蓄熱式焚燒爐系統安全技術要求

蓄熱式焚燒爐系統安全技術要求適用范圍本文件規(guī)定了蓄熱式焚燒爐系統的設計、安裝及驗收、運行、維護保養(yǎng)、應急處置的安全技術要求。本文件適用于蓄熱式焚燒爐系統新建、改擴建工程。規(guī)范性引用文件下列文件中的內容通過文中的規(guī)范性引用而構成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對應的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T567.1~567.4爆破片安全裝置GB2893安全色GB2894安全標志及其使用導則GB4053.1固定式鋼梯及平XX全要求第1部分：鋼直梯GB4053.2固定式鋼梯及平XX全要求第2部分：鋼斜梯GB4053.3固定式鋼梯及平XX全要求第3部分：工業(yè)防護欄桿及鋼平臺GB7231工業(yè)管道的基本識別色、識別符號和安全標識GB12348工業(yè)企業(yè)廠界環(huán)境噪聲排放標準GB/T13347石油氣體管道阻火器GB/T13869用電安全導則GB15930建筑通風和排煙系統用防火閥門GB/T16157固定污染源排氣中顆粒物測定與氣態(tài)污染物采樣方法GB/T19839工業(yè)燃油燃氣燃燒器通用技術條件GB30871危險化學品企業(yè)特殊作業(yè)安全規(guī)范GB50016建筑設計防火規(guī)范（2018年版）GB/T50051煙囪工程技術標準GB50057建筑物防雷設計規(guī)范GB50058爆炸危險環(huán)境電力裝置設計規(guī)范GB/T50087工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范GB50140建筑滅火器配置設計規(guī)范GB50160石油化工企業(yè)設計防火標準（2018年版）GB50187工業(yè)企業(yè)總平面設計規(guī)范GB50257電氣裝置安裝工程爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收規(guī)范GB50264工業(yè)設備及管道絕熱工程設計規(guī)范GB50489化工企業(yè)總圖運輸設計規(guī)范GB/T50493石油化工可燃氣體和有毒氣體檢測報警設計標準GB51283精細化工企業(yè)工程設計防火標準HG/T20229化工設備、管道防腐蝕工程施工及驗收規(guī)范HJ1093蓄熱燃燒法工業(yè)有機廢氣治理工程技術規(guī)范AQ3009危險場所電氣防爆安全規(guī)范SH/T3413石油化工石油氣管道阻火器選用、檢驗及驗收標準TSG11鍋爐安全技術規(guī)程術語和定義下列術語和定義適用于本文件。蓄熱式焚燒爐regenerativethermaloxidizer（RTO）將工業(yè)有機廢氣進行燃燒凈化處理，并采用蓄熱體吸收、釋放燃燒熱量，對待處理廢氣進行換熱升溫、對凈化后氣體進行換熱降溫的裝置。危險與可操作性分析hazardandoperabilityanalysis（HAZOP）以系統工程為基礎的一種可用于定性分析的危險性評價方法，用于探明生產裝置和工藝過程中的危險及其原因，尋求必要對策。保護層分析layerofprotectionanalysis（LOPA）在定性危害分析的基礎上，進一步評估保護層的有效性，并進行風險決策的系統方法，是對降低不期望事件頻率或后果嚴重性的獨立保護層的有效性進行評估的一種過程方法或系統。