蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范(HJ1093-2020).pdf
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1、中华人民共和国国家环境保护标准HJ 10932020蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范Technical specifications for industrial organic waste gas treatmentby regenerative thermal oxidation本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社的正式标准文本为准。2020-01-14 发布2020-01-14 实施生态环境部发布I目次前言.II1 适用范围.12 规范性引用文件.13 术语和定义.24 污染物与污染负荷.35 总体要求.46 工艺设计.47 主要工艺设备和材料.88 检测与过程控制.99 主要
2、辅助工程.910 劳动安全与职业卫生.1011 施工、调试与验收.1012 运行与维护.11II前言为贯彻中华人民共和国环境保护法中华人民共和国大气污染防治法等法律法规,防治环境污染,改善生态环境质量,规范工业有机废气治理工程建设和运行管理,制定本标准。本标准规定了工业有机废气蓄热燃烧法治理工程的设计、施工、验收和运行维护的技术要求。本标准为指导性标准。本标准为首次发布。本标准由生态环境部科技与财务司、法规与标准司组织制订。本标准主要起草单位:中国环境保护产业协会、北京市环境保护科学研究院、江苏中电联瑞玛节能技术有限公司、恩国环保科技(上海)有限公司、扬州市恒通环保科技有限公司、科迈科(杭州)
3、环保设备有限公司。本标准生态环境部2020年1月13日批准。本标准自2020年1月14日起实施。本标准由生态环境部解释。1蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范1适用范围本标准规定了蓄热燃烧法工业有机废气治理工程的设计、施工、验收和运行维护的技术要求。本标准适用于蓄热燃烧法工业有机废气治理工程的建设与运行管理,可作为建设项目环境影响评价、环境保护设施的工程咨询、设计、施工、验收及建成后运行与管理的参考依据。2规范性引用文件本标准内容引用了下列文件中的条款。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。GB 912碳素结构钢和低合金结构钢 热轧薄钢板和钢带GB 2893安全色GB 2894安全
4、标志及其使用导则GB/T 3003耐火材料 陶瓷纤维及制品GB/T 3077合金结构钢GB 4053.1固定式钢梯及平台安全要求 第1部分:钢直梯GB 4053.2固定式钢梯及平台安全要求 第2部分:钢斜梯GB 4053.3固定式钢梯及平台安全要求 第3部分:工业防护栏杆及钢平台GB 7231工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识GB/T 11835绝热用岩棉、矿渣棉及其制品GB 12348工业企业厂界环境噪声排放标准GB/T 13275一般用途离心通风机技术条件GB/T 13347石油气体管道阻火器GB/T 13869用电安全导则GB 15930建筑通风和排烟系统用防火阀门GB/T 161
5、57固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法GB/T 19686建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品GB/T 19839工业燃油燃气燃烧器通用技术条件GB 50016建筑设计防火规范GB 50019采暖通风与空气调节设计规范GB 50029压缩空气站设计规范GB 50051烟囱设计规范GB 50057建筑物防雷设计规范GB 50058爆炸危险环境电力装置设计规范GB/T 50087工业企业噪声控制设计规范GB 50140建筑灭火器配置设计规范GB 50160石油化工企业设计防火标准GB 50187工业企业总平面设计规范HJ/T 1气体参数测量和采样的固定位装置HJ/T 38固定污染源排气中非甲烷总
