设施治理方案及设备投标方案

 

 

 

 

招标编号：****

投标单位名称：****

授权代表：****

投标日期：****

 

 

三、详述技术规格与实施方案

(1)创新技术解决方案

1.1项目服务概况

云南九九彩印有限公司（简称九九彩印），创立于1995年6月14日，位于昆明市五华区红锦路362号。其主营业务涵盖自产烟标及印刷包装制品的生产和销售，同时提供卷烟配套材料如卷烟盘纸、白卡纸、铝箔纸和水松纸的加工，以及各类商品商标标识、人用药品商标标识等印刷服务。在响应日益严格的国内环保政策下，九九彩印致力于印刷行业的绿色转型，于2021年起实施印刷废气综合治理项目。该项目旨在通过凹印机高浓度VOCS废气治理、胶印丝印等低浓度VOCS废气治理以及部分生产场所的通风优化，确保废气排放达到国家规定标准。该废气处理方案采用了一套蓄热式热氧化设备（RTO）和一套活性炭吸附脱附设备，设备系统结构如图所示。

废气主要来源、污染物组成及风量

废气的主要源头源自车间运作中的印刷生产线，其产生的油墨废气是主要污染源。

废气污染物组成：乙醇、乙酸乙酯、醋酸正丙酯、异丙醇等有机溶剂：非甲烷总烃的排放浓度在以内，进气温度40-60°℃。

废气处理能力：RTO的处理能力为：:活性炭吸附脱附设备处理能力为。

处理后废气排放标准

依据中国首都北京所执行的极其严格的挥发性有机物排放规范《北京市印刷业挥发性有机物排放标准》(DB11/1201-2015)，进行文本重构与优化。

表2挥发性有机物排放浓度限值

单位：

污染物项目	时段	时段
苯	0.5	0.5
甲米与二甲米合计	15	10
非甲烷总烃	50	30

严格要求，NMHC（非甲烷总烃）排放量须控制在每立方米30毫克以下，同时确保最大排放速率不超过3千克/小时。

1.2项目要求

1)废气参数

详细废气参数如表1所示。

表1废气参数

序号	设备名称	数量（台）	铭牌风量（m3h）	排气温度（°C）	备注
1	6色赛鲁迪凹印机		48,500	30-50	排放风机为固定频率风机
2	8色博斯特（HB2）凹印机		43,500	30-50	排放风机为固定频率风机
3	11色赛鲁迪（HB3）凹印机	1	50.000	30-50	排放风机为变频风机
4	北人贴合机（HB4）贴合机、华周贴合机		13,500	30-50	2台设备中只会生产1台
	高浓度废气		155,500
5	6色海德堡胶印机		12.000	30-40	排放风机为固定频率风机
6	7色海德堡胶印机	1	13,500	30-40	排放风机为固定频率风机
7	技术中心实验室排废		9,600	30-40
8	丝网机		4,000	30-40
9	赋码机	3	4,000	30-40
	低浓度废气		43,100

采用的溶剂包括：乙醇、乙酸乙酯、醋酸正丙酯以及异丙醇。

运营周期持续全天24小时，大约每年运行280个工作日。据此，年生产时间核算为6720小时.

2)排放要求

参考《大气污染物综合排放标准》(GB16297-1996)表2排放标准。

表2新污染源大气污染物排放限制

序号	污单物	最离允许排放浓度mg／m	最高九许速率，kg／h			无组织排放监控度限值
			排气筒高度m	二级	三级	监控点	液度mg／m
83	非甲烷总经	12n（使用溶剂汽油戒其他混合经类物质）	1530	131753100	162783150	周界外浓度最高点	4.0
1）周界外浓度最高点一般应设置于无组织排放源下风向的单位周界外10m图内，若预计无组织拌放的最大落地浓度点越出10m范围，可将监控点移至该预计浓度最高点，详见附录C．下同。2）均指含游高二氧化础超过10％以上的各种尘。3）排放氧气的排气不得低于25m。4）排放氰化氢的排气筒不得低于25m。5）排放光气的排气筒不得低于25m，

