工業(yè)尾氣催化燃燒工藝仿真軟件

1、工業(yè)尾氣催化燃燒工藝仿真軟件操作手冊(cè) 北京東方仿真軟件技術(shù)有限公司2009年1月目 錄1、催化焚燒技術(shù)21.1 概述21.2 催化焚燒技術(shù)特點(diǎn)21.3 催化燃燒工藝流程32、流程概述43、主要設(shè)備介紹43.1D14043.2E14143.3R14053.4 E14053.5 E14263.6 DS75663.7 B14063.8 B14163.9 H14074、主要控制儀表及控制指標(biāo)74.1主要儀表74.2 主要控制閥84.3 裝置工藝廢氣處理能力85、正常工藝巡檢檢查項(xiàng)目86、冷態(tài)開車操作規(guī)程97、停車操作規(guī)程118、仿真界面121、催化焚燒技術(shù)1.1 概述   催化焚燒

2、技術(shù)是一種新型的工業(yè)有機(jī)廢氣處理技術(shù)，其機(jī)理是氣固相催化反應(yīng)，其實(shí)質(zhì)是活性參與的深度氧化作用。在催化燃燒過(guò)程中，催化劑的作用是降低活化能，同時(shí)催化劑表面具有吸咐作用，使反應(yīng)物分子富集手表面提高了反應(yīng)速率，加快了反應(yīng)的進(jìn)行。借助催化劑可使有機(jī)廢氣在較低的起燃溫度條件下，發(fā)生無(wú)焰燃燒，并氧化分解為CO2、H2O，同時(shí)放出大量熱能。     有機(jī)廢氣催化焚燒裝置適用于石油化工、農(nóng)藥、印刷、涂料、電線加工等行業(yè)。1.2 催化焚燒技術(shù)特點(diǎn)有機(jī)廢氣催化焚燒裝置具有如下特點(diǎn)： 1）處理效率高，無(wú)二次污染，凈化效率可高達(dá)98以上，確保排氣達(dá)到環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)；2）適用范圍廣

3、，適合組分復(fù)雜，大風(fēng)量、中、低濃度的揮發(fā)性有機(jī)物(Voc)及惡臭廢氣； 3）起燃溫度低，運(yùn)行成本低廉，可合理回收利用熱能，節(jié)省能源、具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益；4）進(jìn)行無(wú)焰燃燒，設(shè)置多重安全設(shè)施，設(shè)備運(yùn)轉(zhuǎn)可靠、生產(chǎn)安全性能高；5）設(shè)備布置結(jié)構(gòu)緊湊，占地面積小，節(jié)省土建和安裝費(fèi)用； 1.3 催化燃燒工藝流程    根據(jù)廢氣預(yù)熱方式及富集方式，催化燃燒工藝流程可分為3種。1.3.1 預(yù)熱式   預(yù)熱式是催化燃燒的最基本流程形式。有機(jī)廢氣溫度在100以下，濃度也較低，熱量不能自給，因此在進(jìn)入反應(yīng)器前需要在預(yù)熱室加熱升溫，燃燒凈化后氣體在熱交換器內(nèi)與

4、未處理廢氣進(jìn)行熱交換，以回收部分熱量。該工藝通常采用煤氣或電加熱升溫至催化反應(yīng)所需的起燃溫度。1.3.2 自身熱平衡式    當(dāng)有機(jī)廢氣排出時(shí)溫度較高（在300左右），高于起燃溫度，且有機(jī)物含量較高，熱交換器回收部分凈化氣體所產(chǎn)生的熱量，在正常操作下能夠維持熱平衡，無(wú)需補(bǔ)充熱量，通常只需要在催化燃燒反應(yīng)器中設(shè)置電加熱器供起燃時(shí)使用。1.3.3 吸附-催化燃燒    當(dāng)有機(jī)廢氣的流量大、濃度低、溫度低，采用催化燃燒需耗大量燃料時(shí)，可先采用吸附手段將有機(jī)廢氣吸附于吸附劑上進(jìn)行濃縮，然后通過(guò)熱空氣吹掃，使有機(jī)廢氣脫附出來(lái)成為濃縮了的高濃度有