6、烃的测定 气相色谱法HJ/T 397固定源废气监测技术规范HJ 732固定污染源废气 挥发性有机物的采样 气袋法2HJ 734固定污染源废气 挥发性有机物的测定 固相吸附-热脱附/气相色谱-质谱法HJ 2000大气污染治理工程技术导则AQ 3009危险场所电气防爆安全规范GBZ 1工业企业设计卫生标准GBZ 2.1工作场所有害因素职业接触限值 第1部分:化学有害因素GBZ 2.2工作场所有害因素职业接触限值 第2部分:物理因素HG/T 20229化工设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范HG/T 20642化学工业炉耐火陶瓷纤维炉衬设计技术规定JC/T 2135蜂窝陶瓷蓄热体SGBZ-0805风管
7、及部件保温施工工艺标准SH/T 3038石油化工企业生产装置电力设计技术规范建设项目环境保护管理条例(2017年7月16日修订)建设项目竣工环境保护验收暂行办法(国环规环评20174号)3术语和定义下列术语和定义适用于本标准。3.1 挥发性有机物 volatile organic compounds(VOCs)参与大气光化学反应的有机化合物,或者根据有关规定确定的有机化合物。在表征 VOCs 总体排放情况时,根据行业特征和环境管理要求,可采用总挥发性有机物(以 TVOC 表示)、非甲烷总烃(以 NMHC 表示)作为污染物控制项目。3.2 工业有机废气 industrial organic wa
8、ste gas指工业生产过程排出的含挥发性有机物的废气。3.3 蓄热燃烧装置 regenerative thermal oxidizer(RTO)指将工业有机废气进行燃烧净化处理,并利用蓄热体对待处理废气进行换热升温、对净化后排气进行换热降温的装置。蓄热燃烧装置通常由换向设备、蓄热室、燃烧室和控制系统等组成。3.4 蓄热体 heat transfer media指在蓄热燃烧装置运行过程中实现热量储存与交换的功能材料。3.5 换向设备 divert device指改变待处理废气和净化后排气流向的阀门或旋转式气体分配器。3.6 换向时间 interval time指气体流向改变的间隔时间。3.7
9、净化效率 purification efficiency指蓄热燃烧装置处理的VOCs质量流量与进入蓄热燃烧装置的VOCs质量流量之比,以百分数表示。计算公式如下:净化效率%100ininoutoutininQCQCQC(1)3式中:Cin标准状态下,蓄热燃烧装置进口污染物浓度,mg/m3;Cout标准状态下,蓄热燃烧装置出口污染物浓度,mg/m3;Qin标准状态下,蓄热燃烧装置进口干气体流量,m3/h;Qout标准状态下,蓄热燃烧装置出口干气体流量,m3/h。3.8 热回收效率 thermal energy recovery指蓄热燃烧装置内预热废气实际利用热量与最大可利用热量之比,以百分数表示
10、。计算公式如下:热回收效率100%incomoutcomTTTT(2)式中:Tcom蓄热燃烧装置燃烧室温度,;Tin蓄热燃烧装置进口废气温度,;Tout蓄热燃烧装置出口排气温度,。3.9 自持燃烧 self-sustaining combustion指仅依靠废气中可燃物燃烧所释放出来的热量维持RTO在设定温度下正常运行的燃烧过程。3.10 爆炸极限 explosive limit指可燃气体或蒸气与空气混合后能发生爆炸的浓度范围。3.11 爆炸极限下限 lower explosive limit(LEL)指爆炸极限的最低浓度值。3.12 蓄热室截面风速 regenerative chamber
