這篇文章(zhāng)簡要介紹(shào)了蓄(xù)熱式燃燒裝置的基礎(chǔ)概念,發展曆史以及不同類型的RTO。
RTO的基礎概念(niàn)
蓄熱式燃燒裝置,簡稱RTO,就是指將工業有機廢氣進行(háng)燃燒淨化處理,並利用蓄熱體對待處理(lǐ)廢氣進行(háng)換熱升溫、對淨化後(hòu)排氣進行換熱降(jiàng)溫的裝置。燃燒裝(zhuāng)置對於(yú)VOCs的(de)燃燒溫度主要取決與*難氧化(huà)物質的自然點。大部分溫度要求在*難氧化成分自燃點(diǎn)的200-300℃以(yǐ)上,因此燃燒溫(wēn)度通常設計在760℃-850℃。
RTO的發展曆史
熱回收方式和材料的發展是RTO發展*關(guān)鍵的推動力。
作為燃燒裝置,其能(néng)耗是(shì)*值得關(guān)注的指標(biāo)之一(yī),因此在RTO發展的(de)曆程(chéng)中熱回收的效率至關重要。從*初的直火燃燒裝置,換熱式氧化裝置,再到蓄熱(rè)氧化裝置。
換熱式氧(yǎng)化器,利(lì)用金(jīn)屬換熱器來(lái)實現熱能回收,由於(yú)氣體與熱交換器金屬界麵件的熱傳(chuán)導係數較低,故一般熱回收率在65%左右,且換熱效率和燃燒溫度密切相關。
為了(le)追求(qiú)更高的熱效(xiào)率,早在19世紀中期(qī),Willian Siemens 就在研究利用蓄熱材料進行熱能回收,在當時采用(yòng)了格子磚作為蓄熱體,由於蓄熱(rè)室體積(jī)非(fēi)常大(dà)、造價高、換向(xiàng)時間很長,預熱氣體的溫度波動也較大,其熱回(huí)收效率並不高。直到1982年,英(yīng)國 Hotwork Development 公司和 British Gas 公司合作開發出利用陶瓷小球作(zuò)為(wéi)蓄熱體的新型蓄熱式陶瓷燃(rán)燒器。
利用陶瓷小球作為蓄(xù)熱材料,是蓄熱燃燒裝置發展的(de)關鍵裏程碑。此時的換向時間大(dà)大縮短,由分鍾(zhōng)計縮短到由秒計,極大(dà)地提(tí)高了餘熱(rè)回收能力和空(kōng)氣預熱水平,節能效果明顯。
20世紀90年代初,日本(běn)NKK和日本工業爐公司利用蜂窩陶瓷(cí)體作為蓄熱材(cái)料,開發出集高效熱回收與低NOx燃燒(shāo)於一體的(de)燃燒裝(zhuāng)置。采用了蜂窩陶瓷作為蓄熱材料,是在陶瓷(cí)小球基礎上(shàng)改造而成,與其相比(bǐ),陶瓷蜂窩蓄熱體具有比表麵(miàn)積大,蓄放熱(rè)速率大,有效流通麵積大,並且阻(zǔ)力損失小等優點。由於(yú)將節(jiē)能與環保結合了(le)起來,使用這種蓄熱式燃燒器的燃燒技術被稱(chēng)為第二(èr)代蓄熱式燃(rán)燒技術,也稱高溫空氣燃燒(HTAC)技術。
蜂窩陶瓷作為蓄熱體,使傳統(tǒng)的蓄熱室發生了巨大的變(biàn)化。從原來的格子磚發展成為陶瓷小球,又發展為蜂窩陶瓷體,蓄熱(rè)室的比表麵(miàn)積急劇增(zēng)大,體積明顯減小,換向時(shí)間大大縮(suō)短,換熱性能得到極大提高,汙染物排放量也遠低於環保標(biāo)準。與之相結合的 HTAC 技術也被譽(yù)為 21 世紀的關鍵技術之一。
