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中华人民共和国国家环境保护标准HJ1093—2020
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 treatmentbyregenerativethermaloxidation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。2020-01-14发布
生态环境部发布
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2020-01-14实施
1适用范围
2规范性引用文件
3术语和定义
4污染物与污染负荷
5总体要求.
6工艺设计：
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7主要工艺设备和材料
8检测与过程控制
9主要辅助工程
10劳动安全与职业卫生
11施工、调试与验收
12运行与维护
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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。
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1适用范围
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蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范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条款。凡是不注日期的引用文件，其最新版本适用于本标准。GB912
GB2893
GB2894
GB/T3003
GB/T3077
GB7231
GB/T11835
GB12348
GB/T13275
碳素结构钢和低合金结构钢热轧薄钢板和钢带安全色
安全标志及其使用导则
耐火材料陶瓷纤维及制品
合金结构钢
固定式钢梯及平台安全要求第1部分：钢直梯固定式钢梯及平台安全要求第2部分：钢斜梯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工业管道的基本识别色、识别符号和安全标识绝热用岩棉、矿渣棉及其制品
工业企业厂界噪声标准
般用途离心通风机技术条件
GB/T13347石油气体管道阻火器
GB/T13869
用电安全导则
GB15930
建筑通风和排烟系统用防火阀门GB/T16157
GB/T19686
GB/T19839
GB50016
GB50019
GB50029
GB50051
GB50057
GB50058
GB/T50087
GB50140
GB50160
GB50187
HJ/T38
HJ/T397
固定污染源排气中颗粒物测定和气态污染物采样方法建筑用岩棉、矿渣棉绝热制品
工业燃油燃气燃烧器通用技术条件建筑设计防火规范
采暖通风与空气调节设计规范
压缩空气站设计规范
排气简设计规范
建筑物防雷设计规范
爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范工业企业噪声控制设计规范
建筑灭火器配置设计规范
石油化工企业设计防火规范
工业企业总平面设计规范
气体参数测量和采样的固定位装置固定污染源排气中非甲烷总烃的测定气相色谱法固定源废气监测技术规范
固定污染源废气挥发性有机物的采样气袋法1
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HJ2000
AQ3009
HGJ229
HG/T20642
JC/T2135
SGBZ-0805
SH/T3038
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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-质谱法大气污染治理工程技术导则
危险场所电气防爆安全规范
工业企业设计卫生标准
工作场所有害因系职业接触限值第1部分：化学有害因系工作场所有害因素职业接触限值第2部分：物理因素工业设备、管道防腐蚀工程施工及验收规范化学工业炉耐火陶瓷纤维炉衬设计技术规定蜂窝陶瓷蓄热体
风管及部件保温施工工艺标准下载标准就来标准下载网
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[2017]4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volatileorganiccompounds（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industrialorganicwastegas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regenerativethermaloxidizer（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、燃烧室和控制系统等组成。3.4蓄热体heattransfermedia
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divertdevice
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intervaltime