11、cross-section velocity指标准状态下,待处理有机废气经过蓄热室截面的表观风速。4 污染物与污染负荷4.1 工程设计风量和 VOCs 设计浓度应以实测值为基础并充分考虑变化趋势后综合确定,亦可通过与同类工程类比确定。4.2 应根据工程设计需要收集工业有机废气理化性质等原始资料,主要包括以下内容:a)废气风量(正常值、最大值、最小值);b)废气温度(正常值、最大值、最小值);c)废气压力、湿度、含氧量;d)废气中 VOCs 组分及浓度(正常值、最大值、最小值);e)废气中无机气体的组分及浓度(正常值、最大值、最小值);f)废气中颗粒物浓度;g)产生污染物设备情况及工作制度;h)
12、废气排放方式(连续、间歇、波动周期)。4.3 进入蓄热燃烧装置的有机物浓度应低于其爆炸极限下限的 25%。4.4 当有机物浓度不足以支持自持燃烧时,宜适当浓缩后再进入蓄热燃烧装置。44.5 对于含有混合有机物的废气,其控制浓度 P 应低于最易爆组分或混合气体爆炸极限下限最低值的 25%,即 Pmin(Pe,Pm)25%,Pe 为最易爆组分爆炸极限下限(%),Pm 为混合气体爆炸极限下限。4.6 易反应、易聚合的有机物不宜采用蓄热燃烧法处理。4.7 含卤素的废气不宜采用蓄热燃烧法处理。4.8 进入蓄热燃烧装置的废气中颗粒物浓度应低于 5mg/m3,含有焦油、漆雾等黏性物质时应从严控制。4.9 进
13、入蓄热燃烧装置的废气流量、温度、压力和污染物浓度不宜出现较大波动。5 总体要求5.1 一般规定5.1.1 产生有机废气的生产企业应严格遵守生态环境保护相关法律、法规,积极推行清洁生产。5.1.2 蓄热燃烧法工业有机废气治理工程(以下简称“治理工程”)应符合建设项目环境保护管理条例的相关要求。5.1.3 治理工程设计、施工、运行、监测单位应具备相应的技术能力。5.1.4 治理工程在设计、建设、运行过程中应优先并充分考虑安全因素。5.1.5 经过治理后的污染物向环境排放时,应符合国家和地方相关污染物排放标准的规定,满足环境影响评价文件批复意见、主要污染物总量控制及排污许可等要求。5.1.6 治理工
14、程在建设、运行过程中产生的废气、废水、废渣及其它污染物的治理与排放,应符合国家或地方环境保护法规和标准的相关规定。5.1.7 治理工程应按照相关法规和标准要求进行污染物监测。5.2 工程构成5.2.1 治理工程由主体工程和辅助工程组成。5.2.2 主体工程通常包括废气收集系统、预处理系统、蓄热燃烧装置、排气筒和检测与过程控制系统等。若治理工程产生二次污染物,主体工程还应包括二次污染控制设施。5.2.3 辅助工程包括燃料供给系统、压缩空气系统、电气系统、给排水与消防系统等。5.3 场址选择与总图布置5.3.1 场址选择与总图布置应参照 GB 50187 规定执行。5.3.2 场址选择应遵从方便施
15、工和运行维护等原则,并按照消防要求留出消防通道和安全防护距离。5.3.3 设备的布置应考虑主导风向的影响,并优先考虑减少有害气体、噪声等对周边居民区的影响。如果在下风向无居民区,可布置在主导风向的下风向。5.3.4 蓄热燃烧装置应远离易燃易爆危险区域,安全距离应符合国家或相关行业标准规定。6 工艺设计6.1 一般规定56.1.1 治理工程的处理能力应根据VOCs处理量确定,设计风量应按照最大废气排放量的105%以上进行设计。6.1.2 两室蓄热燃烧装置的净化效率不宜低于 95%,多室或旋转式蓄热燃烧装置的净化效率不宜低于 98%。6.1.3 蓄热燃烧装置的热回收效率一般不宜低于90%。6.1.
16、4 排气筒的设计应符合 GB 50051 和环境影响评价文件及批复意见的相关规定和要求。6.1.5 治理工程应有故障自动报警和保护装置,并符合安全生产、事故防范的相关规定。6.2 工艺流程的选择6.2.1 应根据废气来源、组分、性质(温度、湿度、压力)、流量、爆炸极限等因素,综合分析后选择工艺流程。6.2.2 蓄热燃烧工艺可以分为固定式蓄热燃烧工艺和旋转式蓄热燃烧工艺。典型蓄热燃烧工艺流程如图 1、图 2、图 3 所示。图1(a)图1(b)图1固定式两室蓄热燃烧工艺流程示意图6图2固定式三室蓄热燃烧工艺流程示意图图3旋转式蓄热燃烧工艺流程示意图6.2.3 当选择两室蓄热燃烧工艺时,宜增设换向阀
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