設計一般要求蓄熱式焚燒爐系統應包括：蓄熱式焚燒爐本體（包含燃燒室、蓄熱室、蓄熱體等）、燃燒器、風機、進出口切換閥、吹掃閥、新風閥、應急旁通切斷閥、應急排放設施、廢氣切斷閥、熱旁通閥、阻火器、排氣筒、內部管道、電氣（配電柜、操作柱等）、自控（PLC或DCS）、儀表（溫度、壓力、流量、烴分析儀等）等，設計應符合HJ1093和國家相關法律、法規(guī)、標準、規(guī)范及相關文件的要求。蓄熱式焚燒爐系統的消防設計應納入工廠的消防系統總體設計，消防通道、防火間距、安全疏散的設計和消防栓的布置應符合GB50016等相關規(guī)范的規(guī)定；應按照GB50140的規(guī)定配置移動式滅火器。蓄熱式焚燒爐系統管路和蓄熱式焚燒爐的防爆泄壓設計應符合GB50160的要求。蓄熱式焚燒爐系統的用電安全應符合GB/T13869、AQ3009的相關規(guī)定；電氣系統防爆設計應符合GB50058的相關規(guī)定。蓄熱式焚燒爐系統應有故障自動報警和保護裝置，并符合安全生產、事故防范的相關規(guī)定。蓄熱式焚燒爐應采取伴熱、定期清洗等有效措施，防止管道及蓄熱式焚燒爐下室體中的冷凝和沉積產生。應采取過濾等有效措施從嚴控制含有焦油、漆霧等粘性物質進入，蓄熱式焚燒爐進氣中顆粒物濃度應低于5mg/m3。易反應、易聚合的有機物和自身具有爆炸性物質不宜采用蓄熱式焚燒爐處理。含鹵素的廢氣不宜采用蓄熱式焚燒爐處理；含有機硅的廢氣應對蓄熱體采取保護措施。蓄熱式焚燒爐系統應進行安全風險評估論證，對于廢氣成分復雜的，應進行HAZOP分析并采取相應的安全措施。蓄熱式焚燒爐應當具有點火失敗和熄火自動保護功能，宜具備反燒和吹掃功能。排氣筒的設計應符合GB/T50051以及大氣污染物排放標準相關規(guī)定和要求。蓄熱式焚燒爐系統的固定式鋼梯、防護欄桿及平臺的安全要求應符合GB4053.1、GB4053.2和GB4053.3的相關規(guī)定。固定式鋼梯宜采用斜梯或旋梯。蓄熱式焚燒爐系統噪聲控制應符合GB12348和GB/T50087的相關規(guī)定。蓄熱式焚燒爐系統的安全標志、標識應符合GB2893、GB2894和GB7231等規(guī)范的相關規(guī)定。蓄熱式焚燒爐系統有余熱鍋爐的，鍋爐應滿足TSG11要求。蓄熱式焚燒爐系統的安全設施應與主體工程同時設計、同時施工、同時投入使用。設計資質設計單位應具備相應行業(yè)或環(huán)境工程專項設計資質。技術措施總平面布置場址選擇與總圖布置應符合GB50187、GB50489等相關規(guī)定。場址選擇應遵從方便施工和運行維護等要求。設備的布置應考慮主導風向的影響，并優(yōu)先考慮減少有害氣體、噪聲等對周邊敏感目標的影響。蓄熱式焚燒爐屬于明火設備，應遠離易燃易爆危險區(qū)域，防火間距應符合GB50016、GB50160、GB51283等相關規(guī)定。工藝措施當廢氣工況波動較大時，進蓄熱式焚燒爐前應通過設置緩沖罐、調整風量等措施，控制蓄熱式焚燒爐入口有機物濃度和流速。當廢氣管道內可能沉積危險物質（如可燃粉塵、疊氮化合物等）時應考慮對廢氣管道進行定期清洗。廢氣總管需設置一定的坡度，向低點進行排凝收集，避免沉積，且HAZOP應對此做重點分析。蓄熱式焚燒爐系統應通過強制通風措施，滿足最低通風量要求，避免可燃物積聚、回火等。蓄熱式焚燒爐系統進氣管道各危險點（如支管接入總管處）宜設置壓力檢測設施、止回裝置、緊急切斷閥等，以減少管內氣體回沖，產生連鎖反應。對于濃度較高或含有低燃點物質的應急排放設施應獨立設置，嚴禁與高溫排空管道共用排氣筒排放。應急排放設施的管口不得朝向鄰近設備或有人通過的地方，且應高出8米范圍內的平臺或建筑物頂3米以上。設備設施當系統風管道采用金屬材質時應采用光滑內壁金屬管，采取可靠防靜電接地措施，風管內壁禁止涂刷非導電防腐涂層。