CN209229756U - 一种基于lel检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置，包括前端FTA检测仪、缓冲罐、主废气阀门、后端FTA检测仪、主风机、蓄热式热氧化炉、排气筒、旁通阀门以及旁通风机；车间的废气总管接入前端FTA检测仪，该FTA检测仪与缓冲罐相连，缓冲罐的气路出口分为两条支路，一条支路连接旁通，旁通阀门连接旁通风机，旁通风机连接到排气筒。本装置通过合理的LEL检测仪选型、LEL检测仪安装方式以及切换阀门选型的措施，有效地缩短LEL检测仪的反馈时间以及后续阀门切换的执行时间，以避免超爆炸下限废气进入RTO炉，发生爆炸事故。

Description

一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置

技术领域

本实用新型涉及废气处理安全技术领域，具体说是一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置。

背景技术

现有技术中，蓄热式氧化炉即RTO炉是目前针对中、低浓度废气，净化效率最高的废气处理设备之一。当前工业企业由于受环保安全严峻形势的影响，对废气的达标排放、处理措施的安全要求越来越严格，然而部分企业为了生产废气的达标排放，把车间内部各种高浓度尾气直接接入RTO炉，导致近几年RTO炉安全事故成明显上升态势。因此，RTO炉配套相应的安全措施刻不容缓。然而，目前国内的大部分RTO炉制造企业对如何避免高浓度废气进入RTO炉的措施认识不足。

现有技术中RTO炉通常的安全措施有两种方法，第一种方法通过温度传感器控制RTO炉阀门切换；这种方式又分为三种方式：1)主风机前增加一个新风阀，当温度到达设定的较高限时，打开新风阀，补充新鲜空气，来降低废气浓度。2) 燃烧室上增加一个高温阀，当温度到达设定的高限时，打开高温阀，燃烧室部分高温气体直接进入排气总管。3)RTO炉系统设置旁通管路，当温度达到设定的超高限时，切换阀门，废气走旁通管路直接进入排气筒。这三种方式都是通过燃烧室温度来控制RTO炉阀门切换。然而，该方式存在一定安全风险，比如当切换阀门泄露、废气量过小、废气燃烧值过低、温度感应仪表反馈延迟等因素影响时，超爆炸下限的废气仍会进入RTO炉，引发RTO炉主体内部局部闪爆，特别是阀门泄露时，部分超爆炸下限废气直接进入排气管路，排气管路温度升高，导致低燃点废气在后端设备内自燃，引发爆炸事故。

第二种方法是通过安装LEL检测仪控制RTO炉阀门切换；目前用来测量LEL 的分析仪主要有：氢火焰离子化原理分析仪(FID)，红外原理分析仪(IR)，光离子化检测仪(PID)以及催化原理分析仪(CAT)。通过LEL检测仪响应数值来控制RTO炉切换阀门，当废气浓度高于设定数值时，废气直接经旁通风管排放，避免发生安全事故。但现有LEL检测仪响应时间较长，通常大于10秒，为了确保安全，需要很大的缓冲罐或很长废气管道，建设成本高，特别地，部分企业由于安装空间不足导致无法实施。另外，部分LEL检测仪抗干扰能力差，导致废气经常经旁通直排，无法满足环保管理要求。

因此，寻求一种安全、技术可靠的防止超爆炸下限废气进入RTO炉的措施，提高RTO炉切换阀门极速响应能力的组合方案具有显著的安全效益、环保效益和经济效益。

实用新型内容

实用新型目的：针对上述现有技术存在的不足，提供一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置。

技术方案：为了实现上述实用新型目的，本实用新型采用的技术方案如下：一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置，包括前端FTA检测仪、缓冲罐、主废气阀门、后端FTA检测仪、主风机、蓄热式热氧化炉、排气筒、旁通阀门以及旁通风机；车间的废气总管接入前端FTA检测仪，该FTA检测仪与缓冲罐相连，缓冲罐的气路出口分为两条支路，一条支路连接旁通阀门，旁通阀门连接旁通风机，旁通风机连接到排气筒；而另一条支路则连接主废气阀门，主废气阀门连接后端FTA检测仪，而后端FTA检测仪连接主风机，主风机连接蓄热式氧化炉，该蓄热式氧化炉则连接至排气筒。

