环保新质生产力 | 具有清扫功能的高浓度VOCs废气蓄热焚烧技术

政务   2025-01-08 17:50   北京  



导  言

生态环保产业作为支撑生态文明建设和高质量发展的关键力量,正面临着转型升级的迫切需求。环保新质生产力,正成为推动产业向前发展的核心力量。本栏目将聚焦生态环保产业的新技术、新装备、新材料、新模式,深入宣传推广科技创新成果,及时发布环境技术进步奖项,全面介绍行业内的实用技术装备和示范工程,引导行业持续创新,加快数字、智慧、科技的融合赋能,为经济社会全面绿色转型贡献力量。


生态环境保护实用技术

2023-J-27

申报单位

恩国环保科技(上海)有限公司

推荐单位

中国环境保护产业协会废气净化委员会


一、技术简介

适用范围

适用于石化、化工、电子、印刷、涂布、喷涂等行业,用于固定排放源VOCs废气的处理。

技术原理

焚烧炉通过高温氧化原理去除VOCs,处理后的气体成分主要为氮气、氧气、水汽、二氧化碳等。焚烧炉炉体由蓄热槽和氧化槽构成,蓄热槽内填有耐高温蓄热陶瓷,可以储存高温烟气降温所释放的能量,用于预热入口废气。此外,约5%的热烟气从焚烧炉热旁通排出,经余热锅炉产生蒸汽。系统采用风机为废气提供动力,以切换阀实现蓄热槽作为废气入口、吹扫以及出口的状态切换。周期性的换向切换将使热量均匀地分布在整个焚烧炉内,同时也实现了蓄热槽连续吹扫,减轻了蓄热槽由废气入口切换为排放出口的间歇排放问题。切换阀为关键设备,采用软硬双密封技术,进一步减少废气泄漏率,从而提高VOCs废气的去除效率。

工艺路线

来自生产线的含VOCs废气首先进入前置过滤预处理系统,用以去除废气中夹带的细微颗粒物及水雾。过滤后的废气在系统风机作用下被送入RTO中, 在高温氧化作用下工艺废气中的VOCs被分解为二氧化碳和水等,并释放出大量热能。

恩国具清扫功能的蓄热式焚烧炉RTO的各蓄热室根据工作状态可分为热室、冷室、吹扫室,每个蓄热室会依次按照热室、吹扫室、冷室的顺序循环工作。每一循环中,各个蓄热室交替进行,依次历经蓄热-放热-吹扫程序,冷室的蓄热体温度升高并储存热量,热室蓄热体放热温度降低,同时吹扫系统完成对吹扫室的吹扫过程。系统周而复始,连续运行。

为最大程度回收热能,提高设备利用率,当废气的VOCs浓度升高,炉室超温时,RTO氧化槽配置的高温旁通风门会自动打开,将部分高温气体通过高温热旁通导入余热锅炉,用于产生一定量的蒸汽,供客户使用。然后,烟气经由余热锅炉出口管道送入混合箱,与RTO出口端气体混合降温后,直接由烟囱排出。

应用效果

在一定的来气条件下,可满足 《大气污染物综合排放标准》(GB 16297-1996)、《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)等标准的要求。不产生二次污染。

研发背景

在国内工业领域不断发展的背景下,工业废气 VOCs成为工业生产过程中工业废气的主要构成。目前,国内对VOCs的排放要求越来越严格,限值甚至达到30mg/m3以下。VOCs治理方法也众多,总体而言,对于没有回收价值的VOCs废气,焚烧氧化处理还是主流。但是如何在达到治理要求的情况下,尽可能的减少初始设备成本投入、减少设备操作的费用、甚至通过热回收增加业主的收益,是每个VOCs治理厂家需要考虑并解决的问题。蓄热式焚烧系统是一个复杂的系统,技术难点在于如何进一步提高焚烧炉系统的去除效率、如何最大程度回收热量。目前,我们通过对关键设备的研发,进一步提高焚烧系统的去除效率,尽可能回收热能,为企业增加经济效益。在全球范围来看,目前中国对VOCs的排放要求相对更加严苛,因此国内的VOCs焚烧氧化治理水平也相对较高,与国外的技术水平差距也在日益缩小,部分甚至优于国外治理水平。

