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技術(shù)文章

淺析設(shè)計(jì)RTO廢氣處理系統(tǒng)控制方式的總體思路

閱讀:283          發(fā)布時(shí)間:2022-6-26

RTO廢氣處理系統(tǒng)常用于VOCs焚燒處理,因VOCs具有可燃性,再加上運(yùn)行中的高溫、明火等特點(diǎn),當(dāng)濃度超過(guò)爆炸下*,易發(fā)生爆炸。此外,氧化爐內(nèi)熱量超過(guò)限值,也會(huì)發(fā)生超溫爆炸。另一方面,系統(tǒng)的儀表、閥門等設(shè)備出現(xiàn)故障或突發(fā)停電、停氣等,導(dǎo)致系統(tǒng)安全自控設(shè)計(jì)失效,系統(tǒng)也會(huì)發(fā)生超溫爆炸。

下面來(lái)總體分析一下控制方式總體思路,在進(jìn)行RTO系統(tǒng)設(shè)計(jì)時(shí)主要考慮以下幾個(gè)方面:

(1)限制入爐廢氣濃度;

(2)疏排爐內(nèi)富余熱量;

(3)運(yùn)行超限、設(shè)備故障聯(lián)鎖停爐。

1、 限制入爐廢氣濃度

有機(jī)物氧化分解放出大量熱量使得廢氣溫度升高,由于溫度的提高會(huì)降低有機(jī)物爆炸下限濃度,通常要控制廢氣進(jìn)口濃度<25%LEL。設(shè)計(jì)時(shí)采用變頻稀釋風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)稀釋風(fēng)量的方法控制氧化爐進(jìn)口廢氣濃度??刂撇呗圆捎冕槍?duì)混合廢氣LEL的閉環(huán)調(diào)節(jié),通過(guò)增減稀釋風(fēng)機(jī)頻率,調(diào)節(jié)稀釋風(fēng)量,控制廢氣進(jìn)口LEL。當(dāng)LEL增加時(shí),加大稀釋風(fēng)量;當(dāng)LEL減小時(shí),減小稀釋風(fēng)量。主要控制LEL在20%~25%,一般設(shè)定在20%并自動(dòng)跟蹤。

實(shí)際調(diào)試時(shí),由于此控制系統(tǒng)存在延遲,某些時(shí)刻上游廢氣濃度變化速率過(guò)快,稀釋風(fēng)量無(wú)法快速調(diào)節(jié),將導(dǎo)致LEL超過(guò)25%,進(jìn)而造成停爐。故對(duì)控制策略略做調(diào)整,在原控制系統(tǒng)上加入前饋控制,將上游廢氣LEL作為前饋值,當(dāng)上游廢氣濃度變化時(shí),系統(tǒng)能夠立即調(diào)節(jié)稀釋風(fēng)量,控制LEL在調(diào)節(jié)范圍內(nèi)。

2、疏排爐內(nèi)富余熱量

氧化爐內(nèi)的富余熱量通過(guò)熱旁通閥的調(diào)節(jié)送至余熱回收裝置。通過(guò)控制燃燒室的溫度來(lái)調(diào)節(jié)熱旁通閥開度,當(dāng)燃燒室的溫度升高時(shí),開大熱旁通閥,增加送至余熱回收裝置的熱量;當(dāng)燃燒室的溫度降低時(shí),關(guān)小熱旁通閥,減少送至余熱回收裝置的熱量。主要控制燃燒室溫度在900~1000 ℃,一般設(shè)定在950 ℃并自動(dòng)跟蹤。實(shí)際調(diào)試時(shí),為避免系統(tǒng)的外部干擾,加入混合廢氣LEL作為前饋。若RTO系統(tǒng)未設(shè)置余熱回收裝置,可通過(guò)熱旁通閥將富余的熱量直接排至煙囪。

3、運(yùn)行超限、設(shè)備故障聯(lián)鎖停爐

當(dāng)入爐濃度無(wú)法限制、富余熱量無(wú)法疏放或設(shè)備故障無(wú)法運(yùn)行時(shí),觸發(fā)系統(tǒng)聯(lián)鎖停爐。停爐時(shí),立即關(guān)閉氧化爐入口閥,打開緊急旁通閥,切斷廢氣進(jìn)入氧化爐,將廢氣直接通過(guò)煙囪排放。同時(shí)關(guān)閉所有切換閥,保持熱旁通閥開度,將氧化爐內(nèi)的熱量通過(guò)余熱回收裝置緩慢排放。稀釋后混合廢氣濃度超限或稀釋風(fēng)機(jī)故障跳閘判定為入爐濃度無(wú)法限制;熱旁通閥已全開但還有富余熱量、富余熱量超過(guò)余熱回收裝置限值判定為富余熱量無(wú)法疏放;蓄熱式切換閥故障,導(dǎo)致廢氣持續(xù)從一蓄熱室進(jìn)一蓄熱室出,無(wú)法切換蓄熱室;燃燒室、蓄熱室、燃燒爐出口管道溫度超限或故障,判定為系統(tǒng)故障,觸發(fā)聯(lián)鎖停爐。

此外,鑒于儀表、閥門故障或突發(fā)停電、停氣的風(fēng)險(xiǎn)及系統(tǒng)防爆與控制響應(yīng)快速性的要求,系統(tǒng)閥門選用氣動(dòng)執(zhí)行機(jī)構(gòu),氧化爐入口閥、切換閥選用氣開型閥門,緊急旁通閥選用氣關(guān)型閥門。

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