HJ1093-2020 蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范(环境保护).pdf
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1、 中华人民共和国国家环境保护标准 HJ10932020 蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范 Technical specifications for industrial organicwaste gas treatment by regenerative thermal oxidation 2020-01-14 发布 2020-01-14 实施 生态环境部发布 本电子版为发布稿。请以中国环境科学出版社出版的正式标准文本为准。 I 目 次 前言 . II 1 适用范围 . 1 2 规范性引用文件 . 1 3 术语和定义 . 2 4 污染物与污染负荷 . 3 5 总体要求 . 4 6 工艺设
2、计 . 4 7 主要工艺设备和材料 . 8 8 检测与过程控制 . 9 9 主要辅助工程 . 9 10 劳动安全与职业卫生 . 10 11 施工、调试与验收 . 10 12 运行与维护 . 11 II 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
3、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)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
4、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 工业企业厂界噪声标准 G
5、B/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 16157 固定污染源排气中颗粒物测定和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 排气筒设计规范 GB 50057 建筑物防雷设计规范 GB 50058 爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范 GB/T
6、 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规范 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 2 HJ 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
7、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 HGJ 229 工业设备、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
8、(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 waste 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、
9、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 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
10、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。计算公式如下: 热回收效率100%TTTTincomoutcom(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 com
11、bustion 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 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
12、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)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。 4 4.5 对
13、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
14、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
15、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
16、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 5 6.1.1 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%。 6.1.4 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
17、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、吹扫装置或采取其它措施对换向阀切换过程中产生的有机废气进行收集后处理,典型的工艺流程图见图 1(b)
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