RTO装置防止回火的安全措施

发布时间：2022-10-25 23:52:00 点击：

RTO焚烧炉、RTO、RCO专业生成厂家无锡泽川环境2022年10月25日讯 目前，大气污染防治的规范和标准日趋全面，大气污染防治的治理措施也推陈出新，方法多样，RTO作为一种相对比较彻底和有效地末端治理技术，已经被广泛的应用于各行各业，由于RTO具有较高的处理效率、节能效率和较低的运维成本，越来越被专家和客户接受。同时由于RTO技术水平的参差不齐，发生了很多安全事故，导致安全问题也越来越多的被关注到，在某种意义上，对于RTO供应商来说，达标排放已经是最基本的要求，稳定安全同等重要。本文将从燃烧和爆炸的基本原理说起，简述RTO的一些安全措施。

对于RTO系统，治理的对象和使用的燃料分别是可燃物VOCs和天然气或者柴油，氧化过程中会释放热量。例如在医化行业，由于车间工艺废气排放的波动，造成VOCs的浓度有可能升高，管道中的VOCs在极冷的条件下发生冷凝和局部地区聚集，或者因为检测系统故障等，使得RTO系统存在着火燃烧和爆炸的危险。所以我们在设计RTO系统时需要充分考虑操作人员以及RTO装置的安全性。

燃烧室作为RTO系统的一个始终存在高温和稳定的火源的区域，当VOCs浓度超过爆炸下限的时候，会引起与废气流动方向相反的回火，并通过管道向其他区域传播，这种回火情况是可燃的VOCs与空气均匀混合物的一种自发的燃烧，并且燃烧的剧烈程度伴随着压力和温度的升高而升高。这里我们需要清楚这种自发的燃烧分为爆燃和爆轰两种情况，爆燃是火焰以亚音速向前传播，其爆炸压力低于2067KPa，爆轰则是火焰以超音速向前传播，其速度可高达15马赫（马赫数是速度与音速的比值，音速（即声音的传播速度）在不同高度、温度与大气密度等状态下具有不同数值，只是一个相对值，每“一马”的具体速度并不固定。马赫其实是奥地利物理学家恩斯特·马赫（Ernst Mach，1838-1916）的名字，由于是他首次引用这个单位，所以用他的名字所命名）。所产生的压力可高达34450KPa。着火开始时，火焰前沿是爆燃，碰到可以产生湍流的弯头及阀门时，很快就会变为爆轰。

VOCs气体爆炸产生的压力可超过原来压力的7-8倍甚至更高，特别是当爆炸前沿在管道弯头、缩径、扩径处被加速而产生瞬间冲击，径向压力可高达30bar，轴向压力高达100bar。阻止火焰传播，就是要切断爆燃和爆轰的火焰前沿，不让它传播至其他区域。

能够产生湍流的结构件均可加速火焰传播，而管径大小同样影响火焰传播，从爆燃转变到爆轰主要取决于管道的直径和长度。一般来说，管径越大，则在火焰长度较长时才能达到爆轰。所以，从阻火器到RTO内部着火源间的距离应该尽可能的短，最大不超过4米，而且中间不能有障碍物（比如最多一个弯头）。

采取防止回火的安全措施就是在RTO入口配置符合规范的阻火器。阻火器需要符合的规范主要为GB/T13347和ISO16852。

RTO安全措施的要求和等级，主要取决于我们需要处理的VOCs的防爆等级和相应的安全规范。之前分享的文章《浅谈RTO系统电气设备的安全防爆》所分享的关于防爆的一系列知识点中就提到，将可爆炸的混合物的区域分为0区、1区和2区，以及按照温度标准将爆炸物分为T1-T6六组，按照气体类别不同，将Ⅱ类爆炸性气体分为A丙烷、B乙烯、C氢气等等。

目前在RTO设计时大都采用防止回火的安全措施。而这些措施目前主要分为三种方法，空气稀释法、阻火器和水封罐。这里要注意还需要配置相应的测量和自动控制系统，以保证RTO在运行时根据不同工况实现实时报警和安全联锁动作。设计师需要充分考虑VOCs各种组分的不同特点，选择不同安全措施，保障RTO系统安全应被视为环保设备设计的第一环节。

参考文献：

1.GB5008-2014，爆炸危险环境电力装置设计规范，2014年发布

2.李荫中，石油化工防火防爆手册.北京：中国石化出版社，2003

3.百度百科，马赫的定义