技术特点

(1)系统VOCs处理效率较高。

(2)关键设备切换阀为自主研发,泄漏率极低,进一步提高了系统去除效率。

(3)自动化控制系统,并进行了安全联锁,保证了系统自动化程度及安全性。

(4)在整个系统设置多个检修口,保证系统设备检修的便利性。

(5)设备热效率高,最大程度回收了热量,配备余热锅炉产蒸汽,具有一定的经济效益。



二、典型应用案例

案例名称

化工行业项目后处理生产线RTO蓄热式燃烧炉系统工程

案例简介

本项目为化工行业项目后处理生产线排放废气处理工程,由恩国环保承建,负责工程设计、施工。工艺废气风量30,000 Nm3/h, 主要VOCs污染物为环己烷。项目采用一套具有清扫功能的蓄热式焚烧炉系统,并配置余热利用装置,可产生蒸汽以利客户使用。项目建成后由业主自运行,恩国环保提供后期维护保养及维修服务。

达到的标准或性能要求

装备出口排放气体达到《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571-2015)、《浙江省化学合成类制药工业大气综合排放标准》(DB 33/2015-2016)要求。

投运时间

2019年10月

工艺流程

恩国环保为业主提供的处理方案为:2套前置过滤器+1套恩国200型三槽蓄热式氧化炉(RTO)+1套余热锅炉。工艺流程简图如下:

来自生产线的含VOCs废气首先进入前置过滤预处理系统,用以去除废气中夹带的细微颗粒物及水雾。过滤后的废气在系统风机作用下被送入RTO中, 在高温氧化作用下工艺废气中的VOCs被分解为二氧化碳和水等,并释放出大量热能。

恩国环保具清扫功能固定式RTO的各蓄热室根据工作状态可分为热室、冷室、吹扫室,每个蓄热室会依次按照热室、吹扫室、冷室的顺序循环工作。每一循环中,各个蓄热室交替进行,依次历经蓄热-放热-吹扫程序,冷室的蓄热体温度升高并储存热量,热室蓄热体放热温度降低,同时吹扫系统完成对吹扫室的吹扫过程。系统周而复始,连续运行。

为最大程度回收热能,提高设备利用率,当废气的VOCs浓度升高,炉室超温时,RTO氧化槽配置的高温旁通风门会自动打开,将部分高温气体通过高温热旁通导入余热锅炉,用于产生蒸汽,供客户使用。然后,烟气经由余热锅炉出口管道送入混合箱,与RTO出口端气体混合降温后,直接由烟囱排出。

运行情况

该套设备于2019年10月投入运行,至今运行稳定,未发生运行事故。

技术应用产生的碳减排效果

不产生二次污染,提高VOCs 有效减排量。


三、技术申报单位联系信息  

单位名称:恩国环保科技(上海)有限公司

单位地址:上海市嘉定区安亭镇昌吉路156弄69号

联系人:顾尧

联系电话:021-61250788

电子邮箱:sophia.gu@anguilasia.com


为加快高科技、高效能、高质量的新技术、新装备和新材料应用,我会面向所有环保企事业单位,开展免费的生态环境保护实用技术装备和示范工程推广服务。从1991年至今,已累计推广近5000项,推出了火电厂超低排放、膜生物反应器、大型生活垃圾焚烧炉排炉等主流技术和装备,入选单位中高新技术企业占比近70%,成为创新型环保企业信赖的推广起点站,以及管理部门和排污企业认可的技术选用平台。 

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示范工程指采用先进生态环境保护技术、装备、材料或创新服务模式,具有示范推广意义的工程,包括污染防治工程、生态修复工程、资源综合利用工程、碳减排及生态环境综合治理工程。



END


来源:技术部



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