RTO-3-10000技术方案书

1、 RTO-3-10000废气治理设备技 术 方 案 书编号：TECH/BJ RT0-20130325011.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“5.1 RTO项目供货清单”， 安装界限参见“5.3 RTO

2、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。1.5 RTO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“3.4 RTO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：1000ppm2.1.4现有风量30005000Nm3/h，后期规划：5000NM3/H，总计10

3、000NM3/H。2.1.5到焚烧现场距离：20m，约5个弯头。2.1.6废气温度：2040。2.2燃料条件燃料1：厌氧沼气沼气流量： 冬季：1040 夏季：40100m3/h，沼气成分：甲烷 6580%，二氧化碳2025%，硫化氢：1000015000ppm，压力： 20005000Pa。温度： 2535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

4、度25m)。恶臭污染物排放标准（GB14554-1993）。3.RTO技术方案3.1 RTO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。3.1.1 RTO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

5、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1 sec。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

6、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。3.1.2 RTO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。3.1.3 RTO停机工艺当RTO正常停机或故障停机时，新风阀打

7、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。3.1.4 RTO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。 3.1.5 RTO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，

8、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。3.1.6 RTO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。3.2 RTO运行参数RTO型号TQ/RTO-3-10000设计废气量 10,000 m3/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 1.0 sec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 5000 Pa装机功率(

9、含控制用电) 50 KWRTO正常运行实际电耗35 KW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20 kg/h或沼气25 m3/h 启动时间3-4h(2)正常运行时(VOC 0 mg/Nm3 ) 柴油16 kg /h或沼气20 m3/h(3)正常运行时(VOC=1 g/Nm3) 柴油6 kg /h或沼气8 m3/h(4)正常运行时 (VOC2 g/Nm3 ) 柴油2 kg /h或沼气3 m3/h3.4 RTO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：

10、轻柴油或沼气。（4）压缩空气：阀门前，压力56kg/cm2,流量5m3/h。（5）水：自来水。（6）碱液4. RTO设备说明4.1 RTO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

11、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LANTEC MLM180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(2.326 J/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4.710-8/，

12、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：1000030000Pa。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North American 4425-5(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

13、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。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NA 5424-5(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:

14、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。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，

15、供燃料管路电磁阀自动关闭切断燃料，起安全保护作用。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。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

16、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。4.4.2 DCS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。1 SA611电源模件， 输入电压为115/230V1 TK807F供电电缆，与SA611配套使用。1 SB808F电池,用于EI 模件,2pcs。 1 SUBCON-PLUS-PROFIB/SC2DP总线接口，D-SUB连接器，9位，针式连接器，进线 35，总

17、线系统： PROFIBUS DP，最大传输速度为12 Mbps，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2 AM695前面板(4块)。1 AI8108通道模拟输入模件3AO810V28通道模拟输出模件1DI81016通道数字输入模件 24VDC5DO81016通道数字输出模件 24VDC2TU810V1紧凑型MTU，3*8 + 2*3 端子，50V11SD832电源模件115/230V a.c.,/24V d.c., 3A，隔离电压等级 300V1二、系统软件HL Winconfig工程师软件，可以实现组态、功能块图显示等。1HL Comb

18、ined W0rkplace用于二合一软件的CBF，可在工程师站实现操作员站功能1HL Basic controllerI/O点数授权，每个控制器包括50 I/O 点权限1Additional 50 basic I/OsI/O点数授权，扩展以50个I/O点为单位的权限数量。2Windows XP操作系统软件1三、外配件CN001机柜，8006002100mm，颜色：7035（工业灰），包括端子、空开等。1OS001平面操作台，725*700*1118（高*宽*深），7035（工业灰）1操作员站电脑（DELL）Intel 奔腾双核 E6700, 内存2GB DDR3 1333MHz, 硬盘500

19、GB 7200转，SATA, DVD光驱光驱。1DELL显示器Dell，22宽屏，分辨率168010501CP-E 24/10AABB 开关电源 24VDC14.4.3 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

20、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380VAC10% , 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-

21、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

22、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.