5、機(jī)廢氣（可濃縮10倍以上），再進(jìn)行催化燃燒。此時(shí)，不需要補(bǔ)充熱源，就可維持正常運(yùn)行。對(duì)于有機(jī)廢氣催化燃燒工藝的選擇主要取決于：燃燒過(guò)程的放熱量，即廢氣中可燃物的種類和濃度；起燃溫度，即有機(jī)組分的性質(zhì)及催化劑活性；熱回收率等。當(dāng)回收熱量超過(guò)預(yù)熱所需熱量時(shí)，可實(shí)現(xiàn)自身熱平衡運(yùn)轉(zhuǎn)，無(wú)需外界補(bǔ)充熱源，這是最經(jīng)濟(jì)的。2、流程概述本單元（Catalytic Combustion Unit- CCU）是將從其他化工單元排出的PVG（工業(yè)有機(jī)廢氣）與空氣混合，補(bǔ)充有機(jī)物焚燒所需的O2后，在D140除濕后,被E-141預(yù)熱到約200，預(yù)熱后的PVG進(jìn)入到反應(yīng)器R140，在R140內(nèi)PVG中的有機(jī)物被催化焚燒分解

6、。為了保持反應(yīng)器的溫度，一定量的焚燒氣通過(guò)B140循環(huán)返回，以稀釋PVG中的有機(jī)物。從R140出來(lái)的焚燒氣進(jìn)入到E140，回收焚燒氣的熱量。從E140產(chǎn)生的MP15S和從700單元來(lái)的MP15S進(jìn)入到E142過(guò)熱， MP15S升溫到225后,供給其它裝置。E142排出的焚燒氣做為E141的熱源，冷卻后的焚燒氣從Z140排到大氣。在開工操作中，在開始進(jìn)PVG之前，R140通過(guò)H140燃燒燃料氣加熱到約200。3、主要設(shè)備介紹3.1D140從C110來(lái)的PVG含有大量的水分，為了除水，D140內(nèi)安裝了除霧器，分離下的霧滴落到D140底，聚集的滴液由P140排到600單元。P140根據(jù)LIC1015

7、的液位高低自動(dòng)開、停。3.2E141E141以焚燒氣加熱PVG，焚燒氣被TIC1104控制以給E141足夠的熱量，PVG的溫度也被TIC1103控制以保持溫度恒定。3.3R140加熱后的PVG通過(guò)H140進(jìn)入R140，R140內(nèi)催化劑被加熱，催化氧化同時(shí)放出熱量。熱的PVG流向催化劑，與蜂窩狀的表面接觸。PVG中的有機(jī)物與PVG中的氧在較低溫度下完全反應(yīng)。PVG中的焚燒氣被有機(jī)物的燃燒熱加熱，升到約500。在SOC（催化劑使用初期）階段有機(jī)物開始分解的溫度比EOC（催化劑使用末期）階段的溫度低。因?yàn)榇呋瘎┯休^高的活性。因此，在SOC階段入口的PVG溫度應(yīng)保持在220，換句話說(shuō)催化劑的活性隨著操

8、作時(shí)間的增加而降低。為了防止催化劑的老化，當(dāng)Z140煙氣中殘余有機(jī)物的濃度上升至規(guī)定濃度時(shí)，將逐步升高入口的PVG溫度，從220(SOC)至260(EOC)。從R140排出的PVG的溫度也應(yīng)保持在510（SOC）至550（EOC），入口與出口氣體的溫度差取決于PVG的燃燒熱，隨著PVG中有機(jī)物的濃度而改變，R140出口氣體的溫度由E142出口的循環(huán)氣的TIC1102控制，PVG中有機(jī)物的濃度將被焚燒氣所稀釋，以維持在指定的溫度。3.4 E140E140是翅片管式，MBF（鍋爐水）自然循環(huán)的余熱鍋爐，因?yàn)榉贌龤獗容^潔凈它沒(méi)有任何吹灰器。MBF通過(guò)FI1040進(jìn)入E140的上部汽包，MBF的流量由

