身具有爆炸性物质不宜采用RTO炉处理。

2.1.9 含卤素的废气不宜采用RTO炉处理。

2.1.10 RTO炉系统应进行安全风险评估论证,对于废气成分复杂的,应进行HAZOP分析并采取相应的安全措施。

2.1.11 RTO炉宜具备反烧和吹扫功能。

2.1.12 排气筒的设计应符合 GB 50051 和环境影响评价文件及批复意见的相关规定和要求。

2.1.13 RTO炉系统的固定式钢梯、防护栏杆及平台的安全要求应符合GB 4053.1GB 4053.2GB 4053.3 的相关规定。固定式钢梯宜采用斜梯或旋梯。

2.1.14 RTO炉系统噪声控制应符合GB 12348GB/T 50087的相关规定。4.1.15 RTO炉系统的安全标志、标识应符合GB 2893GB 2894GB 7231等规范的相关规定。

2.1.16 RTO炉系统有余热锅炉的,锅炉须满足TSG 11要求。

2.1.17 新建RTO炉系统安全设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。

2.2 设计资质设计单位应具备相应行业专业设计资质或环境工程(大气污染防治工程)专项乙级以上设计资质。

2.3 技术措施

2.3.1 总平面布置

2.3.1.1 场址选择与总图布置应符合 GB 50187 GB 50489等相关规定。4.3.1.2 场址选择应遵从方便施工和运行维护等原则。

2.3.1.3 设备的布置应考虑主导风向的影响,并优先考虑减少有害气体、噪声等对周边敏感目标的影响。

2.3.1.4 RTO炉属于明火设备,应远离易燃易爆危险区域,防火间距应符合GB 50016GB 50160GB 51283等相关规定。

2.3.2 工艺措施4.3.2.1 RTO炉系统应通过设置缓冲罐、调整风量等措施,严格控制RTO炉入口有机物浓度和流速,保证相对平稳、安全运行。

2.3.2.2 当废气管道内可能沉积危险物质(如可燃粉尘、叠氮化合物等)时应考虑对废气管道进行定期清洗。废气总管需设置一定的坡度,从工艺侧坡向缓冲罐一侧。

2.3.2.3 对于浓度较高且含有低燃点物质的应急排空管道,严禁与高温排空管道共用烟囱排放。

2.3.2.4 RTO炉系统应通过强制通风措施,满足低通风量要求,避免可燃物积聚、回火等。

2.3.2.5 RTO系统进气管道各危险点(如支管接入总管处)宜设置压力检测设施、止回装置、紧急切断阀等,以减少管内气体回冲,产生连锁反应。4.3.2.6 如遇突发情况,在保证安全前提下,应急排放应满足相关环保要求。

2.3.3 设备设施

2.3.3.1 当系统风管道采用金属材质时应采用光滑内壁金属管,采取可靠防静电接地措施,风管内壁禁止涂刷非导电防腐涂层,防止静电产生和积聚。风管采用非金属材质时应增加导静电设施。

2.3.3.2当废气中含有腐蚀性气体时,所有管道、阀门和颗粒过滤器均应采用耐腐蚀材料制造或按相关标准进行防腐处理。

2.3.3.3 RTO炉系统管道烟气温度超过60℃时,需要做防烫隔热保护,设计应满足GB 50264SGBZ-0805的相关规定。

2.3.3.4 置于现场的电气、仪表等设备的防爆等级应符合GB 50058的要求。4.3.3.5 RTO炉仪表控制系统应设置UPS备用电源。RTO炉的动力系统宜采用二级供电负荷。

2.3.3.6 RTO炉系统应设置过载保护、短路保护、断相保护、接地保护、电源防雷保护等功能,接地电阻应小于4Ω。

2.3.3.7 室外安装的RTO炉、烟囱应设置符合GB 50057规定的避雷装置,并定期检测。

2.3.3.8 在线监测采样平台应符合GB/T 16157的相关规定。

2.3.3.9 RTO炉系统燃烧器的设计、制造、验收应符合 GB/T 19839的相关规定。

2.3.3.10 换向阀宜采用提升阀、旋转阀、蝶阀等类型,其材质应具有耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能,适应频繁切换。高温旁通阀泄露率应不高于1%,并宜设置冷气保护措施。

