蓄热式燃烧技术安全防控分析

知识点：施工蓄热燃烧技术

RTO 处理系统爆炸的发生，需要满足三要素，即可燃物、助燃物和点火源，所以安全防控措施主要针对以上三要素的防控。

2.1 严控可燃物浓度

考虑到RTO 本身具有明火，如果进口浓度超过爆炸下限，任何防控措施都无济于事，应严格控制RTO进口有机物的浓度，使其控制在对应气体爆炸下限的25% 以内。防控措施主要有：RTO 进气管道上设置气体浓度检测，一级报警点为10%LEL，二级报警点为20%，达到二级报警点时，切断废气进气，打开新风补气阀，对RTO 进行停机降；对于高浓度废气，RTO 入口加稀释风阀；废气入口加缓冲罐，缓冲罐的体积要设计得当；浓度监测仪、稀释风阀、RTO 风机等仪器设备之间的连锁控制，对突发问题第一时间做出正确的动作。

2.2 安全风险评估

RTO 处理系统的安全设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用，化工行业废气成分复杂，应进行安全风险评估论证，采用HAZOP 等软件分析并采取相应的安全措施。

2.3 强化预处理措施

化工行业废气排放浓度波动性大，一般会含有酸雾和颗粒物，在进入RTO 燃烧时，需要进行混匀和去除酸雾和颗粒物。建议企业采用PP 碱洗塔对有机废气进行预处理，由于PP 填料塔强度不高，在发生事故时极易泄爆，最大限度地保证系统安全。

2.4 增设必要的防火、防爆和泄爆等措施

废气收集总管中安装防火阀，防火阀应符合GB15930 的相关规定；在RTO 入口加装阻火器，阻火器应符合GB/T13347的相关规定；在RTO 燃烧室、缓冲罐、管道拐弯处加泄爆片，防爆泄压设计应符合GB 50160 的相关规定；在RTO 设备附近设置一些消防设施；风机、电机和置于现场的电气仪表等设备的防爆等级应不低于现场级别。

2.5 优化收集系统

废气的收集以及风机选用需进行规范化设计，废气收集管线需统筹规划，形成支管－主管－处理装置－总排口的收集处理系统，确保废气收集效果，收集管网应考虑必要的防火和泄爆。采用金属材质的收集管网时，应考虑静电跨接、系统接地等措施，及时导出静电，避免积聚，接地电阻应小于4Q，防雷设计应符合GB 50057、SH/T3038 的相关规定；避免管道中存在直角和尖角，减少因摩擦而导致的静电。

2.6 优化处理系统

RTO 炉设计时对废气进行气流场和热流场模拟，其中气流场模拟确保RTO 炉内无死角，废气能够均匀流畅通过，避免局部湍流或浓度过高；热流场模拟确定陶瓷装填量，选择适宜热回收效率，避免RTO 炉蓄热室冷端温度过高，减少安全隐患。

2.7 优化运维措施

处理系统合理有效的运维是保证正常稳定运行的必要条件，应定期对处理系统进行点检维修和排查隐患，比如及时排出收集管网中的积液，避免积液中的VOCs 再次挥发至气相，导致气相中浓度过高；确保预处理设施的运行效率，避免RTO炉中填料堵塞，引发断流造成安全隐患。

2.8 设置各类安全预警措施

燃料供给系统应设置高低压保护和泄漏报警装置；压缩空气系统应设置低压保护和报警装置；设置UPS 备用电源和压缩空气储气罐；设置应急排空管道，严禁与高温排空管道共用烟囱排放；处理系统应设置安全仪表系统，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应不低于SIL2 标准设计。

2.9 渐进化科学调试

RTO 炉调试时理应先进行空载调试，待空载调试稳定后再逐步接入低浓度有机废气，如企业污水池加盖收集后废气、车间换风废气等，最终再逐步接入高浓度废气。同时对拟接入高浓度废气的排放流量、排放浓度进行检测，重点关注峰时浓度，峰值浓度不得超高混合废气爆炸下限的25%。

相关知识点参考资料：

1、技术施工阶段某矿竖井结构布置施工图

2、竖井内电缆桥架安装技术交底.pdf