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RTO310000技术方案书

RTO-3-10000废气治理设备

技术方案书

编号：

TECH/BJRT0-2013032501

1.报价内容及范围

1.1天祺公司根据江西华士药业要求，采用蓄热式高温氧化炉（以下简称RTO）对其生产线排放出的10,000Nm3/h废气有机废气进行有效治理，目标为达标排放。

因废气VOC浓度较高，所以建议采用三室RTO，RTO型号：

TQ/RTO-3-10000。

采用旋流板塔吸收RTO排放尾气中的酸性物。

1.2交货及项目实施地点：

大丰业主工厂。

1.3业主对其废气参数的准确性负责。

1.4本报价方承担的RTO项目供货界限参见“5.1RTO项目供货清单”，安装界限参见“5.3RTO项目安装交接接口”，包括：

RTO设备的设计、制造、安装、调试及培训操作人员。

1.5RTO所需配套公用设施（如地坪、基础等土建工程及电、燃料、水、碱液等）

业主负责。

天祺公司负责提供技术参数，并对其准确性负责。

公用设施参数见“3.4RTO公用设施参数”。

2．设计依据

2.1废气资料：

（业主确认）

废气：

污水站无组织废气

2.1.1成分：

与空气类似、含硫化氢等恶臭硫化物、约0.5%的沼气，湿度大。

2.1.2挥发性有机废气（VOCs）浓度：

100~500ppm。

2.1.3硫化物（二硫化碳和硫化氢）浓度：

～1000ppm

2.1.4现有风量3000~5000Nm3/h，后期规划：

5000NM3/H，总计10000NM3/H。

2.1.5到焚烧现场距离：

20m，约5个弯头。

2.1.6废气温度：

20～40℃。

2.2燃料条件

燃料1：

厌氧沼气

沼气流量：

冬季：

10～40夏季：

40~100m3/h，

沼气成分：

甲烷65～80%，二氧化碳20～25%，硫化氢：

10000～15000ppm，

压力：

2000～5000Pa。

温度：

25～35℃

其他：

目前直接从厌氧出来，经水封后管道输送，有100M3气柜贮存

燃料2：

柴油

2.3其它要求：

2.3.1室外布置。

2.3.2运行时间：

一年按300个工作日，每个工作日24小时，年运行时间按7200

小时设计。

2.4执行标准：

《大气污染物综合排放标准》（GB16297-1996）二级标准（排气筒高度25m）。

《恶臭污染物排放标准》（GB14554-1993）。

3.RTO技术方案

3.1RTO工艺概述

蓄热式高温氧化设备—RTO的工作原理：

把有机废气加热升温至760℃以上，停留时间为>0.5sec，使废气中的VOC氧化分解,成为无害的CO2和H2O；氧化时的高温气体的热量被蓄热体“贮存”起来，用于预热新进入的有机废气，从而节省升温所需要的燃料消耗，降低运行成本。

风机两侧设置压差计，可对风机故障及时报警。

风机由变频器控制，以适应不同的运行工况。

3.1.1RTO正常运行工艺（参见报价文件附图：

RTO工艺原理图）：

待处理有机废气进入蓄热室1的陶瓷蓄热体（该陶瓷蓄热体“贮存”了上一循环的热量），陶瓷蓄热体放热降温，而有机废气吸热升温，废气离开蓄热室后以较高的温度进入氧化室，此时废气温度的高低取决于陶瓷体体积、废气流速和陶瓷体的几何结构。

有机废气在氧化室中由VOC氧化升温或燃烧器加热升温至氧化温度820℃，使其中的VOC成分分解成二氧化碳和水。

由于废气已在蓄热室内预热，燃料耗量大为减少。

氧化室有两个作用：

一是保证废气能达到设定的氧化温度，二是保证有足够的停留时间使废气中的VOC充分氧化，本工程设计停留时间≥1sec。

废气在氧化室中焚烧，成为净化的高温气体后离开氧化室，进入蓄热室2（在前面的循环中已被冷却），放热降温后排出，而蓄热室2吸收大量热量后升温（用于下一个循环加热废气）。

