焚烧炉HAZOP分析

David

2 N! ?) @9 ^% {6 A# Z3 k
  g1 n7 {  q5 ]: l: H: o

一、功能目的

       焚烧炉的主要的目的就是尽可能焚毁废物，使被焚烧的物质变为无害和减容，并尽量减少新的污染物质产生，避免造成二次污染。

3 L- h7 z  H' w! C

二、模块构成

       焚烧炉系统一般由废料进料、助燃系统、焚烧炉、余热利用、烟气净化、烟气排放6个部分组成，具体如下：

       （一）废气/废液/固废进料

       废料通过进料管线/进料螺旋等方式进入焚烧炉，一般设有进料泵（液体）、风机（气体）、进料螺旋（固体），液体会通过喷枪喷淋的方式进行处理。

       （二）助燃系统

       主要设备为燃烧器，助燃系统的作用是点火开炉和辅助物料焚化，燃料在燃烧器燃烧头内和空气混合燃烧。燃烧器可以调节空气流量和燃料量改变火焰大小。

       （三）焚烧炉

       1、RTO(Regenerative Thermal Oxidizer)-蓄热式热氧化器

       蓄热式热氧化器采用热氧化法处理中低浓度的有机废气，用陶瓷蓄热床换热器回收热量。其由陶瓷蓄热床、自动控制阀、燃烧室和控制系统等组成。其主要特征是：蓄热床底部的自动控制阀分别与进气总管和排气总管相连，蓄热床通过换向阀交替换向，将由燃烧室出来的高温气体热量蓄留，并预热进入蓄热床的有机废气，预热到一定温度的有机废气在燃烧室发生氧化反应，生成二氧化碳和水，得到净化。典型的三床式RTO主体设备由一个燃烧室、三个陶瓷填料床、管道和九个风向切换阀、一个补新风阀、一个废气主控阀组成。

       2、回转窖焚烧炉

       回转窑焚烧炉系统主要包括空气供给系统、回转窑、辅助燃烧系统、二燃室、余热锅炉、烟气净化系统、除渣装置等，其中，回转窑的制作材料主要为耐火性良好的钢板卷，其简体保持一定斜度与水平线，并合理定位于支撑装置。受回转作用影响，各类废物能够均匀掺杂，逐步析出、燃尽。回转窑适宜温度在840~910℃，主要由燃烧器进行温度调节，常见燃料类型主要有两种，第一种即气体燃料，第二种即液体燃料。

       回转窑焚烧炉具有广泛的材料适用性，可同时处理固体、液体和气体的危险废物。废气、废液、废固从焚烧炉回转窑前端喷入通过废溜槽进入炉膛，有机污染物在炉膛中高温氧化。炉渣从炉子底部排出，烟气进入二燃室，二燃室用于焚烧废气、废液，燃烧器位于二燃室的底部，废液，废气从二燃室的中下部喷入炉膛，有机物在炉膛内高温氧化，净化气从二燃室顶部排出。

       （四）余热利用

回转窑焚烧炉余热利用系统：该系统主要包括给水泵、余热锅炉、软化水设备、除氧器等，系统最佳位置处于二燃室和急冷塔之间，它主要用来收集烟气热量。由于所回收烟气温度较高，通过热交换，系统产生大量的蒸汽，回收利用蒸汽有诸多好处：能够减少系统运行期间的资金投入；能够降低尾气处理难度；对排放烟气进行加热处理，给烟气“脱白”，降低设备腐蚀；满足生产过程中蒸汽的需要。

       （五）烟气净化

       烟气净化系统具体包括急冷塔、干法脱酸、活性炭吸附、布袋除尘器、湿式洗涤塔、烟气加热器。

       回转窑焚烧炉急冷塔在有害物质二嗯英处理中发挥了重要作用，因为二嗯英形成于低温条件，只有在短时间破坏其形成条件，才能有效避免二嗯英的形成。急冷塔不仅能够降低温度，还能有效抑制扬尘，该装置在控制回路的引导下，能够完成水量的有序调节。

       回转窑焚烧炉干法脱酸主要通过增设石灰粉脱酸反应塔完成石灰粉的大范围吹送，它混合于酸性气体后，能过对酸性气体进行消除处理。处理工作结束后，飞灰、石灰会一同进人布袋除尘器，通过发生化学反应，实现石灰粉的高效利用。

