伴隨著（zhe）國家對環保工作的（de）重視，各地方對本地區揮（huī）發性有機物（VOC）的排（pái）放指標要（yào）求越來（lái）越高，根據DB 11/ 1227《汽車（chē）整車製造業（塗裝工序）大氣汙染物排放標準》以及DB 11/ 501-2017《大氣汙染地方排放標準（zhǔn）（北京）》的要求，使用（yòng）有機溶劑的工藝設備或車間（jiān），其排氣筒中非甲烷總烴初始排放速率≥1 kg/h，應安裝（zhuāng）VOC控製設備淨化處理後排放；非甲烷總烴（tīng）初始排（pái）放速率≥2.5 kg/h，應安裝VOC 控製設備淨化處理後排放，且淨化效率應不低於（yú）90％。

按照（zhào）北京市排放標準要求，2017年9月1日起，非甲（jiǎ）烷總烴應低於25 mg/m3，為滿足環保要求，北京某（mǒu）汽車塗裝車間需要安裝濃（nóng）縮（suō）轉輪（lún）焚燒係統，用來處理清漆（qī）噴漆室排出的含VOC氣體。本文通過詳細闡述塗裝車間廢氣濃縮沸石轉輪焚燒係統的設計安（ān）裝，調試應用等（děng）技術細節，對汽車行業VOC處理設備（bèi）上馬提供一個技術參考，也為環保工作的（de）實施提供一個案例。

1 廢（fèi）氣濃縮沸石轉（zhuǎn）輪焚燒係統的設計

1.1 廢氣濃縮沸石轉輪焚燒係統的設計背景

北京某汽車塗裝車間土建設（shè）計由北京市工業設計院負責規劃及設計，建設由北京建工集團（tuán）負責（zé）實施。塗（tú）裝（zhuāng）設（shè）備安裝調試由杜爾塗裝係統工程（上（shàng）海）有限公司負責，廠房（fáng）占地39 372 m2，建築麵積76 637 m2，主體為鋼架構，共分三層（céng），一層布置前處理及電泳區、中上塗車身區及工廠輔助設施（shī），二層布置作業場、噴漆區、打（dǎ）磨區、塗膠區、檢修（xiū）區及（jí）注蠟區，三（sān）層布置空（kōng）調區及烘幹區，廠房防火等級按戊類標準執行。

北（běi）京某汽車塗裝車間一期產能15萬輛/a，2015年7月監測結果如表1所示。

對照北京市Ⅰ時段（2015.9.1）和Ⅱ時段（2017.9.1）的廢氣主要汙染物上限值，2015年（nián）苯係物和非甲（jiǎ）烷總烴已經接近Ⅱ時段的上限值，二期建成後，產能達到30萬輛/a，產量的成倍增（zēng）長勢必造（zào）成VOC廢氣的（de）增加，故在二期建設時，啟動了（le）廢氣濃（nóng）縮沸石轉輪焚燒係統的建設，通過廢氣濃縮沸石（shí）轉輪焚燒係統（tǒng）的應（yīng）用，使廢氣排放完全符合北京市Ⅱ時段的廢氣主要汙染物上限指標。

1.2 廢氣濃縮沸石轉輪焚燒係統的工作原理

廢氣濃縮沸石轉輪焚燒係統是濃縮（suō）輪（沸石轉輪）的技術（shù），將有機廢（fèi）氣中的有機物濃縮（本項目20 ∶ 1的濃縮比）。再將濃縮後的廢氣通過TAR焚（fén）燒，經餘熱回收（shōu）後將（jiāng）燃（rán）燒（shāo）後清潔（jié）的空氣排（pái）放，達（dá）到完（wán）全處理（lǐ）廢氣（qì）的效果。