废气处理流程中的有机废气，首先通过蓄热式热氧化设备进行净化，继而采用可脱附活性碳进一步处理，最终排放至总管，其排放标准规定如下：NMHC（非甲烷总烃）排放浓度限制为不超过30毫克/立方米，最大排放速率不得高于3.0千克/小时。

1.3工程设计方案

按照客户的具体需求，并参照现有废气状况，我们特此提出针对性的治理措施如下：

1)印刷线排风优化和LEL减风

根据客户提供参数，2020年溶剂使用量为348.102吨，水性油墨使用量为388.773吨，醇性油墨使用量为132.527吨，凹印UV油墨120.599吨。根据以上数据可知，客户每年排放VOCs总量大约在530吨左右，按照90%收集率，刨除溶剂自然挥发及地排抽风等情况，通过烘箱排风管道排出VOCs大概为385吨左右。生产工况每天运行24小时/天，全年280天左右，全年生产时间按6720计算，则每小时溶剂排放量为57千克。通过客户提供数据参数，4台凹印机总风量为,考虑到风机寿命和管道阻力等影响，实际风量应小于此风量，初步估算废气浓度为,浓度很低。

在设定的车速与排风量约束下，印刷量较小的色组表现出较低的VOC浓度，即使全版色组的排风过程中，VOC含量也相对可控。这种低浓度排放有利于提升生产过程中的安全性。然而，从能耗角度看，排风量增加将导致烘箱能耗上升。过多的排风虽能降低VOC浓度，但这会妨碍RTO设备的自我维持，进而促使RTO设备能耗增高，最终整体生产设备能耗累计提升。

为了应对这一现象，我司对印刷烘箱进行了创新性改造，专注于在确保安全的前提下实施节能减碳策略。我们增设了低易燃性（LEL）检测设备，并对管道系统进行了优化，以此大幅增强循环风量，同时有效降低排风量，以实现节能减排目标。在印刷作业过程中，对于非必需的色组，我们将暂停风机运行，进一步减少排风量。此外，我们严格控制生产线烘箱的负压状态，以防止气体泄漏。

ATI计划借助低爆炸极限（LEL）燃烧分析仪监控排气浓度，以此确保排气量的合理性。各印刷单元依据实际印刷负荷动态调整排风阀，实施精细化排风管理，旨在高效利用能源。非生产阶段的色组将关闭阀门，停止排风；而在印刷作业时，根据印刷量自动调节排风阀门开度，实现节能减排的目标。

通过LEL技术优化通风策略，实现了印刷生产线排风量的削减，从而提升了废气浓度。这一措施带来的直接效果是显著降低了印刷线的整体能耗，特别是加热部分的能源消耗。同时，废气处理设备的规格得以简化，节省了设备购置成本。废气浓度的提高使得运行设备所需的燃料消耗大幅度减少。对于废气处理，我们推荐采用RTO直接燃烧法，在常规运行状态下，无需额外燃料消耗。

对于1#凹印机（赛鲁迪，水松纸，6色）：

6色凹印线，正常用3-4个色组，通过我公司经验，水松纸凹印生产工艺废气浓度较高，可直接通过手动调节控制排风风量，仅在前期调节一次即可，后期无需重复调节。根据客户要求，在总排风管道设置1个LEL,对总排风管道浓度进行检测。目前客户烘箱进风方式为车间外统一送风，无送风风机。为降低车间浓度，将统一送风改为车间内进风，每个色组的进风管道伸向墨槽处，并增加手动调节阀门。由于凹印线风机为定频风机，建议更换为1台变频风机。通过手动调节将风量控制在/h以内。

对于2#凹印机（博斯特，8色）：

印刷线排风量较大，浓度偏低，需要烘箱改造，因此建议同过完成加装LEL,实现风量的最优化自动控制。由于目前客户排风管道分别为3台定频风机抽风，建议需要增加3台变频器。通过追加LEL检测仪以及管道整改，最大程度增大循环风量，减少排风量，最终将风量控制在/h以内。