作为优选，所述的主废气阀门与后端FTA检测仪之间还连接设置有新风阀门，该新风阀门外接有新风装置。

作为优选，所述主废气阀门、新风阀门以及旁通阀门均设置为气动蝶阀式阀门结构。

作为优选，所述的前端FTA检测仪安装在主废气阀门前端30米处；而所述的缓冲罐设置在FTA检测仪与主废气阀门中间位置处。

作为优选，所述的前端FTA检测仪和后端FTA检测仪均设置为原位安装，并采用文丘里取放方式取样。

作为优选，本装置整体通过PLC控制柜进行控制，控制柜距离各个阀门执行机构之间的距离小于50米。

有益效果：本实用新型与现有技术相比，具有以下优点：本装置选用FTA 检测仪检测废气前后浓度，并设置旁通支路根据浓度检测切换使用，另采用原位安装技术、气动蝶阀以及PLC控制，从程序响应到完成执行命令只需3秒，前端 FTA检测仪安装在主废气阀门前端30米左右，后端FTA检测仪安装于主风机与新风阀门之间保证RTO炉系统及时响应和阀门切换，而对于有机废气总管只有十几米的企业，可以在RTO炉主废气阀门与前端FTA检测仪之间设置缓冲罐，增加废气在缓冲罐里面的停留时间，从而保证LEL检测仪及时反馈和阀门及时切换；本装置针对进入RTO炉的废气进行在线检测，通过合理的LEL检测仪选型、LEL 检测仪安装方式以及切换阀门选型的措施，有效地缩短LEL检测仪的反馈时间以及后续阀门切换的执行时间，以避免超爆炸下限废气进入RTO炉，发生爆炸事故。

附图说明

图1为本实用新型结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例，进一步阐明本实用新型，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，应理解这些实施例仅用于说明本实用新型而不用于限制本实用新型的范围。

如图1所示，一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置，包括前端 FTA检测仪1、缓冲罐2、主废气阀门3、后端FTA检测仪4、主风机5、蓄热式热氧化炉6、排气筒7、旁通阀门8以及旁通风机9；车间的废气总管接入前端 FTA检测仪1，该FTA检测仪1与缓冲罐2相连，缓冲罐2的气路出口分为两条支路，一条支路连接旁通阀门8，旁通阀门8连接旁通风机9，旁通风机9连接到排气筒7；而另一条支路则连接主废气阀门3，主废气阀门3连接后端FTA检测仪4，而后端FTA检测仪4连接主风机5，主风机5连接蓄热式氧化炉6，该蓄热式氧化炉6则连接至排气筒7。

现有技术中为了保证反应时间，及时切换废气管路，选用普通LEL分析仪，以废气流速10m/s计算，安装位置至少在RTO炉主体前100m的位置，由于安装成本高或受场地限制，大部分企业废气总管的长度往往只有几十米，甚至十几米，导致无法避免超爆炸下限废气进入RTO炉。FTA检测仪是直接测量废气可燃性的分析仪，响应时间比其他同类检测器快8倍多，响应时间小于1秒。本方案选用FTA检测仪，其测量准确、响应时间短，可直接安装在废气管路上，安全及可靠程度极高。

所述的主废气阀门3与后端FTA检测仪4之间还连接设置有新风阀门10，该新风阀门10外接有新风装置；所述主废气阀门3、新风阀门10以及旁通阀门 8均设置为气动蝶阀式阀门结构。

所述的前端FTA检测仪1安装在主废气阀门3前端30米处；而所述的缓冲罐2设置在FTA检测仪1与主废气阀门3中间位置处；所述的前端FTA检测仪1 和后端FTA检测仪4均设置为原位安装，并采用文丘里取放方式取样；本装置整体通过PLC控制柜进行控制，控制柜距离各个阀门执行机构之间的距离小于50 米。