1）廢氣通過引風機進入三組沸石濃縮轉輪進行初步VOC處理；

2）解附、濃縮後的高（gāo）濃度有機廢氣（qì）進入焚燒裝置先進行預熱然後進行高溫氧（yǎng）化處理；

3）燃燒後的高溫氣體排出對預熱裝置進行換熱（rè），

同時對管路進（jìn）行（háng）加熱，用於（yú）解附（fù）氣體。

通過此設備的高溫氧化分解，綜合廢（fèi）氣處理效率可達95%，經過處理後的廢氣完全可以達到幾乎零（líng）排放的高標準。

1.3 廢氣濃縮沸石轉輪焚燒係統的設計（jì）

該汽車塗裝車間中塗、麵漆采用水性漆，噴漆室產生的廢氣中VOC含量極低，罩光漆是溶劑型漆，故VOC的主（zhǔ）要廢氣來源於罩（zhào）光噴漆室。塗裝車間廢（fèi）氣排放煙囪高50 m，位於車間南側中央，煙（yān）囪東側二層為罩光噴漆室排氣風房，西（xī）側（cè）二層為中塗、麵漆噴漆室排氣風房，兩個風房的廢氣分別進（jìn）入煙囪，煙囪內在30 m以下有隔板，將兩邊（biān）的廢氣分隔，便於測量各混風室排出廢氣的濃度，30 m以上，兩邊廢氣混合後排（pái）入大氣。

為處理罩光噴漆室排出（chū）的廢（fèi）氣，廢氣濃縮沸石轉輪焚燒係統設備安（ān）裝在塗裝排放煙囪東南側，占地（dì）麵積248 m2，設計條件及原則（zé）為：1）罩光（guāng）漆噴漆室體廢氣量（liàng）大；2）廢氣中VOC濃（nóng）度低；3）濃度越高，焚燒所消耗的（de）天然（rán）氣越少（濃（nóng）度不超過爆炸極限下限25%）。

塗裝車間罩光噴漆（qī）室排風進行廢氣（qì）濃縮處理，其中一期罩光噴（pēn）漆室排風風量27.6萬m3/h，二期罩光噴漆（qī）室（shì）排風風（fēng）量24.6萬m3/h。要求一期、二期設備可單獨使用，也可同時混合使用。要求廢氣濃縮沸石轉（zhuǎn）輪焚燒係統設備處理能力55.2萬m3/h風量，廢氣處理係統風管連接至罩光噴漆室排氣（qì）風機出口端，將罩（zhào）光噴（pēn）漆室廢氣（以下簡稱為原始廢氣）引入廢氣處理係統；原始廢氣連接至沸石轉輪濃縮係統，經轉輪工作區濃縮處理（lǐ）後的（de）廢氣（以下簡稱為吸附後潔淨（jìng）廢氣）與焚燒處理（lǐ）後的廢（fèi）氣（以下簡（jiǎn）稱為（wéi）燃燒後潔淨廢氣）混合（hé）後送入混合風（fēng）道排放（fàng）；小（xiǎo）部（bù）分用於解附的原始（shǐ）廢氣（以下簡稱為解附廢氣（qì））經加熱後，進入沸（fèi）石轉輪濃縮係統（tǒng）高溫解（jiě）附區域（yù），將（jiāng）吸附在沸（fèi）石表麵是的VOC解附出來，形成（chéng）高濃度廢（fèi）氣（以（yǐ）下簡稱為燃燒廢氣），直接送入廢氣焚燒係統進行（háng）焚（fén）燒，燃燒後潔淨廢氣與（yǔ）吸附（fù）後潔淨廢氣混合後送入混合風道從高煙囪排放。

塗裝車間廢氣濃縮沸石轉輪焚燒係統的組成為：

1）過濾係統

新增廢氣過濾係統，安裝在每套溫濕度調節係統後，過濾噴漆室廢氣中易導致濃縮設備阻塞和失效的雜質、顆粒物；每套過濾係統分四級過濾，初效過濾器為G3板式過（guò）濾器和（hé）G4袋式過濾器，中效過濾器為（wéi）F7袋式過濾器（qì），過濾器為F9袋式過濾器，通（tōng）過４層（céng）過濾，使過濾後的廢氣不含漆霧，保證沸石轉輪的佳使用壽命。

2）沸石轉輪濃縮（suō）係統（tǒng）

在過濾係統後端安裝沸石轉輪濃縮係統，原（yuán）始廢氣經過沸石轉輪吸附（fù）區的潔淨（jìng）廢氣進入混合（hé）風道，經過沸（fèi）石轉（zhuǎn）輪解（jiě）附區後的高濃度廢氣由（yóu）燃燒廢氣風機送入焚燒係統淨化處（chù）理。