9、LIC1020控制，以控制水位恒定。R140的焚燒氣進(jìn)入E140后流向E142，在E140（SOC）階段的最大負(fù)荷的情況下，大約產(chǎn)生11.8t/h的MP15S，而焚燒氣的溫度從入口的510降至310，E140汽包處的操作壓力是1.5MPaG，壓力由蒸汽線上的PIC1041控制保持恒定。為了保持E140汽包中的水質(zhì)，一些MBF被E143冷卻后排污。3.5 E142E142產(chǎn)生1.47MPaG的225過(guò)熱蒸汽，最大能力約為40t/h。從E140產(chǎn)生的MP15S和從700單元來(lái)的MP15S進(jìn)入E142。回收熱量后的焚燒氣進(jìn)入E141來(lái)預(yù)熱PVG。3.6 DS756過(guò)熱蒸汽的溫度通過(guò)供給的MBF由TI

10、C1107控制在225。3.7 B140從E142出來(lái)的焚燒氣，其壓力被B140提升后，和被加熱后的PVG混合，用以控制反應(yīng)器R140的溫度，B140有軸承的冷卻系統(tǒng)和密封系統(tǒng)，密封系統(tǒng)是用0.15MPaG的氮?dú)鈦?lái)阻止焚燒氣泄漏。3.8 B141從E141來(lái)的焚燒氣中O2濃度由AIC1006控制在約2vol%（干基）。從B141來(lái)的壓縮空氣和PVG混合以得到合適的反應(yīng)和惰性氣體，同時(shí)當(dāng)裝置開工時(shí)也供給燃料氣作助燃空氣。B141有2個(gè)過(guò)濾器以除去大風(fēng)天的沙塵。3.9 H140H140只用于開車和停車操作，根據(jù)PVG中有機(jī)物的濃度調(diào)節(jié)燃料氣的流量，將反應(yīng)器R140入口溫度保持在200左右。4、主要

11、控制儀表及控制指標(biāo)4.1主要儀表儀表位號(hào)說(shuō)明正常值備注PIC1041E140副產(chǎn)蒸汽壓力1500KPaPIC1042B141風(fēng)機(jī)出口壓力8.5KPaTIC1102R140出口溫度510TIC1103H140出口溫度220TIC1104E140出口溫度320TIC1107R142出口蒸汽溫度225AIC1006R140出口氧含量2.6%LIC1020E140汽包液位40%TI1105放空氣溫度158TI1106E141 PVG廢氣出口溫度1954.2 主要控制閥AV1006 PVG助燃空氣 TV1102 去B-140的循環(huán)氣 TV1103 E-141的旁路 TV1104 E-140的旁路 TV1

12、107 DS-756的MBF PV1041 E-140的MP15S LV1020 E-140的MBF HV1001 PVG放空閥 HV1002 PVG開關(guān)閥 HV1003A 燃燒器的燃料氣 HV1003B 燃燒器的助燃空氣 PV1042 B141入口閥 4.3 裝置工藝廢氣處理能力PVG流量：57914 Nm³/h（稀釋后入R140：67977 Nm³/h）。廢氣中有機(jī)物含量：2%左右。裝置最小負(fù)荷：R140入口52704kg/h。正常負(fù)荷：R140入口69158kg/h。裝置最大負(fù)荷：R140入口69539kg/h。5、正常工藝巡檢檢查項(xiàng)目5.1、設(shè)備、管道顏色的變化；5

13、.2、從煙囪排出氣體的氣味和煙霧情況；5.3、異常聲音；5.4、從現(xiàn)場(chǎng)液位計(jì)觀察每臺(tái)容器的現(xiàn)場(chǎng)液位表液位；5.5、異常的溫度升高（鋼表面熱點(diǎn)會(huì)變成紅色）；5.6、管道、設(shè)備的泄漏；5.7、每塊儀表指示數(shù)值的變化；5.8、排污水質(zhì)；PH必須一天檢測(cè)一次，排污速度必須根據(jù)分析結(jié)果來(lái)調(diào)整。排污水由E143冷卻并從FG1071排出。排放沉積物和鍋爐水中的沉淀物要求間歇排放。間歇排放主要在鍋爐最初操作和長(zhǎng)期停車后重新開車時(shí)進(jìn)行。 6、冷態(tài)開車操作規(guī)程CCU開車準(zhǔn)備: 打開E140進(jìn)鍋爐水切斷閥VD1125 打開E140進(jìn)鍋爐水切斷閥VD1125液位調(diào)節(jié)閥LIC1020 控制E140補(bǔ)水至40% 將LIC