对于3#凹印机（赛鲁迪，11色）：

印刷线排风量较大，浓度偏低，需要烘箱改造，因此建议同过完成加装LEL,实现风量的最优化自动控制。印刷机烘箱有4个双烘箱，7个单烘箱，减风增浓时需要对管道做适当调整。通过追加LEL检测仪以及管道整改，最大程度增大循环风量，减少排风量，最终将风量控制在以内。按照客户要求，将地排风少量接入到烘箱排风管道中，通过调节频率来调节地排风风量。

>对于4#凹印机（北人，5色）：

排风风量的控制采用便捷的手动方式，初始阶段进行一次设定后，即可维持稳定，无需后续频繁调整。针对客户个性化需求，我们会在总排风管道内安装一个LEL传感器，用于持续监控管道内的浓度状况。确保风量始终保持在每小时/h以下，实现高效且精准的管理。

2)凹印线烘箱排出的废气治理

对优化后的废气直接接入RTO燃烧处理，经RTO处理后达标排放。RTO按最大量来设计（留有部分预留），为三室结构，去除率可达99.5%以上，能够满足排放要求。由于废气浓度较高热效率设计为96%。当废气浓度得到优化以后（达以上），RTO正常运行时可以不消耗燃料，十分节能。

3)管道系统

本提案规划如下：针对每一路凹印线，我们配置了一套手动调节阀和应急排放装置。风道整合后，这些阀门将引导风流接入主输送管道，并最终导向废气处理设备的接纳端。每个独立的废气源在其总排风系统后增设了手动调节阀和应急排放阀，后者确保在正常生产和紧急状况下，总排风路径得以明确。手动调节阀的作用在于均衡各生产线间的气压，确保废气排放畅通无阻。

高浓度废气管道输送系统

管道材质选用1.5至2毫米的热浸镀锌碳钢，长度限制在不超过300米，同时配备支撑抱箍及跨接线。

管道;厚度1.5mm;材质：碳钢；长度：20米管道;厚度2mm;材质：碳钢；长度：30米管道;厚度2mm;材质：碳钢；长度：180米管道;厚度2mm;材质：碳钢；长度：50米管道;厚度1.5mm;材质：碳钢；长度：20米

4台手动调节阀

4台应急排放阀门

1个中继风机

安装调试

管道支撑件

低浓度废气管道输送系统

管道采用1.2至2毫米的碳钢材质，其表面经镀锌处理，长度限定在不超过250米，配备相应的支撑抱箍及跨接线。

管道;厚度1.5mm;材质：碳钢；长度：100米

管道;厚度1.5mm;材质：碳钢；长度：120米

管道;厚度2mm;材质：碳钢；长度：50米

电动阀门×7

1个中继风机

安装调试

管道支撑件

海德堡胶印机排废风管引至楼顶管道改造

管道采用1.2-2mm厚的碳钢，配备有内置活性炭层，并包括支撑抱箍以及连接线。

安装调试

管道支撑件

低浓度废气引入到高浓度系统管道系统

电动阀门×1

安装调试

管道支撑件

4)低浓度废气治理方案

针对AY3#凹印机地排风、2台胶印机、1台丝印机、3台赋码机和技术中心实验室排废等低浓度废气，通常低于,总排风量约为,考虑到胶印、丝印、赋码设备开机时间不多，固活性炭系统总风量设计为;此部分废气，风量大，浓度低，由于胶印废气中含有聚合物（如环氧丙烯酸酯等），且考虑能耗以及投资费用，采用“干式过滤+活性炭吸附+在线脱附”处理，经处理后，可达标排放。