净化后的废气先进入碱液洗涤塔去除SO2及，后经烟囱排入大气。

同时引小股净化气清扫蓄热室3。

循环完成后，进气与出气阀门进行一次切换，进入下一个循环，废气由蓄热室2进入，蓄热室3排出。

在切换之后，清扫蓄热室1。

如此交替。

3.1.2RTO冷态启动工艺RTO

废气入口阀关，新风阀打开，旁通阀打开，主风机以20hz运转（此时风量约4000m3/hr），引小风量新鲜空气进入RTO蓄热室，燃烧系统点火后开始RTO升温程序。

RTO主切换阀同RTO正常运行工艺。

当RTO氧化室温度升到设定温度后，关新风阀，废气入口阀开，旁通阀关，引入废气，RTO开始进入正常运行程序。

3.1.3RTO停机工艺

当RTO正常停机或故障停机时，新风阀打开，旁通阀开，废气入口阀关。

主风机以20hz运转（此时风量约4000m3/hr），燃烧系统熄火，引小风量新鲜空气进入RTO蓄热室开始RTO降温程序。

RTO主切换阀同RTO正常运行工艺。

当RTO氧化室温度降到设定温度（一般为200℃）后，主风机停止运转，主切换阀停止切换。

3.1.4RTO混新风工艺

RTO氧化室温度达到氧化室高温（一般设定为920℃）后，说明废气中VOC浓度过高，此时打开新风阀，降低废气VOC浓度。

3.1.5RTO高温排放工艺

RTO氧化室温度达到氧化室高温（一般设定为970℃）后，说明废气中VOC浓度过高，此时打开高温排放阀，将多余热量直接排放至烟囱。

如高温排放阀开启后，氧化室温度进一步升高到氧化室超高温度（一般设定为1050℃）后，RTO停机降温。

3.1.6RTO逆洗工艺

RTO长时间运行，RTO蓄热体下部可能被杂物污染。

这时应启动RTO逆洗程序。

RTO主切换阀切换时间延长，以提高RTO蓄热体下部的温度达到杂物起燃温度或气化（一般为400度），从而清洁蓄热体。

3.2RTO运行参数

RTO型号

TQ/RTO-3-10000

设计废气量

10,000m3/h

废气温度

0-30℃

废气VOC去除率

≥98%

陶瓷蓄热体换热效率

95%

氧化温度

820℃

停留时间

≥1.0sec

废气净化后排放温度（平均）

～100℃（随VOC浓度波动而波动）

系统压降

～5000Pa

装机功率（含控制用电）

50KW

RTO正常运行实际电耗

～35KW

燃烧器输出功率

25万大卡/小时

RTO燃料消耗：

（1）启动（小风量升温）平均值

柴油20kg/h或沼气25m3/h

启动时间

3-4h

（2）正常运行时（VOC0mg/Nm3）

～柴油16kg/h或沼气20m3/h

（3）正常运行时（VOC=1g/Nm3）

～柴油6kg/h或沼气8m3/h

（4）正常运行时（VOC≥2g/Nm3）

～柴油2kg/h或沼气3m3/h

3.4RTO公用设施参数

（1）基础：

本公司提供基础负荷图，设备基础及预埋件用户自理。

（2）电：

3相、380V、50hz，装机功率约50kw。

（3）燃料：

轻柴油或沼气。

（4）压缩空气：

阀门前，压力5～6kg/cm2,流量5m3/h。

（5）水：

自来水。

（6）碱液

4.RTO设备说明

4.1RTO炉体

4.1.1炉体结构件

炉体由三个蓄热室加一个氧化室组成。

三个蓄热室分别执行吸热、放热、清扫功能，轮流进行。

氧化室设置防爆装置。

壳体由6mm碳钢板制造，外表面设角钢加强筋，壳体良好密封。