3）解附廢氣預熱係統

解附廢氣預熱係統使解附廢氣的溫度能夠直接將吸附在沸石轉輪濃（nóng）縮係統中的VOC解附出來，形成（chéng）高濃度燃燒廢氣。

4）廢氣焚燒係統

沸石轉輪濃縮係統後端增設廢氣焚燒係（xì）統，沸石轉輪濃縮係統產生的（de）廢氣通（tōng）過管道引至（zhì）廢氣焚燒係統入口。燃燒廢（fèi）氣（qì）風機引導燃（rán）燒（shāo）廢氣通過（guò）廢氣焚燒係統，使燃燒廢氣（qì）在焚（fén）燒係統中（zhōng）裂解為二氧化碳和水。

5）變頻風機（jī）

原（yuán）始廢（fèi）氣（qì）抽風風機安裝在沸石轉輪濃縮係統後端；解附廢氣風（fēng）機安裝在（zài）解（jiě）附廢氣（qì）預熱係統前端；燃燒廢氣風機安裝在廢氣焚燒係統前端。

6）連接風管

連接風管（guǎn）包含所有與設備相關的進風、排煙風管以及係統（tǒng）設備之間的風管，將（jiāng）廢氣處理設備連接成完整係（xì）統，所有管路不漏氣。

7）廢氣處理控製係統

廢氣處理（lǐ）控製係統要求采用集中監控PLC分布式控製，以滿足廢氣（qì）處理係統（tǒng）安全、長期、穩定、可（kě）靠的運行需求，即采用PLC+觸（chù）摸屏（píng）與電源櫃、電氣控製櫃、PLC控製櫃、電磁閥箱、現場就地操作箱、現場儀（yí）表等組成整個控（kòng）製係統，實現係統（tǒng）的（de）獨立（lì）監控。在控製櫃上設（shè）有觸摸屏，對係統進行集中動態監視和自動控（kòng）製，對設備狀態和報警（jǐng）參數自動生成報表。係統可擴充TCP/IP協議和車間中央控製室的計算機（jī）相連；廢氣處理係統與噴漆室送排風實現（xiàn）中控室一鍵連鎖啟動。

2 廢氣濃縮沸石轉輪焚燒係統的安裝調試

2.1 廢（fèi）氣濃縮沸石轉輪焚燒係統的調（diào）試

廢氣濃縮沸石轉輪焚（fén）燒係統的調試和塗裝（zhuāng）車間二期罩（zhào）光漆噴漆室的風平衡（héng）的（de）調試同步（bù）進行，廢氣濃縮沸石轉（zhuǎn）輪有３種運行模式，對應兩個罩光噴漆室，即兩條生（shēng）產線的運轉（zhuǎn），一種是一線運行模式，一種是二線運行模式，還有一種是（shì）雙線運行模式，廢氣濃（nóng）縮沸石轉輪焚燒係統有3套轉輪機（jī）組，自西向東分別為１號機組、２號機組和３號機組，罩光噴漆室一線生產時，２號機組（zǔ）和（hé）３號機組運行，罩光噴（pēn）漆室二線生產時，１號機組和３號機（jī）組運（yùn）行，罩光噴漆室雙線生產時（shí），３個機組同時運行。

風量調試是設備調試的關鍵，要保證罩光噴漆室的風平衡，使罩（zhào）光噴漆室的排氣量和廢氣濃縮沸石轉輪焚燒係統的進風量（liàng）平衡（héng），並且保證３個模式可以互相切換。風量調試時，要滿足各個關鍵（jiàn）位置的風速達到設計風速，並（bìng）且沒有（yǒu）風橫流現象，經過調試人（rén）員在現場各測試點測試風速，對風機進行多次調試，最終調（diào）試出一個（gè）平（píng）衡的狀態。