2.3.4 安全检测控制

2.3.4.1 RTO炉系统应设置PLCDCS控制系统(视情况可设置安全仪表系统),对风机、阀门、燃烧器、炉膛和废气管道等设备设施的关键参数进行实时监控和联锁。关键设备安全仪表系统(SIS)的设计应符合HAZOP分析、LOPA分析、SIL等级评估的要求。

2.3.4.2 进入RTO炉的有机物浓度应低于其爆炸极限下限的25%。对于含有混合有机物的废气,其控制浓度P应低于易爆组分或混合气体爆炸极限下限低值的25%,即P×25%Pe为易爆组分爆炸极限下限(%),Pm为混合气体爆炸极限下限。

2.3.4.3 RTO炉系统进口管道上,应根据风险识别结果设置LEL在线检测仪,应冗余设置。LEL在线检测仪与进入RTO炉系统的废气切断阀、新风阀、紧急排放阀联动,对废气进行安全处理,确保进入RTO炉的废气浓度平稳且低于爆炸下限的25%LEL在线检测仪安装的位置距RTO炉的管道等效长度(L)综合考虑检测器响应时间(t1)、切换阀门动作时间(t2)和废气的流速(v)的关系,Lv*(t1+t2)LEL在线检测仪检测精度±5% F.S,控制废气进入RTO的浓度<25%LEL

2.3.4.4 含控氧组分的超高浓度废气管道宜设置氧浓度检测装置。

2.3.4.5 RTO炉系统应设置安全可靠的火焰监测系统、温度控制系统、压力控制系统等。在RTO炉系统气体进出口、燃烧室、蓄热室和换热器均应设具有自动报警功能的多点温度检测、压力检测装置;燃烧室应设置燃烧温度和极限温度检测报警装置,蓄热体上下层应分别设置温度、压差检测装置;每台燃烧器宜配置不低于2支火焰检测器。

2.3.4.6 RTO炉系统应设置过热保护设施。燃烧室温度检测至少应设置3支热电偶(双支),并宜设置三级温度报警点:当炉内温度升高,超过一级报警点报警提示,高温旁通阀打开,排放多余的热量;达到二级报警点设定值时,新风阀打开;当RTO炉温度超过三级报警点设定值时,关闭RTO炉系统进口废气阀,全开紧急排放阀和新风阀,使RTO炉设备完全通过新鲜风降温。

2.3.4.7 RTO炉系统应设置断电断气(仪表风)后,总管旁通阀开启,炉体进气阀、排气阀关闭,防止烟囱效应引起蓄热层下部温度上升。

2.3.4.8 仪表风系统应设置缓冲罐或压缩空气储气罐、低压保护及联锁报警。

2.3.4.9 燃烧器燃料宜优先选择天然气、柴油等,燃料供给系统应装设压力检测装置,具备高低压保护、泄漏报警和紧急切断功能。

2.3.4.10 阻火器应设置压差检测装置。

2.3.4.11 RTO炉系统可能泄露释放可燃或有毒气体的区域,应设置可燃或有毒气体检测报警仪。可燃或有毒气体检测报警仪的选型、安装应符合GB/T 50493的相关规定。

2.3.5 防爆泄压

2.3.5.1 RTO炉系统前端管道应安装阻火器或防火阀。阻火器应符合GB/T 13347SH/T 3413的相关规定,防火阀应符合GB 15930的相关规定。4.3.5.2 RTO炉系统进气管道应设置泄爆片,炉膛内应设置泄爆门。泄爆气应释放至安全地点,避开人员活动的区域和其它工艺设施。