因废气中含腐蚀性成分，炉栅及与废气直接接触部分采用316L不锈钢。

壳体内壁涂耐腐涂料，外表面涂耐热银灰色漆。

316L不锈钢重量1800kg，炉体总重量13500kg。

4.1.2炉体内保温

炉体氧化室及蓄热室内保温采用耐火硅酸铝纤维，耐热1200℃，绒重220kg/m3，氧化室及蓄热室上部厚～225mm，蓄热室进出风区厚～120mm。

内保温共三层，其中含两层硅酸铝纤维毡及一层硅酸铝纤维模块。

硅酸铝纤维模块内设置耐热钢骨架，用锚固件固定在炉体壳体上。

I耐火硅酸铝纤维外表面涂敷耐高温抹面。

炉体外表温度环境温度+25度且不大于60℃（热桥除外）。

4.2陶瓷蓄热体

陶瓷蓄热体采用LANTECMLM180专利产品，该产品是用于RTO设备的比较合适蓄热产品。

陶瓷蓄热体其特点是比表面积大680M2/M3，阻力小，热容量大0.22BTU/lb℉（2.326J/kg℉），耐温高可达1200℃，耐酸度99.5%，吸水率小于0.5%，压碎力大于4kgf/cm2，热胀冷缩系数小，为4.7×10-8/℃，抗裂性能好，寿命长。

4.3燃烧系统

4.3.1沼气燃烧系统

本燃烧器燃料为厌氧沼气，沼气由气柜储存，经罗茨风机升压至：

10000～30000Pa。

上述系统业主已配置。

沼气进燃烧器前，业主需设置储罐。

采用美国NorthAmerican4425-5（25x104kcal/h）燃气燃烧器，本燃烧器可连续比例调节（调节比1：

30）。

系统含助燃风机（国产，张家港东丰特种风机）、高压点火变压器、比例调节阀、UV火焰探测器等。

供燃料安全阀组含过滤器；含比例调节阀，控制燃料流量；含有高低压保护，假如燃烧器前管路燃料泄露等原因压力过低，低压保护作用；假如燃烧器前管路稳压阀坏掉，或是堵塞管路至使压力超高，高压保护作用；含燃料快速切断阀。

点火管路配含稳压阀，稳定供气压力。

点火是高压打火与气路电磁阀同时动作，类似打火机原理。

UV火焰探测器时刻对燃烧器火焰进行感应，正常燃烧时，火焰信号显示，当无火焰时供燃料管路电磁阀关闭状态；燃烧火焰熄灭时，供燃料管路电磁阀自动关闭切断燃料，起安全保护作用。

4.3.2柴油燃烧系统

采用美国NA5424-5（20x104kcal/h）燃油比例调节式燃烧器，此燃烧器的特点是可进行连续比例调节（调节范围10:

1），高压点火，可适应多种情况。

系统含助燃风机（国产）、高压点火变压器、比例调节阀、UV火焰探测器等。

供燃料安全阀组含稳压阀，稳定压力；含有高低压保护，假如燃烧器前管路燃料泄露等原因压力过低，低压保护作用；假如燃烧器前管路稳压阀坏掉，或是堵塞管路至使压力超高，高压保护作用；含燃料快速切断阀；含比例调节阀，根据炉膛所需的温度变化来调节其开度，节省燃料，燃料和助燃空气同步变化，稳定燃烧。

点火管路配LPG罐，含稳压阀，稳定供气压力。

点火是高压打火与气路电磁阀同时动作，类似打火机原理。

此外还配有供油管路、油箱及注油泵，注油泵一用一备。

4.4控制系统

4.4.1控制要求总述：

本系统采用ABB公司PM693型DCS，对RTO进行自动控制。

配DELL计算机对整个系统运行工况进行实时监控。

炉膛内的高温传感器能反馈炉膛温度信息，变比例控制燃烧器的供热能力，使炉膛温度保持稳定；当炉膛温度超过上限温度950℃时，系统将自动打开超温排放阀；超过上上限温度1050℃时，系统将自动报警，系统将自动停机。