指气体流向改变的间隔时间。
3.7净化效率purificationefficiency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：
C.Cm-ComCom×100%（1)
净化效率=9
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式中：
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Cin标准状态下，蓄热燃烧装置进口污染物浓度，mg/m；Cour标准状态下，蓄热燃烧装置出口污染物浓度，mg/m；Qin——标准状态下，蓄热燃烧装置进口干气体流量，m2/h；Qou——标准状态下，蓄热燃烧装置出口干气体流量，m/h。3.8热回收效率thermalenergyrecovery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=
式中：
Tcom- Tout ×100%(2)
Teom - Tin
Teom蓄热燃烧装置燃烧室温度，℃：Tm—蓄热燃烧装置进口废气温度，℃；Tou—蓄热燃烧装置出口排气温度，℃。3.9自持燃烧self-sustainingcombustion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explosivelimit
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lowerexplosivelimit（LEL）指爆炸极限的最低浓度值。
3.12蓄热室截面风速regenerativechambercross-sectionvelocity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。3
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4.5对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P5.1一般规定
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GB50187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
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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%。61.3蓄热燃烧装置的热回收效率一般不宜低于90%。6.1.4排气简的设计应符合GB50051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。
燃烧室
畜热室
废气厂
预处理
倾处刊
图1(a)
燃烧室
蓄热室
畜热室
后处理
蓄热室
净化排放
后处理
图1(b)
固定式两室蓄热燃烧工艺流程示意图5
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净化排放
废气>
吹扫风店
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器热室
随外理
燃烧室
名热室
客热室
图2固定式三室蓄热燃烧工艺流程示意图燃烧室
蓄热室
吹扫风
预处理
蓄热室
广处理
后处理一学净化排放
连续转动
图3旋转式蓄热燃烧工艺流程示意图艾净化排放
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）6.2.4治理工程占地面积受限时，可选择旋转式蓄热燃烧工艺6.3工艺设计要求
6.3.1废气收集
6.3.1.1废气收集系统应与生产工艺协调一致。在保证收集效果的前提下，应力求结构简单，便于安装和维护管理。
6.3.1.2废气收集系统设计应符合GB50019、HJ2000和行业相关规定。6.3.1.3当废气产生点较多、彼此距离较远时，在满足风管相关设计规范、风压平衡的基础上，应适当分设多套收集系统或中继风机。6.3.2预处理
6.3.2.1预处理工艺应根据废气的成分、性质和污染物的含量等因素进行选择。6
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6.3.2.2当废气含有酸、碱类气体时，宜采用中和吸收等工艺进行去除。6.3.2.3当废气中的颗粒物含量不满足本标准4.7要求时，应采用过滤、洗涤、静电捕集等方式进行预处理。
6.3.2.4过滤装置两端应装设压差计，当过滤器的阻力超过规定值时应及时清理或更换过滤材料。6.3.3燃烧室
6.3.3.1燃烧室的结构和尺寸应根据燃烧温度、停留时间以及待处理废气通过燃烧室的有效体积流量等因素计算确定，其温度/浓度场可利用流体力学模型进行模拟计算。6.3.3.2燃烧室内衬耐火绝热材料应选用陶瓷纤维，内衬设计宜符合HG/T20642的相关规定。6.3.3.3废气在燃烧室的停留时间一般不宜低于0.75s。6.3.3.4燃烧室燃烧温度一般应高于760℃。6.3.4蓄热室
6.3.4.1蓄热室的结构和尺寸应根据热回收效率要求、蓄热体结构性能、系统压降等因素计算确定。6.3.4.2蓄热体宜优先选用蜂窝陶瓷、组合式陶瓷等规整材料。6.3.4.3当废气含有机硅时，应对蓄热体采取保护措施，避免或减缓蓄热体堵塞和性能下降。6.3.4.4应通过优化蓄热体结构、堆填方式等实现蓄热室气流均匀分布、6.3.4.5蓄热体支架（炉栅）应采用高强度、防腐耐温材料。6.3.4.6蓄热体比热容应不低于750J/(kg·K)，短时间可承受1200℃的高温冲击，使用寿命不低于40000h。6.3.4.7蓄热室截面风速不宜大于2m/s。6.3.5燃烧器
