【技術(shù)分享】蓄熱式燃燒處理技術(shù)(RTO) :兩床
【技術(shù)分享】蓄熱式燃燒處理技術(shù)(RTO) :兩床摘要
01 RTO概述 蓄熱氧化技術(shù)RTO(RegenerativeThermal Oxidizer,簡稱RTO)把有機(jī)廢氣加熱到760℃以上,使廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs,Volatile Organic Compounds)在燃燒室中氧化分解成CO 2 和H 2 O。 氧化產(chǎn)
蓄熱氧化技術(shù)RTO(RegenerativeThermal Oxidizer,簡稱RTO)把有機(jī)廢氣加熱到760℃以上,使廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物(VOCs,Volatile Organic Compounds)在燃燒室中氧化分解成CO2和H2O。氧化產(chǎn)生的高溫氣體流經(jīng)特制的陶瓷蓄熱體,使陶瓷體升溫而“蓄熱”,下個(gè)過程是廢氣從已經(jīng)“蓄熱”的陶瓷經(jīng)過,將陶瓷的熱量傳遞給廢氣,有機(jī)廢氣通過陶瓷作為換熱器載體,反復(fù)進(jìn)行熱交換,從而節(jié)省廢氣升溫的燃料消耗,降低運(yùn)行成本,熱回收效率高達(dá)95%。在中高濃度的條件下,RTO可以對外輸出余熱,通過蒸汽、熱風(fēng)、熱水等形式加以利用,在滿足環(huán)保目標(biāo)的同時(shí),實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)效益。
RTO設(shè)備分為兩床式、三床式與旋轉(zhuǎn)式。在兩床RTO產(chǎn)品的基礎(chǔ)上,經(jīng)過升級換代,兩床RTO現(xiàn)升級為多床式、旋轉(zhuǎn)式RTO,各有優(yōu)劣。詳見下圖。
兩床式RTO由兩個(gè)陶瓷蓄熱體填料床組成,以最簡單的一進(jìn)一出過程完成“蓄熱”和“放熱”過程的切換。兩床式RTO有2個(gè)蓄熱室,工作時(shí)2個(gè)蓄熱室大約1min-2min切換一次狀態(tài)(進(jìn)口-出口),風(fēng)門在切換過程中大約有0.3s-0.6s的時(shí)間直接將高濃度的廢氣排到排放口,且當(dāng)前進(jìn)氣蓄熱室底部殘留的未分解廢氣也被直接排出。大量工程應(yīng)用表明:兩床式RTO的VOCs的最大分解效率為95%,最大綜合熱效率為90%,進(jìn)出口溫差高達(dá)45℃。在閥切換時(shí),廢氣管道內(nèi)的壓力波動(dòng)范圍為±500pa。
三床式RTO同樣是采用閥門切換式,由三個(gè)或多個(gè)陶瓷填充床組成, 在兩床式RTO的基礎(chǔ)上增加了“吹掃”功能,大大的提高了廢氣分解效率。
以三床式RTO為例:
階段一:廢氣通過蓄熱床A被預(yù)熱,然后進(jìn)入燃燒室燃燒,蓄熱床C中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理(吹掃功能),分解后的廢氣經(jīng)過蓄熱床B排出,同時(shí)蓄熱床B被加熱。
階段二:廢氣通過蓄熱床B被預(yù)熱,然后進(jìn)入燃燒室燃燒,蓄熱床A中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理,分解后廢氣經(jīng)過蓄熱床C排出,同時(shí)蓄熱床C被加熱。
階段三:廢氣通過蓄熱床C被預(yù)熱,然后進(jìn)人燃燒室燃燒,蓄熱床B中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理分解后廢氣經(jīng)過蓄熱床A排出,同時(shí)蓄熱床A被加熱。
如此周期性運(yùn)行,廢氣在燃燒室內(nèi)氧化分解,燃燒室內(nèi)溫度維持在設(shè)定溫度(一般為800-850℃)。當(dāng)RTO進(jìn)氣口的廢氣濃度達(dá)到一定值時(shí),VOCs氧化釋放的熱量能夠維持RTO蓄熱和放熱的能量儲備,則此時(shí)RTO不需要使用燃料就能夠維持燃燒室內(nèi)的溫度。大量工程應(yīng)用表明:三床式RTO的VOCs的最高分解效率可達(dá)99%,最大綜合熱效率可達(dá)95%,進(jìn)出口溫差在40℃左右,在閥切換時(shí),廢氣管道內(nèi)的壓力波動(dòng)在±250pa。
旋轉(zhuǎn)式RTO采用旋轉(zhuǎn)式分流導(dǎo)向,在爐膛內(nèi)設(shè)置多個(gè)等份的陶瓷填料床,通過旋轉(zhuǎn)換向閥的轉(zhuǎn)動(dòng)把有機(jī)廢氣導(dǎo)向各個(gè)蓄熱床進(jìn)行預(yù)熱和氧化分解。
旋轉(zhuǎn)式RTO主要由燃燒室、陶瓷填料床和旋轉(zhuǎn)閥等組成。爐體分成12個(gè)陶瓷填料床,其功能分為5個(gè)進(jìn)氣室(預(yù)熱區(qū))、5個(gè)出氣室(冷卻區(qū))、1個(gè)吹掃室和1個(gè)隔離室。廢氣分配閥由電機(jī)帶動(dòng),作連續(xù)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng),在分配閥的作用下,廢氣緩慢在12個(gè)室之間依次通過。廢氣經(jīng)進(jìn)氣分配器進(jìn)入預(yù)熱區(qū),使廢氣預(yù)熱到一定溫度后進(jìn)入頂部的燃燒室,并完全氧化分解。凈化后的高溫氣體離開燃燒室,進(jìn)入冷卻區(qū),將熱量傳給陶瓷蓄熱體,而氣體被冷卻,并通過氣體分配器排出。冷卻區(qū)的陶瓷蓄熱體吸熱,“儲存”大量的熱量(用于下個(gè)循環(huán)加熱廢氣)。
如此不斷地交替進(jìn)行,廢氣在燃燒室內(nèi)氧化分解,當(dāng)廢氣中VOCs濃度超過一定值,氧化分解釋放熱量足以維持燃燒室的反應(yīng)溫度時(shí),則不需要用燃料進(jìn)行加熱,最大限度的保證能量循環(huán)利用。大量工程應(yīng)用表明:旋轉(zhuǎn)式RTO的VOCs的最高分解效率可達(dá)98%,熱效率可達(dá)95%,其進(jìn)出口溫差40℃左右。旋轉(zhuǎn)閥的平穩(wěn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng),對廢氣管道的壓力影響僅為±50pa,對于壓力波動(dòng)要求嚴(yán)格的廠家來說極其重要。
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