RTO采用由废气入口的压力传感器负压信号控制入口风机变频器，从而控制调节入口风机风量。

确保生产能安全进行，各种安全保护要周全。

执行器的动作要符合工艺要求。

4.4.2DCS及计算机配置

系统配置清单

一、系统硬件

1、控制器、总线通讯及其附件

型号

模件描述

数量

PM693

现场控制器主单元（包括机架,CPU），16M内存。

SA611

电源模件，输入电压为115/230V

TK807F

供电电缆，与SA611配套使用。

SB808F

电池,用于EI模件,2pcs。

SUBCON-PLUS-

PROFIB/SC2

DP总线接口，D-SUB连接器，9位，针式连接器，进线<35°，总线系统：

PROFIBUSDP，最大传输速度为12Mbps，终端电阻可通过一个滑动开关切换连接，引脚分配：

3，5，6，8；螺钉接线端子。

供货商：

菲尼克斯

AM695

前面板（4块）。

AI810

8通道模拟输入模件

AO810V2

8通道模拟输出模件

DI810

16通道数字输入模件24VDC

DO810

16通道数字输出模件24VDC

TU810V1

紧凑型MTU，3*8+2*3端子，50V

SD832

电源模件115/230Va.c.,/24Vd.c.,3A，隔离电压等级300V

二、系统软件

HLWinconfig

工程师软件，可以实现组态、功能块图显示等。

HLCombinedW0rkplace

用于二合一软件的CBF，可在工程师站实现操作员站功能

HLBasiccontroller

I/O点数授权，每个控制器包括50I/O点权限

Additional50basicI/Os

I/O点数授权，扩展以50个I/O点为单位的权限数量。

WindowsXP

操作系统软件

三、外配件

CN001

机柜，800×600×2100mm，颜色：

7035（工业灰），包括端子、空开等。

OS001

平面操作台，725*700*1118（高*宽*深），7035（工业灰）

操作员站电脑（DELL）

Intel奔腾双核E6700,内存2GBDDR31333MHz,硬盘500GB7200转，SATA,DVD光驱光驱。

DELL显示器

Dell，22"宽屏，分辨率1680×1050

CP-E24/10A

ABB开关电源24VDC

4.4.3电气控制柜要求：

采用国产仿威图控制柜2000（H）×800（W）×600（D）。

控制箱/柜优先底部进出线。

控制箱喷涂颜色：

甲方确定。

变频器的操作面板为可拆卸式。

控制柜内需要预留10A的维修插座。

带电扇通风，保证电气控制柜内工作温度小于40摄氏度。

柜内保持正压。

4.4.4电缆及桥架：

动力电缆、控制电缆等采用标准产品。

模拟信号必须要用屏蔽电缆。

现场电缆采用桥架+线管方式敷设。

所有电缆两头绑扎永久的电缆号牌。

4.4.5电机：

RTO主风机采用变频器进行控制。

变频器的操作面板安装在门上，通过通讯线和变频器相连，便于观察和操作，变频器的操作面板为可拆卸式。

助燃风机采用直接启动，有三相过载保护。

4.4.6电源要求

甲方提供的供电电源为380VAC±10%,3相，50HZ。

4.4.7其它：

压缩空气管道安装一只压力开关，作为燃烧器的联锁。

安装一块高温限制仪表，作为燃烧器的联锁。

每个风机安装压差开关，用于判断风机有无在运转，作为燃烧器的联锁。

高温限制热电偶信号直接进仪表。

其它的温度和压力传感器带变送器，变送器的输出为4-20mA。

氧化室增加1个压力变送器，信号进DCS，对氧化室压力进行监控。

4.5风机

主风机，上海德惠，DHF-Z-710C，11500m3/h,3000Pa,22KW。

过流部分316L。

一台。

耐温70℃。

电机防爆,防护等级IP55,绝缘等级F级,配全防护罩。

含减震器，底座，软接头。

清扫风机，上海德惠，9-19，4A，1200m3/h,3500Pa,2.2KW。

碳钢。

一台。

耐温70℃。

电机防爆,防护等级IP55,绝缘等级F级,配全防护罩。

含减震器，底座，软接头。

4.6气动蝶阀

4.6.1快速切换阀：

由于风向快速切换阀性能的好坏对RTO设备的运行非常关键，因此系统中风向切换阀全部采用优质蝶阀。

选用的切换阀精度高，泄漏量小（≤1%），寿命长（可达100万次），启闭迅速（≤1s），运行可靠。

RTO系统需快速切换6只DN500、3只DN200。

阀体过流部分材质均为316L不锈钢。

ACTREG进口执行机构。

ASCO防爆电磁阀。

4.6.2辅助阀门：

RTO系统所需其他气动通风蝶阀，泄漏量小（≤1%），启闭迅速（≤1s），运行可靠。

气动阀1只DN550、1只DN500、1只DN350。

阀体过流部分材质均为316L不锈钢。

ACTREG进口执行机构。

ASCO防爆电磁阀。

4.6.3高温阀门:

