隨著冬季的來臨,寒冷地區工業企業面臨著RTO設備防凍與節能的雙重挑戰。低溫環境不僅容易導致設備管道結冰、閥門卡滯,還會增加能源消耗,影響正常運行。本文將全面探討寒冷地區RTO設備冬季運行的防凍措施與節能策略,為企業提供實用參考。
在低溫環境中,RTO系統多個部位易受凍結影響。根據工程實踐,易凍位置主要分布在以下幾個區域:RTO本體低溫區及出口至后處理設備之間的垂直管道區域;前處理及后處理設備中的循環水管道、備用循環水泵;凈化塔出口到除濕箱之間含有水汽的垂直管道;應急旁通管路系統;以及整個系統內的儀表閥門等精密部件。
不得不說,這些部位一旦結冰,會導致設備損壞或效率下降。比如說,RTO設備中的熱交換器如果結冰,會影響廢氣處理效果;除塵器的濾袋要是凍住了,除塵效率就大打折扣了。特別是應急旁通作為非連續工段,應急閥門兩端為死路,管道和閥門均易脹壞。

部門應完善RTO系統防寒防凍制度,定期針對每個設備和部件執行檢查。各相關專業要制定和嚴格執行廢氣管道清洗、取樣管路防寒防凍措施,保證設備冬季安全生產。榆林煉油廠以"未寒先防"為導向,構建了"責任到人、追溯可查"的防凍管理體系,對全裝置防凍點實行"專人巡檢、痕跡留存"管理,實現設備管線管控全覆蓋。這種系統化的管理方法——或者說這種全面的管理思路——其實值得很多企業借鑒。
對于RTO系統內的管道設計和常見的易凍位置,可采取以下處理辦法:檢查保溫材料,確保保溫層完好,沒有破損;對于旁通管路,可在冬季時給旁通閥門一個小的開度,或在旁通閥門的兩側再接一個小口徑的閥門保證有穩定介質流通;對于循環水管道,可在循環水的進出口之間接一個小管徑的旁通線,使循環水流動起來,防止凍結。
對于含有水汽的垂直管道,可將立管和水平管90°彎頭改為45°彎頭,防止在彎頭處積液,在方便操作的立管和水平管連接的地方將水平管45°斜插入立管,垂直向下接排液閥,定期排液。塔器加藥泵、循環水泵露天布置時,對于需要自動啟動的泵,泵的進出口閥門需要打開;防止備用泵凍結可在備用泵出口設置暖泵線。坦白來講,這些看似簡單的措施,實際操作中卻經常被忽視。
儀表閥門是RTO系統的神經末梢,也是易受低溫影響的部件之一。進入冬季前,室外控制箱(柜)、開關箱均應安裝在室內或者做恒溫設施,所有開關的電源應完好,并加強巡檢,保證冬季設備正常運行。當溫度低于零攝氏度時,運行值班人員要將各RTO底部排液定時開關;如遇RTO停運,要根據需要,塔器、管道的堿液、積液、循環水應保持通暢,或將水放盡。
一種針對嚴寒地區RTO入口閥門的防凍控制方案,通過對RTO分兩次預熱,以及將閥門的閥板從結冰側以最小轉角轉動至關閉狀態的方式控制閥門,使系統的壓縮廢氣通入RTO中進行燃燒處理,使得熱風將凝結的冰融化。這種方法可以有效防止嚴寒地區汽車涂裝車間產生的VOC廢氣再啟動時結冰阻礙閥門打開的情況。