       回转窑焚烧炉活性炭喷射反应器合理安装于烟气管路，由于其比表面积较大，即使所提供量过少，只要接触时间足够，同样能够达到高效吸附的作用，起到高效净化的作用。要想充分发挥活性炭吸附作用，务必妥善安置其位置，结合活性炭吸附和袋式除尘器，将烟气充分接触，最终将二嗯英有效吸附。

       回转窑焚烧炉布袋除尘器主要包括进风均流管、卸灰装置、箱体、支架滤袋、灰斗、喷吹装置等，作为主要的除尘装置，它在烟尘清除方面发挥了重要作用，能够有效去除有害物质，提高尾气处理效率。

       回转窑焚烧炉烟气流经湿式洗涤塔，其间，洗涤液和填充式洗涤塔在中和作用下能够有效消除酸性气体，最终实现脱酸目标。

       （六）烟气排放

       烟囱的原理是：由于热气体受到外界空气浮力而向上流动产生一定的几何压头，在烟囱底部产生负压（抽力）。烟气比空气轻，在空气中有自然上升的趋势。因此，烟囱就是一个倒置的虹吸管。烟囱出口位置越高，则排烟能力越强。要使高温烟气从炉内排出，必须克服排烟系统一系列阻力。

       一般烟囱排放处设有烟气在线分析，检测烟气排放是否达标。

1 `: ~" W; a2 z# A9 U, {

三、剧情分析

       此处仅讨论焚烧炉本体HAZOP分析剧情，主要包括压力、温度2个方面，具体如下：

       （一）压力高

       原因：

       1、焚烧炉下游设备堵塞，例如排烟风机故障关闭、填料塔堵塞、阀门关闭等；

       2、温度高导致压力高的情况此处不关注，因为焚烧炉负压运行，温度高后炉内瞬间压力会高，但气体会顺着管线去到下游，最后炉内恢复正常压力，所以不关注此类剧情。

       后果：

       炉内压力偏高（一般焚烧炉负压运行，不是密封的，所以不会超压破裂），有毒气体泄漏至现场，造成人员伤亡、环境污染和财产损失。

       措施：

       1、焚烧炉设有压力高报警，人员能及时响应；

       2、填料塔设有压差高报警，人员能及时响应；

       3、现场设有有毒气体探测报警，人员能及时响应。

       （二）压力低

       原因：

       1、燃烧器燃料管线上的阀门关小/关闭；

       2、助燃风机故障关闭；

       3、燃烧器联锁调节火焰失效，故障关闭。

       后果：

       严重时熄火，炉内可能形成可燃氛围，再次点火的时候可能发生闪爆，造成人员伤亡、财产损失和环境污染。

       措施：

       1、焚烧炉设有压力低报警，人员能及时响应；

       2、焚烧炉设有安全阀、防爆门等；

       3、焚烧炉设有燃烧器火焰熄灭报警，联锁切断进料；

       4、焚烧炉设有观火监控、观火孔，人员巡检发现异常能及时响应；

       5、燃烧器点火前设有吹扫程序；

       6、防雷、防静电措施良好。

       （三）温度高

       原因：

       1、燃烧器燃料管线调节阀失效开大；

       2、燃烧器联锁调节火焰失效，故障开大；

       3、废料管线调节阀失效开大。

       后果：

       1、导致温度高，把除尘袋烧毁/烟囱烧塌（焚烧炉的温度主要由燃烧器决定，此条后果原因为上述1、2）；

       2、投入废料过量，导致炉内温度偏高，可能导致冒黑烟、结焦，尾气不达标（焚烧炉的温度主要由燃烧器决定，物料的影响不大，此条后果原因为上述3）。

       措施：

       1、焚烧炉设有温度高报警，人员能及时响应；

       2、设有烟气在线分析。

       （四）温度低

       原因：

       1、燃烧器燃料管线上的阀门关小/关闭；

       2、助燃风机故障关闭；

       3、燃烧器联锁调节火焰失效，故障关闭。

       后果：

       严重时熄火，炉内可能形成可燃氛围，再次点火的时候可能发生闪爆，造成人员伤亡、财产损失和环境污染。

       措施：

       1、焚烧炉设有温度低报警，人员能及时响应；

       2、焚烧炉设有安全阀、防爆门等；

       3、焚烧炉设有燃烧器火焰熄灭报警，联锁切断进料；

       4、焚烧炉设有观火监控、观火孔，人员巡检发现异常能及时响应；

       5、燃烧器点火前设有吹扫程序；

       6、防雷、防静电措施良好。

5 B  V- B7 A- A# |$ x