風管采用非金屬材質時應增加導靜電設施。當廢氣中含有腐蝕性氣體時，所有管道、閥門和過濾器均應采用耐腐蝕材料制造或按相關標準規(guī)范進行防腐處理。蓄熱式焚燒爐系統鋼制管道煙氣溫度超過60℃時，需要做防燙隔熱保護，設計應滿足GB50264的相關規(guī)定。置于現場的電氣設備、儀表的防爆等級應符合GB50058的要求。蓄熱式焚燒爐儀表控制系統應設置UPS備用電源。蓄熱式焚燒爐的動力系統應與工廠中上游設備的動力系統保持一致。蓄熱式焚燒爐系統應具備過載保護、短路保護、斷相保護、接地保護等功能，接地電阻應≤4Ω。皮帶傳動的引風機需裝配防靜電皮帶。蓄熱式焚燒爐系統防雷設計應符合GB50057、SH/T3038的相關規(guī)定。在線監(jiān)測采樣平臺應符合GB/T16157的相關規(guī)定。蓄熱式焚燒爐系統燃燒器的設計、制造、驗收應符合GB/T19839的相關規(guī)定。進出口切換閥宜采用提升閥、旋轉閥、蝶閥等類型，其材質應具有耐磨、耐高溫、耐腐蝕等性能，適應頻繁切換，進出口換向閥泄漏率要求≤0.05%。高溫旁通閥泄漏率應≤1%，并宜設置冷氣保護措施。安全檢測控制蓄熱式焚燒爐系統應設置PLC或DCS控制系統（視情況可設置安全儀表系統（SIS）），對風機、閥門、燃燒器、爐膛和廢氣管道等設備設施的關鍵參數進行實時監(jiān)控和聯鎖。關鍵設備安全儀表系統的設計應符合HAZOP分析、LOPA分析、安全完整性等級（SIL）評估的要求。進入蓄熱式焚燒爐的有機物濃度應低于其爆炸極限下限的25%。對于含有混合有機物的廢氣，其控制濃度P應低于最易爆組分或混合氣體爆炸極限下限最低值的25%，即P<min（Pe，Pm）×25%，Pe為最易爆組分爆炸極限下限（%），Pm為混合氣體爆炸極限下限（%）。在蓄熱式焚燒爐系統進口管道上，應根據風險識別結果設置LEL在線檢測儀，應冗余設置。LEL在線檢測儀與進入蓄熱式焚燒爐系統的廢氣切斷閥、新風閥、緊急排放閥聯動，對廢氣進行安全處理，確保進入蓄熱式焚燒爐的廢氣濃度平穩(wěn)且低于爆炸下限的25%。LEL在線檢測儀安裝的位置距蓄熱式焚燒爐入口切換閥的管道等效長度（L）按式（1）確定：L＞v*（t1+t2）（1）式中：L——管道等效長度，單位米（m）；t1——取樣至檢測器響應時間，單位為秒（s）；t2——切換閥門動作時間，單位為秒（s）；v——廢氣的流速，單位為米/秒（m/s）。LEL在線檢測儀檢測精度±5%F.S，控制廢氣進入RTO的濃度＜25%LEL。含控氧組分的超高濃度廢氣管道應設置氧濃度檢測裝置。蓄熱式焚燒爐系統應設置安全可靠的火焰監(jiān)測系統、溫度控制系統、壓力控制系統等。在蓄熱式焚燒爐系統的燃燒室和蓄熱室內部應裝設具有自動報警功能的多點溫度檢測；燃燒室應設置燃燒溫度和極限溫度檢測報警裝置，蓄熱體上下層應分別設置溫度、壓差檢測裝置；每臺燃燒器宜配置不少于2支火焰檢測器。蓄熱式焚燒爐系統應設置過熱保護設施。燃燒室溫度檢測至少應設置3套熱電偶（雙支），并宜設置三級溫度報警和采取相應的管控措施。蓄熱式焚燒爐系統應設置斷電斷氣（儀表風）后，應急旁通切換閥打開，廢氣切斷閥關閉，爐體進出口切換閥關閉，防止排氣筒效應引起蓄熱層下部溫度上升。儀表風系統應設置緩沖罐或壓縮空氣儲氣罐、低壓保護及聯鎖報警。燃燒器燃料宜優(yōu)先選擇天然氣、柴油等，燃料供給系統應裝設壓力檢測裝置，具備高低壓保護、泄漏報警和緊急切斷功能。阻火器應設置壓差檢測裝置或上下游安裝壓力監(jiān)測裝置。蓄熱式焚燒爐系統可能泄漏釋放可燃或有毒氣體的區(qū)域，應設置可燃或有毒氣體檢測報警儀?？扇蓟蛴卸練怏w檢測報警儀的選型、安裝應符合GB/T50493的相關規(guī)定。