活性炭吸附一定时间后，可利用高温热气进行脱附，脱附高温烟气优先来源于RTO排口的高温热气，若温度不够由电加热补充热量，将活性炭中吸附的有机溶剂脱附出来，送入RTO或者催化燃烧炉中进行处理。活性炭经过脱附后，可继续重复使用。大大降低运行能耗和维护费用。碳箱具备不定期热风(RTO)在线脱附功能工艺接口：脱附加热温度80-100℃；碳箱具备安全装置和控制装置、风压检测等装置确保吸附脱附安全。脱附后废气进入RTO高温氧化。脱附出口需安装PID检测。

针对低浓度废气，结合废气成分复杂和废气浓度很低的特点，推荐采用“干式过滤+活性炭吸附+在线脱附”组合处理工艺进行处理，低浓度处理系统风量约为。处理后的废气送入排气筒，处理后的废气浓度可满足相关排放要求。

所采用的关键设备工作原理如下：

·RTO工作原理：

作为高效的有机废气处理解决方案，蓄热式热氧化设备（RTO）亦名蓄热式焚烧器。其核心机制在于将收集的有机废气加热至760℃以上的高温环境，促使废气中的挥发性有机化合物（VOC）在氧化过程中转化为二氧化碳和水。在此过程中，产生的高温气体经过特殊设计的陶瓷蓄热体，使其温度上升并储存热量，即所谓的‘蓄热’，这部分热量得以有效利用，预先加热后续进入的废气，显著降低了废气升温所需的燃料消耗。  陶瓷蓄热体通常划分为两个或更多的区域或室，每个室按照蓄热-放热-清洗的循环进行操作，这样的设计使得设备能连续不断地运行，实现对中高浓度挥发性有机废气的高效处理，同时具备节能和环保的双重优势。

LEL减风原理

图1。烘箱排风原理图

在印机烘箱的设计过程中，通常依据最大速度设定烘干风量和热量。然而，在实际生产中，凹印机的运行速度极少能达到满负荷，这就导致了烘干配置与实际生产速度之间的不匹配。即使在低速运转时，仍采用大风量，这无疑造成了显著的风量和热量资源浪费。

LEL浓度检测仪可检测废气的浓度。

LEL浓度监控系统：在烘箱的排气管道上部署了LEL浓度检测设备，其功能是依据实时监测的排气浓度动态调整通风策略。当印刷负荷较低（LEL排放浓度低于预设阈值），系统会自动减小排风阀门开度，降低排风并增加回风比例。相反，当印刷负荷增大（LEL排放浓度超过预设值），系统则会扩大排风阀门，增强排风，减少回风。这种智能阀门调控旨在优化通风效率，维持适宜的排气浓度水平。

该系统凭借全面的智能化管控，实现了无需人工干预的自动化运行，显著减轻了设备操作人员的工作负担。

系统功能：

1)自动检测系统用于测量各颜色组排风气流中的废气浓度，采用L.E.L.装置执行这一功能。

2)通过自动调节各色组排风管电动风门的比例，实现浓度依赖下的回风量自适应控制。

3)主排风机通过自动变频控制系统，依据色组运行的数量进行智能调节。

4)色组排风量的运行状态由低爆炸性水平（LEL）监控，系统在确保安全LEL阈值内的自动运行模式下平稳运行。

5)集成印刷系统联动机制，旨在紧急状况下保障烘箱部分的安全运行。

6)有效降低生产线能耗，降低生产成本。

7)通过优化排风系统，提升废气浓缩度，从而实现废气治理投资成本的削减，同时减少废气处理设备的能源消耗。

·活性炭吸附设备工作原理：

活性炭，以其微小的颗粒结构（直径极小）和庞大的比表面积著称，其内部还嵌有精细的毛细管。这些毛细管具备卓越的吸附性能。由于表面积巨大，活性炭能与气体（污染物）充分接触并有效吸附，从而实现空气净化功能。其实质是借助活性炭独特的吸附特性，将低浓度的大流量废气中的有机溶剂吸附至其表面，进行有效净化处理。

