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解惑RTO焚烧装置的吹扫风,排口要不要折算含氧量?如何应对?

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今日分享下行业内用户单位

乃至环保监管单位

问的比较多的问题

【RTO设备吹扫风氧含量折算的问题】

因为折算与否,

直接影响到最终的排口数值,

根据折算公式,

甚至有十几倍的影响,

需要折算的情况,

达标难度将会有数量级的增加。


【什么是吹扫风?来源是哪?】




1、什么是RTO的吹扫风?

RTO(蓄热式热氧化炉)中的吹扫风(Purge Air) 是一个至关重要的操作步骤和概念,主要用于在切换阀改变气流方向之前或之后,清除燃烧室和蓄热床内残留的未完全氧化或危险的挥发性有机化合物(VOCs)和可燃气体。


其通过强制气流置换蓄热床切换时残留的未处理废气,减少其直接排放导致超标的风险,同时可能消除爆炸风险。


 一般分为两类:

①启动吹扫:RTO点火前,用新鲜空气清除炉内残留易燃气体(要求可燃气体浓度<25%爆炸下限)。 


②流程吹扫:运行中阀门切换时,清除蓄热体死角残留废气,确保净化效率稳定。


核心目的:安全与效率

防止爆炸风险: 这是最主要的目的。当切换阀改变方向,将富含VOCs的工艺废气从一个蓄热床切换到另一个时,刚被加热的、充满高温VOCs气体的燃烧室和蓄热床(刚刚完成放热过程)会暂时没有废气流入。如果此时直接引入空气(富含氧气),高温VOCs与氧气混合达到爆炸极限范围内,就有发生爆炸的危险。吹扫风的作用就是用大量清洁空气(通常是环境空气)迅速稀释和吹走这些残留的VOCs,将其浓度降低到远低于爆炸下限。


清除残留VOCs: 确保上一个循环中未完全氧化的VOCs被吹扫干净,避免它们在下一个循环开始时未经处理直接排放,导致处理效率下降和排放超标。


保护设备: 防止高温、高浓度的VOCs气体在切换瞬间对阀门、燃烧器或其他部件造成损害。


工作原理与过程:

在RTO的固定切换周期中,当一组蓄热床(刚完成吸附VOCs热量)需要切换到净化(冷却)模式,而另一组(刚完成预热)需要切换到处理(加热)模式之前(或之后),系统会短暂引入一股清洁的空气流。


这股空气流(即吹扫风)被送入即将停止处理废气的燃烧室和蓄热床区域(即刚完成放热过程的区域)。


吹扫风以足够高的流量流过该区域,将残留在燃烧室空间、蓄热床孔隙以及管道中的VOCs气体强制吹扫出来。


被吹扫出来的气体(含有稀释后的VOCs)会被引导进入正在接收新鲜废气的蓄热床。在那里,VOCs会被预热,并在燃烧室中被高温氧化分解。或者,在某些设计中,吹扫气体也可能被直接引入燃烧室进行氧化。


关键特性:

清洁空气源: 通常是经过滤的环境空气,不含或含有极低的VOCs。

足够流量: 流量必须足够大,能在短时间内有效稀释和清除残留气体。

足够时间: 吹扫过程需要持续足够的时间(通常是几秒到十几秒),确保残留气体被充分置换。

精确控制: 吹扫的时机、持续时间和流量由RTO的控制系统精确控制,与切换阀的动作紧密配合。


为什么吹扫风必不可少?

安全: 是防止RTO内部发生爆炸的核心安全措施。没有有效的吹扫,切换瞬间就是高风险时刻。

效率: 保证VOCs的去除效率稳定达标。残留的VOCs未经处理排放会拉低整体效率。

合规: 确保排放符合环保法规要求。

设备寿命: 避免爆炸或异常燃烧对RTO内部结构造成损坏。

2、吹扫风的来源

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当然,有些RTO设备的吹扫风还会设置来自废气吸入前端。采用新鲜空气吹扫的在精细化工等高浓度VOCs废气焚烧场合用的较多,当然,涂装等行业,有的RTO企业为了进一步保证出口达标,也会用新鲜风来吹扫。


因此,RTO吹扫风的来源分为RTO系统内部的废气外界的新鲜空气两大类!


【标准的规定】





国标《石油化学工业污染物排放标准》(GB 31571—2015)如下修改单出来之前是要折算的,因此在去年修改单的内容,重新澄清了对RTO等VOCs焚烧设施氧含量的折算要求,对RTO等焚烧装备的氧含量折算问题做了如下约定:

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核心的字眼是:不向燃烧装置内补充空气的不不需要折算的。


2023年,上海生态环境局发布综排地标的修改稿,其在编制说明中特别提及RTO吹扫气氧含量折算的问题:

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特别提及RTO的吹扫气属于豁免条件,原因是考虑RTO装置的运行特点和安全防控,但同时我们要看到这个大前提是:不需要另外补充空气的。


【结论】





1、RTO吹扫风若来源于系统内部净化后的气体或炉膛内循环风(非外部空气),不额外引入氧气或新鲜空气,此外还有个并行条件,RTO装置出口烟气含氧量不得高于装置进口,则废气含氧量不折算,以实际监测数据为排口数据;


2、按此推导,若吹扫操作不当导致出口氧含量高于进口(如误引入外部空气等其它操作,或则本身就是用新鲜空气吹扫的),则需按基准氧含量3%折算。


因此,结论是有前置条件的,也不可完全按照是否吹扫气来自新鲜空气还是RTO内部废气。如上仅供参考,欢迎大家讨论。


来源:Vocs减排工作站

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