为了及时接触到被测废气，FTA检测仪采用原位安装技术，采用文丘里取样设计，极大的缩短了样品路径，可最大程度的保障系统的安全性；相对于电动阀门而言，气动阀门开关速度快、精度高、执行机构不容易出现卡齿现象、安全可靠、满足防爆要求，虽然响应时间比电动阀门略慢，但PLC控制柜一般距阀门执行机构小于50米，响应时间差异可忽略不计，此距离气动蝶阀的响应时间加上执行时间一般小于2秒；因此，选用FTA检测仪、采用原位安装技术是最符合RTO炉选型要求的LEL检测组合措施；而选用气动阀门是最符合RTO炉要求的切换阀门类型。

本装置中的RTO炉有机废气管路上LEL检测仪选型、LEL检测仪安装方式、切换阀门选型的措施的工作过程为车间有机废气经过前端FTA检测仪，该前端 FTA检测仪检测进入废气的浓度在0％-25％LEL之间时，关闭旁通阀门，打开主废气阀门，废气通过进入主废气阀门进入到后端FTA检测仪、主风机6，RTO炉体进行焚烧处理，最后送入排气筒；而当废气的浓度检测为25％LEL时，则需要打开新风阀门补入新鲜空气，使废气浓度低于25％，之后通过后端FTA检测仪的检测送入至RTO炉体焚烧。

而当前端FTA检测仪检测的废气浓度大于25％LEL时，则关闭主废气阀门，打开旁通阀门和旁通风机，有机废气通过旁通管路进入排气筒直排，本装置所有的执行命令都与PLC程序进行连锁控制，满足设备自动安全可靠的运行。

实施例1

江苏某化工厂RTO炉发生爆炸事故，经过我方调研，发现是生产车间尾气未经过预处理直接接入RTO炉，而RTO炉前端没有安装任何废气检测仪器，从而导致超爆炸下限废气进入RTO炉，造成爆炸。后经我方整改，车间增加预处理措施，RTO炉前端增加FTA检测仪，企业安排人员定期排查，目前化工厂RTO 炉已经稳定运行半年。

具体实施方式只是本实用新型的一个优选实施例，并不是用来限制本实用新型的实施与权利要求范围的，凡依据本实用新型申请专利保护范围所述的内容做出的等效变化和修饰，均应包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (6)

1.一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置，其特征在于:包括前端FTA检测仪(1)、缓冲罐(2)、主废气阀门(3)、后端FTA检测仪(4)、主风机(5)、蓄热式热氧化炉(6)、排气筒(7)、旁通阀门(8)以及旁通风机(9)；车间的废气总管接入前端FTA检测仪(1)，该FTA检测仪(1)与缓冲罐(2)相连，缓冲罐(2)的气路出口分为两条支路，一条支路连接旁通阀门(8)，旁通阀门(8)连接旁通风机(9)，旁通风机(9)连接到排气筒(7)；而另一条支路则连接主废气阀门(3)，主废气阀门(3)连接后端FTA检测仪(4)，而后端FTA检测仪(4)连接主风机(5)，主风机(5)连接蓄热式热氧化炉(6)，该蓄热式热氧化炉(6)则连接至排气筒(7)。

2.根据权利要求1所述的一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置，其特征在于：所述的主废气阀门(3)与后端FTA检测仪(4)之间还连接设置有新风阀门(10)，该新风阀门(10)外接有新风装置。

3.根据权利要求2所述的一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置，其特征在于：所述主废气阀门(3)、新风阀门(10)以及旁通阀门(8)均设置为气动蝶阀式阀门结构。

4.根据权利要求1所述的一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置，其特征在于：所述的前端FTA检测仪(1)安装在主废气阀门(3)前端30米处；而所述的缓冲罐(2)设置在FTA检测仪(1)与主废气阀门(3)中间位置处。

5.根据权利要求1所述的一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置，其特征在于：所述的前端FTA检测仪(1)和后端FTA检测仪(4)均设置为原位安装，并采用文丘里取放方式取样。

6.根据权利要求1所述的一种基于LEL检测提高蓄热式热氧化炉的安全装置，其特征在于：本装置整体通过PLC控制柜进行控制，控制柜距离各个阀门执行机构之间的距离小于50米。