图2。活性炭吸附设备

·活性炭脱附工作原理：

活性炭脱附，作为吸附过程的逆向操作，其目标是促使已饱和吸附的成分从吸附剂中释放出来，实现吸附剂的再生。具体来说，这是指吸附在界面的物质，在特定条件下脱离接触面并返回到自由状态，这一现象亦称为解吸作用。

活性炭的再生活化技术是针对吸附饱和的活性炭实施特定处理以恢复其活性。这种环保材料在环境保护、工业和民用领域广泛应用并显示出显著效益，尤其在活性炭达到饱和吸附状态后，其吸附过程本质上是物理性质，从而可通过高温蒸汽脱附的方式去除杂质，促使活性炭恢复其原始效能，从而实现经济高效的重复利用。经过再生的活性炭，其应用场景可以持续并循环利用。关于活性炭的脱附策略，一种常用方法是升温脱附，原理在于吸附物质的量会随着温度的上升而逐渐减少，即通过提升吸附剂温度促使吸附的成分脱落，这一过程又被称为变温脱附，其中涉及的温度控制是周期性的变化过程。

废气处理方案简图

 

(2)性能与技术规格

1、详细设备规格与特性

1.1描述RTO的功能与流程

(1)Oxidizer Capacity

Min:

Max:

氧化炉设计风量

最小：

最大

热效率

(2)热效率

(3) Maximum Solvent Concentration 

最大热旁路工作负载下的SL限制

Based on average 6500kcal /kg Heat value )

最大溶剂浓度（最大溶剂浓度下带热

采用配备热旁通阀的溶剂，其热值相当于每千克6500千卡（kJ/kg）

(4)废气处理的销毁效率：高达99.5%

有机废气去除率

15,800 Nm3/hr

63,200 Nm3/hr

实现无限制的空气流通过程降级

15,800 Nm3/hr

63,200 Nm3/hr

在排除工艺限制及新风阀关闭的影响下，名义上的能达到96%的效率

 

(5)Natural Gas or fuel: 天然气天然气或燃料 

(6)燃烧器额定功率: 2197.5千瓦

(7)电力需求：三相四线制，额定电压380伏特，功率容量约为250千瓦

电源要求 380V三相五线，~250kW

10m3/h

(8)对压缩空气的需求规格

(5.5-6.5bar)

(9)主排气风扇电机：功率200千瓦TEFC，静压约为7000帕斯卡

(23)HMI '12" color touch screen人机界面 英寸触摸屏

1.2优化减风系统

■2#凹印机（博斯特，8色）；

配置一个LEL燃烧下限分析仪对应每组颜色区域，首先由两个LEL设备依次对1#色组进行联合巡检，随后转移至2#色组。若两台设备的读数相吻合，将作为调整通风阀门开度的参考指标。若读数出现不一致，可能表明LEL设备故障或数据异常，此时系统将触发报警。同样，两个LEL设备会继续依次检查3#和4#色组。

为每台设备的每个色组配备独立的低易燃气体（LEL）监测装置，总计8套。通过监控LEL设定值，自动调控新风阀和排风阀的开启程度。

该检测仪将分别接入紧急停止电路和PLC系统，配备一个4-20mA的模拟输出接口，实现工艺参数的连续监测，其范围覆盖0-100%的可燃气体浓度检测（LEL）

LEL分析仪的选择原则是以乙酸乙酯作为单一溶剂（在印刷机的应用场景下，具体型号将有待确定）进行筛选。

·LEL为红外线检测方式；

LEL成套系统包括检测元件、工业控制器箱、不锈钢管道、非防爆流量泵、粉尘过滤装置以及流量计。

在每组生产线的烘箱上增设电动阀门（或者选择性安装于原有手动阀门上电动执行器），实现阀门的自动化操作，总计配置8套此类设备。

·PLC/HMI减风软件控制系统1套。

■3#凹印机（赛鲁迪，11色）

配置如下：针对每个色组，设有一台LEL燃烧下限分析仪。首先，两个LEL设备依次对1#色组进行联合巡检，随后转移至2#色组。若两台仪器读数一致，该数值将作为调整排风阀门开度的参考指标。若读数出现差异，可能表明LEL设备故障或数据异常，此时系统将发出警报。同样的流程，两个LEL设备会依次检查3#色组，接着是4#色组。对于浓度相对较低的最后一个色组，仅需一台LEL进行检测即可。

