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蓄熱式熱力焚燒爐(RTO),是一種高效的有機廢氣處理設(shè)備,其工作原理是,把有機廢氣加熱到760-850攝氏度,使廢氣中的揮發(fā)性有機物(VOCs)氧化分解為二氧化碳和水。
氧化過程產(chǎn)生的熱量存儲在的陶瓷蓄熱體,使蓄熱體升溫“蓄熱”。陶瓷蓄熱體內(nèi)儲存的熱量用于預熱后續(xù)進入的有機廢氣,該過程為陶瓷蓄熱體的“放熱”過程,從而節(jié)省廢氣升溫過程的燃料消耗。
RTO設(shè)備的分解效率主要由反應溫度、停留時間、氣體流速等因素決定。兩床式RTO有2個蓄熱室,工作時2個蓄熱室大約1min-2min切換一次狀態(tài)(進口-出口),風門在切換過程中大約有0.3s-0.6s的時間直接將高濃度的廢氣排到排放口,且當前進氣蓄熱室底部殘留的未分解廢氣也被直接排出。
大量工程應用表明:兩床式RTO的VOCs的分解效率為95%,綜合熱效率為90%,進出口溫差高達45攝氏度。在閥切換時,廢氣管道內(nèi)的壓力波動范圍為±500pa,當兩床式RTO進氣口VOCs濃度大于1g/m3時,出口濃度會超過北京和上海的地方排放標準(50mg/m3)。
RTO(蓄熱式熱氧化爐)
與傳統(tǒng)的催化燃燒、直燃式熱氧化爐相比,具有熱效率高(大于等于90%)、運行成本低、能處理大風量低濃度(相對于廢氣排放而言)。RTO 裝置有兩室、三室以及多室裝置,兩室RTO 裝置VOCs 的去除率在95% ~ 98%,三室RTO裝置VOCs 去除率可達到98%以上。
1、RTO 原理
兩室RTO 沒有吹掃工序,在進行閥門切換時,部分VOCs 廢氣沒有經(jīng)過處理直接排放,從而降低了VOCs 的去除效率。多室RTO 是在廢氣量非常大的情況下,為保證廢氣進氣的均勻性,增加了同時進氣和出氣的蓄熱室數(shù)量。目前三室RTO 是主流實用裝置,較好的兼顧了效率和投資成本。
三室RTO 運行原理:三室RTO 主體結(jié)構(gòu)由燃燒室、三個陶瓷填料床和六個切換閥組成,當有機廢氣進入陶瓷床1 后,陶瓷床1 放熱,有機廢氣被加熱到一定溫度后進入燃燒室燃燒,同時產(chǎn)生的高溫氣體通過陶瓷填料床2,陶瓷床2 吸熱蓄熱,高溫氣體被填料床2 冷卻后,經(jīng)過切換閥門排放,填料床3 進行吹掃,以保證原進入填料床3 而未反應的廢氣進入燃燒室燃燒,而不是直接排放;經(jīng)過一段時間后,閥門切換,廢氣從填料床2 進入,填料床2 放熱,填料床3 蓄熱,填料床1 進行吹掃;然后在填料床3 進氣,填料床1 蓄熱,填料床2 進行吹掃;這樣周期性地切換,就可連續(xù)處理有機廢氣。
RTO蓄熱式焚燒爐
排放自工藝含VOCs的廢氣進入雙槽RTO,三向切換風閥(POPPET VALVE)將此廢氣導入RTO的蓄熱槽(Energy Recovery Chamber)而預熱此廢氣,含污染的廢氣被蓄熱陶塊漸漸地加熱后進入燃燒室(Combustion Chamber),VOCs在燃燒室被氧化而放出熱能于第二蓄熱槽中之陶塊,用以減少輔助燃料的消耗. 陶塊被加熱,燃燒氧化后的干凈氣體逐漸降低溫度, 因此出口溫度略高于RTO入口溫度. 三向切換風閥切換改變RTO出口/入口溫度. 如果VOCs濃度夠高,所放出的熱能足夠時, RTO即不需燃料. 例如RTO熱回收效率為95%時,RTO出口僅較入口溫度高25℃而已。
工作原理:
該系統(tǒng)利用一層陶瓷材料來吸收廢氣中的熱量,并利用捕獲的熱量來預熱進氣氣流。系統(tǒng)無需任何補充燃料,使用VOCs作為燃料來源,就能持續(xù)地維持燃燒。由于其高熱能回收率,該RTO更適用于濃度較低但流量較高的VOCs廢氣處理。
步驟一:RTO在初始階段需要通過添加、柴油等燃料來達到燃燒溫度。在該階段,焚燒系統(tǒng)通過排氣自動調(diào)整空氣比例,直到燃燒反應達到平衡狀態(tài)。隨后,系統(tǒng)開始以接近99%的超來熱氧化等廢氣。
步驟二:RTO從初始階段(需外部空氣和燃料補充)切換至運行階段,直接處理廢氣。為了化回收熱量,焚燒系統(tǒng)會通過氣動閥的一系列切換來達到進氣和出氣的自動交替與循環(huán)。
系統(tǒng)組成:
該公司RTO含三種不同配置:一室設(shè)計、兩室設(shè)計和三室設(shè)計,每種設(shè)計各有優(yōu)勢?!笆摇敝傅氖谴娣艧峄厥战橘|(zhì)的陶瓷容器。
一室RTO:占地面積較小,初始采購成本低,但后續(xù)維護成本較高。單室式設(shè)計去除效率接近99%,但不能去除異味。
兩室RTO:初始采購成本和維護成本都較低,去除效率約為98%-99%。
三室RTO:更適合焙燒流程,去除率在99%以上,但占地面積較大。