電（diàn）控調試是廢氣濃縮（suō）沸石轉（zhuǎn）輪焚燒係統的重（chóng）點，３種模式的切換需要噴漆室信號（hào）和廢氣（qì）濃縮沸石轉輪焚燒係統的交（jiāo）互，給出相應的信號。信號係統對廢氣過濾係統各級過濾壓差（chà）進行控製，能實（shí）現壓差過載時自動報警，能對各級壓差顯示和（hé）記錄，其信號進入主控櫃（guì）的PLC；對沸石濃（nóng）縮轉輪轉速、廢氣吸附及解附前後壓力、廢氣吸（xī）附及解附前後溫度自動控製；轉輪（lún）轉速過（guò）載、壓力過載及溫度過載時自動報警，對轉速、壓力及（jí）溫度顯示和記錄，其信號進入主控櫃的（de）PLC；對沸石（shí）轉輪濃縮係統至焚燒係（xì）統進（jìn）口VOC濃度自動監測，沸（fèi）石轉輪濃縮係統至焚燒係統進（jìn）口VOC濃度超出限值（zhí）時自動報警，對沸石轉輪濃縮係統（tǒng）至焚（fén）燒係統進口VOC濃度顯示和記錄（lù），其信號（hào）進入主控櫃的PLC；對廢氣焚燒係統內焚燒（shāo）溫度、焚燒係統出口溫度、焚（fén）燒係（xì）統（tǒng）內（nèi）部壓力進行控製，對溫度過載、VOC濃度（dù）超（chāo）出限值和壓力過載時自（zì）動（dòng）報警，對各自溫度、VOC濃（nóng）度和壓力顯示和記錄；其（qí）信號（hào）進入主控櫃的PLC；對燃燒器天然氣（qì）管路和（hé）壓縮空氣的自控閥門進行控製，對燃（rán）燒（shāo）器（qì）自動點（diǎn）火進行控製，對天然氣壓力、天然氣（qì）助燃風壓力進行監控，對火焰紫外線掃描探測數據、熄火報警數據、天（tiān）然氣壓力（lì）及助燃風（fēng）壓（yā）力顯示和記錄，其信號進入主控（kòng）櫃的PLC；設置天（tiān）然氣安全檢測報警裝置，對天然氣（qì）壓力進行控製，能對天然氣產（chǎn）生（shēng）泄露時進行報警和控製（zhì），其信號進入主控櫃的PLC；係統軟件對越限參數和工藝設備故障進行（háng）分析，發出（chū）報警並實施（shī）相（xiàng）應的連鎖和保護。

控（kòng）係統上設有急停開關。現場可自動啟動（dòng）、手動啟動和自（zì）動（dòng）停止（zhǐ），中（zhōng）控室實現自（zì）動啟動，當噴漆室排風啟動時，VOC係統實現在其啟動之前啟動（dòng）。VOC報故障時，將故障信息傳輸至VOC主控櫃（guì）的操作麵板（並可（kě）隨時看到故障（zhàng）記錄），故障指示燈（dēng）亮，在中控製監控畫麵顯示（shì）出VOC係統故障，並發出故障指示聲音。

2.2 廢氣濃縮沸石轉輪焚（fén）燒係統的處理效果及完成狀態

廢氣濃（nóng）縮沸石轉輪焚燒係統（tǒng）安裝完成（chéng）後，在雙線滿產狀態下，塗裝車間所有廢氣混合後，通過第三方檢測機構譜尼測（cè）試集團股份有限公（gōng）司實測，廢氣主要汙染物較（jiào）少，遠低於（yú）北京市環保要求值，詳見表2所（suǒ）列（liè）。

3 結語

塗裝車（chē）間廢氣濃縮沸（fèi）石轉輪焚燒係統的安裝調試，在規定時（shí）間（jiān）內完成，使塗裝車間的廢氣排放指標完全符合北京市Ⅱ時段的指標，這一環（huán）保項目為北京某汽車公司（sī）創建綠色工（gōng）廠提供（gòng）了有力（lì）的支持。該（gāi）項目得（dé）到（dào）了公司高度重視（shì），前期（qī）論證充分，設計合理，準備工作到位，按計劃順利實施（shī），使廢（fèi）氣排放達到優良水平（píng），為企（qǐ）業的清潔（jié）生產工作提供了有利保障。

為了保護生態環境，實現經（jīng）濟（jì）社會的可持續發展，需要（yào）在工業生產中的各環節都盡量減少汙染物，同時在汙染（rǎn）物排放末端要進行淨化（huà）處理，以盡量減少汙染物排放。采用（yòng）本方案對塗裝（zhuāng）車間噴（pēn）漆室（shì）的廢氣進行處理後，設備運行（háng）穩定（dìng）可（kě）靠，大大（dà）減少了VOC排放總量，具有顯著的（de）社會效益。