6.3.5.1燃烧器应根据辅助燃料类型、燃烧室结构、压力、待处理废气流量、装置启动时间等因素配置。6.3.5.2辅助燃料应优先选用天然气、液化石油气等燃料。6.3.5.3燃烧器应具备温度自动调节的功能。6.3.5.4燃烧器应符合GB/T19839的相关规定。6.3.5.5优先选用低氮燃烧器。
6.3.6工艺系统整体要求
6.3.6.1系统设计压降宜低于3000Pa。6.3.6.2固定式蓄热燃烧装置换向阀换向时间宜为60s~180s，旋转式蓄热燃烧装置气体分配器换向时间宜为30s~120s。
6.3.6.3蓄热燃烧装置进出口气体温差不宜大于60℃。6.3.6.4蓄热燃烧装置应进行整体内保温，外表面温度不应高于60℃，部分热点除外。6.3.6.5环境温度较低或废气湿度较大时宜采取保温、伴热等防凝结措施。7
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6.3.6.6蓄热燃烧装置宜具备反烧和吹扫功能6.3.7后处理
6.3.7.1当处理含氮有机物造成烟气氮氧化物排放超标时，应进行脱硝处理。6.3.7.2当处理含硫有机物产生二氧化硫时，应采用吸收等工艺进行后处理。6.4二次污染控制
6.4.1废气预处理、后处理所产生的废水、排凝液宜纳入厂区污水处理设施进行集中处理，当不具备集中处理条件时，应单独处理并满足排放要求。6.4.2预处理过程收集的粉尘、漆雾等以及更换后的废弃过滤材料、蓄热体、保温材料等处理应符合国家固体废物处理处置相关规定。6.4.3噪声控制应符合GB12348和GB/T50087的相关规定。6.5安全措施
6.5.1当废气浓度波动较大时，应对废气进行实时监测，并采取稀释、缓冲等措施，确保进入蓄热燃烧装置的废气浓度低于爆炸极限下限的25%。6.5.2应在治理工程与主体生产工艺设备之间的管道系统中安装阻火器或防火阀，阻火器应符合GB/T13347的相关规定，防火阀应符合GB15930的相关规定。6.5.3当治理工程进风、排风管道采用金属材质时，应采取法兰跨接、系统接地等措施，防止静电产生和积聚。
6.5.4管道气体温度超过60℃或蓄热燃烧装置表面可接触到部位的温度高于60℃时，应做隔热保护或相关警示标识，保温设计应符合SGBZ-0805的相关规定。6.5.5治理工程的防爆泄压设计应符合GB50160的相关规定。6.5.6燃烧器点火操作应符合GB/T19839的相关规定。6.5.7燃料供给系统应设置高低压保护和泄漏报警装置。6.5.8压缩空气系统应设置低压保护和报警装置。6.5.9风机、电机和置于现场的电气仪表等设备的防爆等级应不低于现场级别。6.5.10蓄热燃烧装置应设置安全可靠的火焰控制系统、温度监测系统、压力控制系统等。6.5.11蓄热燃烧装置应具备过热保护功能。6.5.12蓄热燃烧装置应具备短路保护和接地保护功能，接地电阻应小于426.5.13蓄热燃烧装置防雷设计应符合GB50057、SH/T3038的相关规定7主要工艺设备和材料
7.1主要工艺设备
7.1.1风机宜选用高效离心风机，且符合GB/T13275的相关规定。8
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7.1.2换向阀宜采用提升阀、旋转阀、蝶阀等类型，其材质应具有耐磨、耐高温、耐腐蚀等性能，适应频繁切换。
7.2主要材料
7.2.1蓄热体性能应符合JC/T2135的相关规定，7.2.2保温材料宜采用陶瓷纤维、岩棉等材质。陶瓷纤维性能应符合GB/T3003的规定，岩棉性能应符合GB/T11835、GB/T19686的规定。
7.2.3含有腐蚀性气体时，管道应采用防腐材料或采取防腐措施。7.2.4蓄热室、燃烧室、过滤箱、平台、扶梯等钢制设备应符合GB912和GB/T3077的相关规定。8检测与过程控制
8.1一般规定
8.1.1治理工程应配置相关的检测仪表和控制装置。8.1.2治理工程检测与过程控制的设计应符合安全、环保、节能等要求。8.2检测
8.2.1治理工程排气简应设置永久性采样口，采样口和采样平台的设置应符合HJ/T1和GB/T16157等规定。8.2.2VOCs的采样方法应符合GB/T16157、HJ732和HJ734等规定，检测方法应符合HJ/T397、HJ/T38和HJ734等规定。
8.2.3对VOCs以外的其它污染物有排放要求时，其采样和检测应执行相关标准规定。8.2.4蓄热燃烧装置的蓄热室和燃烧室内部应装设具有自动报警功能的多点温度、压力检测装置。燃烧室应设置燃烧温度和极限温度检测报警装置，蓄热体上下层应分别设置温度、压差检测装置8.2.5燃料供给系统应装设压力检测装置。8.3过程控制
8.3.1治理设备应先于产生废气的生产工艺设备开启、后于生产工艺设备停机，并实现联锁控制。在运行过程中，蓄热燃烧装置应与待处理废气通过自动控制实现实时联动。8.3.2现场应设置就地控制柜或远端控制。就地控制柜应有集中控制端口，具备与集中控制室的连接功能并在控制柜显示设备的运行状态。远端控制现场应设有中继箱和便于操作的人机界面。9主要辅助工程
9.1燃料供给系统
9.1.1燃料供给系统一般由燃料源、过滤器、供给管路、压力调节装置、压力检测和保护系统及泄漏报警装置等组成。
9.1.2燃料供给系统应根据燃料种类由专业单位设计建设9.2压缩空气系统
9.2.1压缩空气系统一般由空压机、储气罐、压力调节装置、供给管路和安全阀等组成，9
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