Page 151 - 环境工程技术的发展和应用
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第三章 废气处理工艺技术研究
阀门不仅本身可靠性很高,而且在每次点火前均得到验证,双管齐下来保证阀门
完全、快速地切断,这是本质安全的设计。
(2)高可靠性的火焰检测装置
诸多原因都可以导致炉膛火焰熄灭,如助燃风机失效、引风机失效、燃料
气过小等,炉膛火焰熄灭后要立即停炉以确保安全。欧洲一般采用 SIL3 的高可
靠性火焰检测装置,确保了火焰探测的准确性。为了确保火焰探测装置不被炉膛
内灰尘或者结焦所覆盖,一般配备了微量气体吹扫装置,集成在燃烧器本体上。
火焰熄灭后应由火焰探测器发出联锁信号关闭燃气进料阀门、尾气进料阀门等来
实现安全停炉。
(3)高浓度废气进料的保护措施
如果上游出现了高浓度的废气进料,浓度超过了爆炸下限,在炉膛升温段
就可能与助燃空气进行充分预混,遇到炉膛内的点火源就会发生爆炸。为了防止
这种情况发生,可以通过控制废气进料的浓度联锁来避免高浓度废气进入焚烧炉。
废气管线上需要安装一只高可靠性的可燃性气体检测仪来检测废气的浓度,如果
废气的浓度超过了 25% 的爆炸下限,进焚烧炉的废气就应该被及时切断,并且
将尾气切换至另外一个紧急安全出口。可燃性气体探头的安装位置应该离焚烧炉
尽可能地远,确保在尾气切断阀动作的时间内,高浓度尾气不至于到达焚烧炉,
具体安装位置取决于尾气的流动速度和尾气切断阀的关闭的时间。
(4)阻火器和泄爆装置
如果化工厂中产生的尾气有可能会形成高浓度有机气体,那么应在焚烧炉
前安装阻火器,避免高浓度尾气在炉膛中出现燃烧和爆炸后的回火。NFPA86 中
规定了蓄热式焚烧炉并不强制要求安装泄爆装置,而工业和信息化部颁布的《化
工建设项目废物焚烧处置工程设计规范》HG20706-2013 中规定应安装泄爆装置。
欧洲和美国的焚烧炉的安全保护策略主要是预防性的措施,如高可靠性的切断阀
门和检漏程序、火焰检测装置等措施,重在预防;而中国的标准中注重减缓性措
施,如安全阀和爆破片等,重在减轻爆炸危害。
(5)其它安全保护措施
燃料气供气压力过大或者流量过快的话,炉膛内火焰变大,可能导致炉膛
出现高温的场景,从而烧坏焚烧炉。燃料气的进料高压力、炉膛的高温均应联锁
停炉,保护炉膛不被烧坏。以上所提到的安全联锁系统均应独立于焚烧炉的操作
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