为确保每台设备各色组的精确监测，总计配置11套LEL检测仪，按照设备配置需求进行逐一安置。

定值来调节新风阀和排风阀的开度；

该检测仪将分别接入紧急停止电路和PLC系统，配备一个4-20mA的模拟输出接口，实现工艺参数的连续监测，其范围覆盖0-100%的可燃气体浓度检测（LEL）

乙酸乙酯作为单一溶剂的选择，应用于LEL分析仪型号决策（针对印刷机的适用性，暂未确定）

·LEL为红外线检测方式；

LEL成套系统包括检测元件、工业控制器箱、不锈钢管道、非防爆流量泵、粉尘过滤装置以及流量计。

在各烘箱系统中增设电动阀门（如需，可对原有手动阀门配备电动执行器），实现自动化控制，总计涵盖11套生产线烘箱。

·PLC/HMI减风软件控制系统1套。

1. 赛鲁迪凹印机（配备水松纸，六色版本）； 2. 北人凹印机（采用五色设计）

设备设计配备一个独立的低易燃限(LEL)传感器，用于浓度监测。一旦检测到的浓度超越预设阈值，系统将自动触发报警信号。

·LEL为红外线检测方式；

LEL成套系统包括检测元件、工业控制器箱、不锈钢管道、非防爆流量泵、粉尘过滤装置以及流量计。

1)活性炭吸附装置

活性炭吸附装置风量设计为,共两组活性炭箱系统，单个活性炭箱系统为,一用一备。并额外备用一次更换的活性炭。

(1) 设计风量（单个箱体系统）

 

(2)结构形式

(4)填料吸附层 蜂窝状活性炭

(5)外形尺寸 待定

(6)风机 37kw

卧式或立式

(3)材质 碳钢，外表面保温防腐处理2)活性炭脱附装置

(1)设计风量

(2)脱附温度

(3)脱附时间

(4)脱附周期

3)关键零部件配置清单

2 

80°℃

4-6小时

根据工况

NO．编号	Item部件名称	品牌	产地	材料信息
1.	Energy RecoveryChambers	ATI，定制	中国	碳钢Q235，侧板5-6毫米，底板9-10毫米
2.	Oxidation Chamber热氧化／燃烧室	ATI，定制	中国	碳钢Q235，侧板5-6毫米，底板9-10毫米
3.	Internal Insulation内部保温材料	上海铮盛或同级别	中国	硅酸铝保温棉（1260度），陶瓷纤维模块，厚度不低于200毫米
4.	Heat Exchange Media热交换介质	蓝太克或俊杰	中国	板片式蜂窝陶瓷体
5.	Media Support蓄热体支撑	ATI，定制	中国	不锈钢格栅，304不锈钢
6.	Inlet Duct Manifold进风管道汇总	ATI，定制	中国	碳钢Q235，壁厚3-4毫米
7.	Outlet Duct Manifold排风管道汇总	ATI，定制	中国	碳钢Q235，壁厚3-4毫米
8.	Poppet Valves提升阀	TANN，定制	美国进口	关键零部件美国TANN进口，定制
9.	Burner System燃烧器系统	EclipseRapid Flame	中国
10	Exhaust Fan排风机	上海通用或同级别	中国	变频风机（考虑管道压损，风压初步定7000pa）
11	Exhaust Fan Motor排风机马达	西门子贝德或同级别	中国	风机厂家指定
12	Exhaust Stack排气筒	ATI，定制	中国	碳钢Q235
13	Fresh Air Damper新风风阀	ATI，定制	中国	无锡ATI，定制
14	Compressed AirReservoir	定制	中国	国产品牌

 

	压缩空气储气罐
15	Combustion Blower燃烧器风机	上海通用或同级别	中国