250*250，带比例调节。

4.6.4气动二联件采用SMC产品。

气动执行机构要求压缩空气压力为5-6bar。

4.6.5每一个气动阀均有阀位信号反馈。

4.6.6每一个气动阀压缩空气入口附近有一个铜球阀。

4.7旋流板吸收塔系统

4.7.1塔体

塔体材料316L。

塔体外形：

Φ1300，高7.0m。

并配大小头及弯头与RTO管道及碱洗塔连接。

4.7.2泵、阀及管道泵、阀及管道

循环泵采用耐碱离心泵，型号50FS-25-18，流量25m3/h，扬程18m，电机功率4kw。

供货2台，一用一备。

防爆。

加药泵采用耐碱离心泵，型号25FS-3-13，流量3m3/h，扬程13m，电机功率0.75kw。

供货1台。

防爆。

4.7.3水位计

4.7.4控制

液位自动控制，低液位报警并进水，高液位排水。

洗涤塔内酸碱度PH值通过PH计远传PLC，由PLC控制加药以自动调节塔内PH值。

4.8混合箱

作氧化室超高温排放气与RTO尾气混合之用。

壳体材料6mm碳钢板，外表面设加强筋，壳体良好密封。

壳体内设耐火硅酸铝纤维保温层（耐热1200℃），厚150mm。

重量（不含内保温）1500kg。

4.9本体风管

4.9.1高温风管

采用δ6mm碳钢板制作，内保温～200mm；氧化室超温排放管。

重量（不含内保温）600kg。

4.9.2低温风管

废气进气总管DN550、排气总管DN600、旁通管DN500、冷却塔后管子DN500及清扫管DN250采用δ3mm316L不锈钢。

防积液，管道低点设置必要的导淋。

含管道支架。

316L不锈钢重量2050kg，碳钢材料重量500kg，总重量2550kg。

4.10烟囱

Φ700，碳钢板制作，壁厚6mm。

内壁40mm厚防腐内衬。

标高25m。

含揽风绳、避雷针。

总重量4800kg。

4.11操作平台

平台、扶梯、爬梯及栏杆力求安全可靠、美观大方。

炉体操作上方设置雨蓬。

本部件材料为碳钢。

重量2700kg。

4.12保温外护板

RTO废气排放管道及清扫管道均需保温。

保温材料为岩棉，厚度50mm，外包δ0.5mm铝板/镀锌板。

4.13RTO设备占地：

长×宽=16.0m×9m。

根据场地情况可适当调整。

4.14RTO主设备重量：

～70T。

5．设备供货范围

5.1单台RT0供货清单

序号

名称

说明

数量

RTO炉体

详见4.1.1

1台

炉衬

详见4.1.2

1套

陶瓷蓄热体

LANTEC陶瓷蓄热体MLM-180

12m3

马鞍环

异形陶瓷鞍1.5″

2m3

沼气燃烧系统

详见4.3.1

1套

柴油燃烧系统

详见4.3.2

1套

控制系统

详见4.4

1套

燃烧控制柜，UV火焰检测器，高压点火器,高温限制器

2套

仪表

详见“5.4仪表清单”

1套

变频器

三菱，FR-740，22kw

主风机

详见4.5

1台

清扫风机

详见4.5

1台

切换风阀

详见4.6.1

辅助风阀

详见4.6.2

高温阀

详见4.6.3

混合箱