防爆泄壓蓄熱式焚燒爐系統前端管道應安裝阻火器或防火閥。阻火器應符合GB/T13347或SH/T3413的相關規(guī)定，防火閥應符合GB15930的相關規(guī)定。蓄熱式焚燒爐系統進氣管道應設置爆破片，爆破片增設位置開關，爆破片應符合GB/T567.1~567.4的相關規(guī)定；爐體宜設置泄爆設施。泄爆氣應釋放至安全地點，避開人員活動的區(qū)域和其它工藝設施。安裝及驗收安裝資質安裝單位應具備相關行業(yè)工程施工總承包資質或環(huán)保工程專業(yè)承包資質。廢氣處理量大于30000Nm3/h的蓄熱式焚燒爐系統的安裝，安裝單位應具備行業(yè)工程施工總承包乙級（含）以上資質或環(huán)保工程專業(yè)承包資質。施工工程施工應符合國家、行業(yè)和地方的施工程序及管理文件要求。工程施工應按設計文件進行，工程變更應履行變更手續(xù)。工程施工中使用的設備、材料和部件應符合相應的標準。需要采用防腐蝕材質的設備、管道和管件等的施工和驗收應符合HG/T20229的相關規(guī)定。電氣裝置安裝、爆炸和火災危險環(huán)境電氣裝置施工及驗收應符合GB50257的相關規(guī)定。調試裝置調試前，制定調試方案，校驗相關安全設施、儀器儀表，確認蓄熱式焚燒爐試運行安全條件評估要求。通過整體調試，工程各系統運轉正常，技術指標達到設計和合同要求后啟動試運行。驗收工程竣工驗收應符合《建設項目安全設施“三同時”監(jiān)督管理辦法》《建設項目竣工環(huán)境保護驗收辦法》等相關規(guī)定。運行運行管理要求企業(yè)應將蓄熱式焚燒爐系統運行納入生產管理體系，并由專業(yè)人員負責。企業(yè)應每年組織開展蓄熱式焚燒爐系統運行安全風險辨識，制定并落實安全管控措施。企業(yè)應建立健全蓄熱式焚燒爐系統安全生產相關管理制度，包括：安全生產職責管理制度、生產操作規(guī)程管理制度、設備維護保養(yǎng)管理制度、巡回檢查管理制度、變更管理制度、隱患排查治理制度等。企業(yè)應制定蓄熱式焚燒爐系統安全操作技術規(guī)程、崗位安全操作規(guī)程或崗位作業(yè)指導書；制定工藝控制卡片，明確操作參數、自控聯鎖參數等。企業(yè)應建立蓄熱式焚燒爐系統運行工藝控制數據報表、生產運行統計報表、運行事故及處置情況、主要設備運行狀況等生產記錄臺賬。蓄熱式焚燒爐系統進氣設計工況發(fā)生改變或主要設備設施、監(jiān)控儀表改型，應重新進行安全評估，執(zhí)行變更管理。嚴禁將設計范圍外的廢氣接入蓄熱式焚燒爐系統。蓄熱式焚燒爐系統發(fā)生事故重新投運前，應進行安全評估。操作管理要求蓄熱式焚燒爐系統投運前，應對管理和運行人員進行培訓，掌握治理設備、附屬設備的操作和應急處理措施。培訓內容包括：基本原理和工藝流程；蓄熱式焚燒爐系統進氣組分及危險特性、防護措施；安全操作技術規(guī)程、崗位操作法、崗位作業(yè)指導書；事故應急預案和現場應急處置方案；設備運行故障的發(fā)現、檢查和排除；蓄熱式焚燒爐系統安全運行相關管理制度。蓄熱式焚燒爐系統投運前，應進行安全條件確認，重點做好各相關儀器儀表、聯鎖系統、緊急停車系統的校驗、校準，確保安全設施、職業(yè)衛(wèi)生設施、消防設施齊全、完好、備用。蓄熱式焚燒爐系統啟動時，應先用新鮮空氣對蓄熱式焚燒爐進行吹掃置換。點火失敗后需進行吹掃，吹掃時間需滿足最少蓄熱式焚燒爐爐體5倍體積換氣量所需時間。點火條件滿足后，首先點燃燃燒器的母火，確認無誤后再導入燃料點燃主火進行預熱爐體。當蓄熱式焚燒爐溫度出現異常時，通過PLC或DCS程序自動控制關閉廢氣切斷閥，全開緊急排放閥和新風閥，使蓄熱式焚燒爐設備完