14、1020，投自動(dòng) 將LIC1020SP值設(shè)定在40% 微開E-140的排氣閥 打通E-140的蒸汽切斷閥VD1126 打通E-142的蒸汽跨線控制閥V1074 投運(yùn)E-143的冷卻水 全開E-140的排水控制閥V1070 打開E-140的排水流程流程切斷閥VD1127CCU開車點(diǎn)火準(zhǔn)備: 打開AIC1006到30%，準(zhǔn)備開B141 啟動(dòng)B141 打開PV1042控制壓力到8.5KPaG 將PIC1042，投自動(dòng) 將PIC1042SP值設(shè)定在8.5KPaG 開V1066控制FG1072在200Nm3/h 檢查其它項(xiàng)目正常后，啟動(dòng)B140 逐漸打開TV1102到20%，進(jìn)行空氣循環(huán)升溫 全開E14

15、0旁通閥TV1104以控制對(duì)E140的升溫速度 全開E141旁通閥TV1103以控制對(duì)E141緩慢升溫 手動(dòng)完全關(guān)閉B-141的出口閥AV-1006 將E-140的PIC-1041設(shè)定在1500KPaG后投自動(dòng) 將E-140的LIC-1020設(shè)定為40后投自動(dòng) 打開VD1122，貫通燃料氣流程 打開VD1124，貫通燃料氣流程 打開VD1121，貫通燃料氣流程 打開HV1003BCCU點(diǎn)火升溫: 依次按控制面板上連鎖復(fù)位，準(zhǔn)備開車，準(zhǔn)備吹掃按鈕，對(duì)H140進(jìn)行空氣置換 吹掃后按點(diǎn)火按鈕點(diǎn)火 逐漸提高H140負(fù)荷將TIC1103控制到220度左右 控制TIC1103溫度在230 當(dāng)PI1040達(dá)

16、到100KPa后關(guān)閉E140排氣閥V1068 當(dāng)TIC1104高于235度后，全開E142蒸汽入口閥V1073 當(dāng)TIC1104高于235度后，全開E142蒸汽出口閥V1075 關(guān)閉E142蒸汽跨線 逐漸開大B-140的入口閥TV-1102，逐漸加熱B-140 逐漸關(guān)小E-140的旁通閥TV-1104，逐漸加熱E-140，調(diào)整升溫速度。 逐漸關(guān)小E-141的旁通閥TV-1103，逐漸加熱E-141，調(diào)整升溫速度 引PVG進(jìn)本單元焚燒引尾氣焚燒: 引PVG進(jìn)本單元焚燒 關(guān)閉廢氣排空閥HC1001 調(diào)小H140負(fù)荷，將TIC1103控制在210到260度，最終關(guān)閉加熱爐 將TIC1103，投自動(dòng)

17、將TIC1103SP值設(shè)定在220度 將TIC1102，投自動(dòng) 將TIC1102SP值設(shè)定在510度 將TIC1104，投自動(dòng) 將TIC1104SP值設(shè)定在320度 將TIC1107，投自動(dòng) 將TIC1107SP值設(shè)定在225度 將TIC1102控制穩(wěn)定（520度） 將TIC1104控制穩(wěn)定（320度） 將TIC1107控制穩(wěn)定（225度） 將尾氣溫度TI1105控制穩(wěn)定（155度） 將鍋爐蒸汽壓力PIC1041控制穩(wěn)定（1500KPa）停開工爐H140: 關(guān)閉燃料氣總閥VD1121 關(guān)閉燃料氣主火嘴切斷閥VD1122 關(guān)閉燃料氣長(zhǎng)明線切斷閥VD1124 關(guān)閉空氣切斷閥V1066 關(guān)閉空氣切斷閥V10677、停車操作規(guī)程將開工加熱爐H140點(diǎn)火并維持在較小負(fù)荷（HC1003控制在5%左右）打開HC