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其余热回收经济效益计算公式如下:
189617(富余热量)×0.7(系统综合利用率)×24(h/d)×300(d/a)/8500(天然气热值)=112432(m3/a);
112432(m3/a)×3.65(元/m3)=41(万元/a)
上面计算中,效益将随生产线的实际工作时间(年时基数)变化而变化。
图1RTO处理VOCs系统工艺流程
表1余热利用系统设计数据表
2.3主体设备参数
该企业废气中不含卤素、氮、硫等元素,腐蚀性不强,因此焚烧炉壳体采用6mm厚的Q235B钢板密封满焊;蓄热陶瓷体选用采用LANTECMLM180专利产品及抗硅填料混合而成,该填料在急热急冷时具有很好的化学和物理稳定性,还可以改善气流分布。RTO燃烧室的设计温度需要燃烧器来维持,项目采用进口品牌霍尼韦尔低压头比例调节式天然气燃烧器,双电磁阀避免燃料不燃烧而进入炉膛,同时其具有自动吹扫、自动点火、紫外线扫描仪火焰检测、火焰燃烧状况监视等功能。设计主要参数如表2所示。
表2RTO主要设计参数
2.4控制系统
完善的自动控制,是安全生产的保障。项目采用DCS系统对RTO本体及热能回收系统进行自动控制。由于涉及多个功能区,一方面,各区域设备由于生产用能相互关联;另一方面,设备又具有相对独立的要求,导致各区域电控连锁关系较为复杂,其控制要点如下:
(1)停机状态。RTO原始状态,超温安全自动阀位置:密闭,烟气不经余热换热器;新风系统原始状态,新风管路气动阀:打开,新风风机启动,新风始终经过余热换热器。
(2)运行状态。RTO炉内温度<850℃,超温安全自动阀密闭;RTO炉内温度≥850℃,向DCS系统提供高温信号,超温安全自动阀(耐温960℃)打开,高温烟气经过余热换热器。
(3)热风温度过高(>120℃)报警信号。出余热换热器后,热风回风管上设一个温度探头。当热风温度高于120℃时,给RTO提供高温报警信号,RTO超温安全自动阀进行调节,减小经过余热换热器的高温烟气量。
3运行效果
项目于2017年通过由环保三同时验收,废气净化系统出口的检测结果见表3,结果表明经处理后的各类废气污染因子均能达标排放。
表3车间排气筒出口断面检测结果(n=3)
4经济分析
(1)RTO系统(包括炉体、余热回收设备、新风风机等)总投资共计160万元。
(2)RTO系统有新风风机一台11kW/h,主引风机一台37kW/h,助燃风机一台3kW/h,吹扫风机一台5.5kW/h,控制柜耗电量为1.5kW/h;按每年工作7200h计算,每度电0.75元计算,共计:(58+11)kW/h×7200h×0.75元=37万元/年。
(3)系统正常运行后,余热回收经济效益约为41万元/年。
5结论
采用RTO氧化焚烧技术治理涂膜废气,现场运行数据表明:非甲烷总烃排放限值满足《大气污染物综合排放标准》(GB16297—1996)中表2二级标准,乙酸乙酯排放值低于《制定地方大气污染物排放标准的技术方法》GB/T13201-91计算限值。RTO系统总投资共计160万元,通过安装烟气余热回收装置,每年可产生经济效益约41万元。该套设备的使用,不仅大大减少了VOCs的排放量,还具有良好的社会效益、环境效益和经济效益。
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