這篇文章簡要介紹了蓄熱式燃燒裝置的基礎概(gài)念,發展曆史以及不同類型的RTO。
RTO的基礎概念
蓄熱式燃燒(shāo)裝置,簡稱(chēng)RTO,就是指將工(gōng)業有機廢(fèi)氣進行燃燒淨化(huà)處理,並利用蓄(xù)熱體對待處理廢氣進行換熱升溫、對(duì)淨化後排氣進行換熱降溫的裝置。
燃燒裝置對於VOCs的燃(rán)燒溫度主要取決與*難氧化物質的自然點。大部分溫度要求在(zài)*難氧化(huà)成分自燃(rán)點的200-300℃以上,因此燃燒溫度通常設計在760℃-850℃。
RTO的發展曆史
熱回收方式和材料的發展是RTO發展*關鍵的推(tuī)動力(lì)。
作為燃燒裝置,其能耗是*值得關注的指標(biāo)之一,因此在RTO發展的曆程中熱回收的效率(lǜ)至關重要。從(cóng)*初的直火燃燒裝置,換熱式氧(yǎng)化裝置,再到蓄熱氧化裝(zhuāng)置。
換熱式氧(yǎng)化器,利用金屬(shǔ)換熱器來實現熱能回收,由於氣體與熱(rè)交換器(qì)金屬界麵件的熱傳導(dǎo)係數較低,
故一般熱回收率在65%左右,且換熱效率和燃(rán)燒溫度密切相關。
為了追求更高的熱效率,早在19世紀中(zhōng)期,Willian Siemens 就(jiù)在研究利用蓄熱材料進行熱能回收,在當時采用了格子磚作為蓄熱體,由於蓄熱室體積非常(cháng)大(dà)、造價(jià)高、換向時間很長,預熱氣體的溫度波動也較大,其熱回收效率並不高。直到1982年,英(yīng)國 Hotwork Development 公司和 British Gas 公司(sī)合作開發出利用陶瓷小球作為(wéi)蓄熱體的新型蓄熱式陶瓷(cí)燃燒器。
利用陶瓷小球作為(wéi)蓄熱材料,是蓄熱燃燒裝(zhuāng)置發展的關鍵裏(lǐ)程碑。此時的換(huàn)向時間大大縮短,由分鍾計縮短到由秒計(jì),極大地提高了餘熱回收能力和空氣預熱水平,節能(néng)效果明顯。
20世(shì)紀90年代初,日(rì)本(běn)NKK和(hé)日本工業爐公司利(lì)用(yòng)蜂窩陶(táo)瓷體作為蓄熱材料,開發出集(jí)高效熱回(huí)收與低NOx燃(rán)燒於一體的燃燒(shāo)裝置。
采用了蜂窩(wō)陶瓷(cí)作為蓄熱材料,是在陶瓷小球基礎上改造而成,與其相比,陶瓷蜂窩蓄熱體具有比(bǐ)表麵積大(dà),蓄放熱速率(lǜ)大,有效流通麵積大,並且阻力損失小等優點。由於將節能與環(huán)保結合了起來,使用這種蓄熱式(shì)燃燒器的燃燒技術被稱為第二代蓄熱式燃燒技術(shù),也稱高溫空(kōng)氣燃燒(HTAC)技術。
蜂(fēng)窩(wō)陶瓷作為蓄熱體,使傳統的蓄熱室發生了巨(jù)大的變化。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(xù)熱室的比表麵積急劇(jù)增大,體積明顯減小,換向時間大大(dà)縮(suō)短,換熱性能得到(dào)極大提高,汙染物(wù)排放量也遠低於環保標準。與之相結(jié)合的 HTAC 技術也被譽為 21 世紀的關鍵技術(shù)之(zhī)一。
在(zài)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(ruì)瑪天華化工機械及自動化研究院瑞瑪公司,此後國內(nèi)廠(chǎng)家在不斷的消化吸收國外(wài)先進技術(shù),在工程實踐過程中不斷的變(biàn)革和創新。
RTO的類型
蓄熱燃燒裝(zhuāng)置通常由換向設備、蓄熱室、燃燒室和控製係統等組成。根據其設備結構的差異化,
RTO 可分為塔式和旋(xuán)轉式兩大類。
01塔(tǎ)式RTO
塔式RTO包括*代兩室(shì)RTO和多室RTO。特點是具有2個或多個陶瓷填充蓄熱室,通過閥門的切換,蓄熱體的預熱和熱(rè)回(huí)收,從而(ér)達到預熱的目的。兩(liǎng)塔式 RTO 的缺少清洗環節,在循環結束時,一部分廢氣還殘留在(zài)蓄熱體裏,當閥門換(huàn)向後,這些未經處理的廢氣經煙囪直接排(pái)出。
因此,兩塔式RTO的VOCs處理效率低於三塔(tǎ)式。目前也有通過設計緩衝罐來緩存殘留廢氣,經過回(huí)流再二次燃(rán)燒,達到提高兩塔式RTO的處理效率的(de)目的。
當廢氣的風(fēng)量過大,一般在60000Nm3/H以上時,為了確保氣流的傳熱效率和均風效果,采用塔式(shì)RTO需要增加塔室。
杜爾向逸盛石化交付了七套相同的總包 Oxi.XRE係統及相(xiàng)應數量的Sorpt.XSW濕式洗滌塔(tǎ)。每套係統包(bāo)含一台九塔 RTO(蓄熱式熱氧化爐)、一台下遊(yóu)洗滌塔和一根潔淨氣體煙囪。每台九塔 RTO的處理能(néng)力約為(wéi) 330,000 Nm3/h,七套裝置的處理總量高達 2,310,000Nm3/h,是全球*大的 RTO 裝置之一(yī)。
02旋(xuán)轉式(shì)RTO
旋轉式RTO出現在20世紀90年代末,是RTO發展的第三代技術。通過旋轉閥 (蓄(xù)熱筒) 旋轉、分度、廢氣均布(bù)等動作,順序地引(yǐn)導廢氣進入或排(pái)出燃燒室的特定部分。通過在轉子表麵設置的密封(fēng)裝置(zhì),將(jiāng)轉子分成入口和出口兩部分,通過這兩部分分別將處理前的廢氣和淨化後氣體引入或排(pái)出 RTO 燃燒室。
目前旋轉式RTO的發展過(guò)程中在其旋轉(zhuǎn)閥的運行方式,吹(chuī)掃的(de)方式、密封方式以及蓄熱室的分區都有不一樣的設計,因此也衍生出不同的類型的RTO。
蓄熱(rè)式燃(rán)燒(shāo)裝(zhuāng)置(RTO)作為VOCs末端治理(lǐ)工藝中的重要(yào)技術,目前(qián)已經廣泛應用於塗裝、包裝印刷、化工(gōng)等(děng)多行業。在單一燃燒工藝的基礎上,依(yī)據工況,進行搭配組合工藝,切實有效的實現廢氣的有效處理和能源的節約使用。
在(zài)RTO發(fā)展的曆(lì)程中,99精品国产综合久久久久五月天可以(yǐ)看到蓄熱材(cái)料的發展是強有力的推動RTO技術成熟腳步,不同機(jī)械結構的(de)RTO,是(shì)對應用(yòng)場景的適應性變化(huà),也是(shì)為了提高(gāo)處理效率,運行的節能性和維護的便(biàn)捷性。