在我國,RTO 技術於2001年後逐漸興起。本世紀初,*套國產 RTO 誕生於蘭州瑞瑪天華(huá)化工機械(xiè)及自動化研究院瑞瑪公司,此後國內廠(chǎng)家在不斷(duàn)的消化吸(xī)收國外先進技術,在工(gōng)程實踐過程中不斷的變革和創新。
RTO的類型
蓄(xù)熱燃燒裝置通常由換(huàn)向設備、蓄熱室、燃燒(shāo)室和控製係統等組成。根據其設備結構的差異化,RTO 可分為塔式(shì)和旋轉式兩大類。
01塔式RTO
塔式RTO包括*代兩室RTO和多室RTO。特點是具有2個或多個(gè)陶瓷填充(chōng)蓄熱室,通過閥門的切換,蓄(xù)熱體的預熱和熱回收,從而(ér)達(dá)到預熱的目的。兩塔式 RTO 的缺(quē)少清洗環節(jiē),在循環結束時,一部分廢氣還殘留在蓄熱體裏,當閥門換向後,這些未經(jīng)處理的廢氣經(jīng)煙囪直接(jiē)排(pái)出。因此,兩塔式RTO的VOCs處理(lǐ)效率低(dī)於三塔式。目前也有通過設計緩衝罐來緩存殘(cán)留廢氣,經過回流再二次燃燒,達到提(tí)高兩塔(tǎ)式(shì)RTO的處理效率的目的(de)。
當廢氣的風量過大,一般在60000Nm3/H以上時,為(wéi)了確保氣流的傳熱效率和均風效果,采用塔式RTO需要增加塔室。
杜爾向逸盛石化交付了七套相同(tóng)的總包 Oxi.XRE係統及相應數量的(de)Sorpt.XSW濕式洗滌塔。每套係統包含一台九塔 RTO(蓄熱式熱氧化爐)、一台下(xià)遊洗滌塔(tǎ)和一根潔淨氣體(tǐ)煙(yān)囪。每台九(jiǔ)塔 RTO的處理能(néng)力約為 330,000 Nm3/h,七套裝置的處理總量高達 2,310,000Nm3/h,是全球*大的(de) RTO 裝置之一。
02旋轉(zhuǎn)式RTO
旋轉式RTO出(chū)現在(zài)20世紀90年代末,是RTO發展的第三代技術。通過旋轉閥 (蓄熱筒(tǒng)) 旋轉、分(fèn)度、廢氣均(jun1)布等動作,順序地引導廢氣進入(rù)或排出燃(rán)燒室的特定部分。通過在轉子表麵設置的密封裝置,將轉子(zǐ)分成(chéng)入口和出(chū)口(kǒu)兩部分,通過(guò)這兩部分分別將處理前的廢氣和(hé)淨化後氣體引入或排(pái)出 RTO 燃燒室。目前(qián)旋轉式(shì)RTO的發展(zhǎn)過程中在其旋轉閥的運行方式,吹掃的方式、密(mì)封方(fāng)式以及(jí)蓄熱室的(de)分區都有(yǒu)不一樣的設計,因此也衍生出不同的類型的RTO。
蓄熱式燃燒裝置(RTO)作為VOCs末端治理工藝中的重要技(jì)術,目前已經廣泛應用於塗裝、包裝(zhuāng)印刷、化工等多行業。在單一燃燒工藝的基(jī)礎(chǔ)上,依據工況,進行搭配組合工藝,切(qiē)實有效的(de)實現廢(fèi)氣的(de)有效處(chù)理和能源的節約使用。
在RTO發展的曆程中(zhōng),99精品国产综合久久久久五月天可以看到蓄熱材料的發展是強有力的推動RTO技術成熟腳步,不同(tóng)機械結構的(de)RTO,是對應用場景的適應性(xìng)變化,也是為了提高處理效率,運行的節能性和維(wéi)護的便捷性。