23、1塔体塔体材料316L。 塔体外形：1300，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

24、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6mm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3mm 316L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700，碳钢板制作，壁厚6mm。内壁40mm厚防腐内衬。标高25m。

25、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0.5mm铝板/镀锌板。4.13 RTO设备占地：长宽= 16.0m 9m。根据场地情况可适当调整。4.14 RTO主设备重量：70 T。5设备供货范围5.1 单台RT0供货清单 序号名 称说 明数量1RTO炉体详见4.1.1 1台2炉衬详见4.1.21套3陶瓷蓄热体LANTEC陶瓷蓄热体MLM-18012 m3马鞍环异形陶瓷鞍 1.52m34

26、沼气燃烧系统详见4.3 .11套柴油燃烧系统详见4.3 .21套5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6仪表详见“5.4仪表清单”1套7变频器三菱，FR-740，22kw19主风机详见4.5 1台清扫风机详见4.5 1台10切换风阀详见4.6.19辅助风阀详见4.6.2 3高温阀详见4.6.3 113混合箱详见4.9 114本体管路详见4.101套16平台扶梯详见4.121套17保温外护板详见4.13 1套20杂件紧固件，密封绳，图纸资料等1套21随机备品备件详见“5.5随机备品备件清单” 1套22包装运输含进口部件运输23安装调试5.2说明5.2.

27、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。5.3 RTO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

28、础业主自理（基础负荷图由卖方提供）。5.4 RTO系统仪表供货清单： 序号名称说 明数 量品 牌1热电偶0-1200，带变送3香港虹润2热电偶0-12002香港虹润3热电阻0-450，带变送4香港虹润4热电阻0-450，带变送，法兰1香港虹润5压力变送器30511罗斯蒙特6差压开关C6097A10046Honeywell7气动二联件AR50-10，AR50-10G1SMC8压力开关HLP110E1国产9压力表0-2000pa1国产10PH计63111JENCO11电磁阀DN25,24V,304不锈钢1国产12浮球式液位计耐腐2套国产13玻璃管液位计2个DN25考克，玻璃管2套国产14废气流量计

29、1香港虹润5.5 RTO随机备品备件清单：序号名称说 明数 量品 牌1热电偶0-1200，带变送1香港虹润2热电偶0-12001香港虹润3热电阻0-450，带变送1香港虹润4热电阻0-450，带变送1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。

30、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 项目进度及现场施工组织： (1)合同生效后1周，提供RTO基础荷重图、RTO布置图、RTO工艺原理图等。 全部制造图纸设计完成（1周）。 (2)RTO设备厂内制造，外购件、进口件预组装（5周）。设备基础用户自理，应不影响安装周期。 (3)货物进场的前1周做安装准备工作，天祺提供安装图纸及供货清单等。 (4)货物进场清点，核对签字。燃烧系统、控制、阀门等可暂时进仓库保管。 (5)安装需

31、时间约为4周： RTO炉体就位、水洗塔及喷淋塔就位、平台扶梯安装（1周）。 炉衬安装、烟囱就位、风机定位（1周） 燃烧系统、管路系统等（1周）。 蓄热体安装（1周） 控制柜、燃烧控制系统，电控系统等（2周）。 设备、管道保温，外护板及其他修饰整理等（1周）。 以上工作可交叉作业。(6)安装队伍：共12人。其中：项目主管兼设备工程师1人；电气工程师1人；电工1人；焊工5人，冷作工2人，保温筑炉工2人。(7)安装现场主要工具：交流焊机4；氩弧焊机1；角向磨光机3；切割机1；套丝机1；电锤1；咬边机1； 5T手拉葫芦2；水平仪1；U形管1；铆钉枪2；油漆喷壶2等。7.4操作培训：天祺公司负责为用户培训RTO设备的操作和维护人员，保证其能正确使用套设备，并提供培训内容的书面材料和用户手册。在设备调试和设备初验收阶段，乙方免费对甲方指定操作人员、