要想提高RTO燃燒的效率,就要在燃燒時給RTO爐燃燒室提供合理的供氣量。根據燃燒爐的使用經驗來看,廢氣中的可燃有機物濃度控制在爆炸下限(LEL)25%的情況下,匹配合理的空氣量,不但能夠節省燃料,又能使可燃物充分的燃燒,凈化尾氣減小污染物的排放。坦白的來講,這個平衡點需要根據實際廢氣成分進行精細調整。
溫度是RTO的轉化率的決定因素之一。適當的提高爐溫能夠使得氧燃燒反應更加完全,更節能。研究表明,在大于760℃的溫度下,大部分的有機氣體分子能被完全破壞,反應更加的充分,氧化生成水和二氧化碳。但一味地提高爐溫會增加熱損失,縮短RTO爐的使用壽命,從而提高成本。所以說,溫度控制其實是一門藝術,需要在效率和成本之間找到平衡點。
利用RTO廢熱至熱交換器加熱,導引加熱后之熱氣進入沸石轉輪脫附VOCs,再導入RTO進行VOCs燃燒裂解,可以顯著提升系統熱能利用效率。提昇沸石轉輪之濃縮倍數及RTO風量等運轉參數調整後,天然氣及風車用電量能夠有效降低。這種方法——或者說這種思路——其實在很多工廠都取得了良好的節能效果。
蓄熱磚可以吸收VOCs和燃氣釋放的熱量,并用于加熱VOCs,使用高比熱熔和高熱導率的蓄熱磚可以提高熱量的利用率。RTO主要分為兩床式、三床式和旋轉式,旋轉式RTO因其緊湊的結構和更多的蓄熱室數量使得整體蓄熱磚對熱量的利用率更高。高溫閥是直連爐膛和煙囪的安全閥門,由于工作在約850℃的高溫環境中,所以會有一定的泄漏率。高溫閥的泄漏會導致熱量的散失,泄漏率越低越好。因而對于RTO的節能性,我們可以直接通過煙囪出口的排煙溫度來判斷。煙囪出口的排煙溫度一般不超過100℃,這個溫度可以直接判定RTO的蓄熱能力和高溫閥的密封能力。不得不說,這是個簡單實用的監測方法。
科學的的爐膛空間可以使有機廢氣在爐膛里有較為合理的停留時間,進而促使有機物得以完全氧化燃燒。合理的停留時間,取決于爐膛的截面積、長度、氣體的流動速度等因素。根據經驗值廢氣在爐膛內停留1.0-1.3s可滿足廢氣的排放標準。秦龍電力下屬單位通過搭建智慧供熱平臺,實時監控管網壓力與溫度,結合天氣預報制定供熱計劃,實現"源—網—戶"一體化精準調控。這種智能化的管理方式為企業節能運行提供了新的思路。

北京嵩安環境技術有限公司(簡稱:嵩安企業環保管家)是一家以環保培訓、環保設備、環保服務為主營業務的環保企業。公司業務涵蓋環評編寫、環保工程、環境監測、項目驗收、清潔生產、應急預案、危廢服務、排污申報等八大領域。在工業粉塵治理、有機廢氣治理,污水處理,煙氣脫硫脫硝等方面積累了豐富的經驗。針對寒冷地區RTO設備冬季運行的特殊需求,嵩安企業環保提供從評估、設計到運營的全套解決方案。
嵩安企業環保的技術團隊在RTO防凍與節能領域擁有多項實用技術,通過對客戶現有系統的全面診斷,識別防凍薄弱環節和能耗瓶頸,提出針對性的改進措施。比如說,結合當地氣候特點和客戶生產節奏,定制化設計保溫伴熱系統,優化熱能回收流程,在確保設備穩定運行的同時,實現能源消耗的降低。
寒冷地區RTO設備冬季運行管理是一項系統工程,需要統籌考慮防凍與節能的雙重目標。通過完善的制度體系、針對性的技術措施和科學的運行優化,企業可以有效提升RTO設備在低溫環境下的運行穩定性和經濟性。提前規劃、系統實施、持續改進,是確保RTO設備安全越冬、高效運行的關鍵所在。隨著技術的發展,智能監控、熱能回收等先進技術將為RTO冬季運行提供更多的可能性,助力企業實現環保與效益的雙重提升。