详见4.9

本体管路

详见4.10

1套

平台扶梯

详见4.12

1套

保温外护板

详见4.13

1套

杂件

紧固件，密封绳，图纸资料等

1套

随机备品备件

详见“5.5随机备品备件清单”

1套

包装运输

含进口部件运输

安装调试

5.2说明

5.2.1本项目供货见上表，安装以“5.3”为界限。

5.2.2本项目不包括设备基础、电、燃料、压缩空气、自来水、碱液、控制室等公用设施。

5.2.3本项目不包括外围废气管道、阻火器及附件。

5.2.4本项目不包括控制室。

5.3RTO项目安装交接接口RTO

5.3.1废气管道：

废气管路起始点业为废气入口阀前3m。

5.3.2压缩空气：

业主提供压缩空气气源到RTO界区5m范围内，接头（DN40）。

5.3.3电气：

业主提供50kw、380V、50hz电源到RTO控制柜。

RTO内部接线由

卖方负责。

5.3.4碱液、水：

业主接至RTO界区3m范围内。

5.3.5废液：

排污阀出口法兰。

5.3.6基础：

设备基础业主自理（基础负荷图由卖方提供）。

5.4RTO系统仪表供货清单：

序号

名称

说明

数量

品牌

热电偶

0-1200℃，带变送

香港虹润

热电偶

0-1200℃

香港虹润

热电阻

0-450℃，带变送

香港虹润

热电阻

0-450℃，带变送，法兰

香港虹润

压力变送器

3051

罗斯蒙特

差压开关

C6097A1004

Honeywell

气动二联件

AR50-10，AR50-10G

SMC

压力开关

HLP110E

国产

压力表

0-2000pa

国产

PH计

6311

JENCO

电磁阀

DN25,24V,304不锈钢

国产

浮球式液位计

耐腐

2套

国产

玻璃管液位计

2个DN25考克，玻璃管

2套

国产

废气流量计

香港虹润

5.5RTO随机备品备件清单：

序号

名称

说明

数量

品牌

热电偶

0-1200℃，带变送

香港虹润

热电偶

0-1200℃

香港虹润

热电阻

0-450℃，带变送

香港虹润

热电阻

0-450℃，带变送

香港虹润

6.责任范围、设备质量要求

6.1乙方提供的为相对独立的系统，因此乙方应对本技术协议中约定的供货范围内所提供系统的独立性、完整性、可靠性及其与整个系统的兼容性负全责。

6.2下述乙方设备质量要求是设备验收的重要依据条件：

6.2.1符合RTO设备应符合相关国家标准及其他标准。

6.2.2乙方保证设备整体的密封性。

6.2.3乙方保证设备的安全。

7.交货、施工组织及操作培训

7.1交货地点：

业主工厂。

7.2交货时间：

65天。

安装调试时间40天。

项目总实施时间100天。

大致安排如下：

-工程设计合同生效后3周

-制造采购设计完成后6周

-设备安装设备进场后4周

-调试培训安装完成后1周

7.3项目进度及

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