RTO蓄热式焚烧

RTO蓄热式焚烧

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产品简介

RTO是一种高效有机废气治理技术,与传统的催化燃烧、直燃式热氧化炉(TO)相比,具有热效率高(≥95%)、运行成本低、能处理大风量中低浓度废气等特点,浓度稍高时,还可以进行二次余热回收,大大降低生产运行成本。

RTO(Regenerative Thermal Oxidizer简称RTO),蓄热式氧化炉。其原理是在高温下将废气中的有机物(VOCs)氧化成对应的二氧化碳和水,从而净化废气,并回收废气分解时所释放出来的热量,三室RTO废气分解效率达到99%以上,热回收效率达到95%以上。RTO主体结构由燃烧室、蓄热室和切换阀等组成。根据客户实际需要,选择不同的热能回收方式和切换阀方式。

工作原理

其原理是把有机废气加热到760摄氏度(具体需要看成分)以上,使废气中的VOC氧化分解成二氧化碳和水。氧化产生的高温气体流经特制的陶瓷蓄热体,使陶瓷体升温而“蓄热”,此“蓄热”用于预热后续进入的有机废气。从而节省废气升温的燃料消耗。陶瓷蓄热室应分成两个(含两个)以上,每个蓄热室依次经历蓄热-放热-清扫等程序,周而复始,连续工作。蓄热室“放热”后应立即引入适量洁净空气对该蓄热室进行清扫(以保证VOC去除率在98%以上),只有待清扫完成后才能进入“蓄热”程序。否则残留的VOCS随烟气排放到烟囱从而降低处理效率。

 

适用废气

●适用有机废气种类:烷烃、烯烃、醇类、酮类、醚类、酯类、芳烃、苯类等碳氢化合物有机废气。

●有机物低浓度(同时满足低于25%LEL)、大风量

● 废气中含有多种有机成分、或有机成分经常发生变化

● 含有容易使催化剂中毒或活性衰退成分的废气

发展分类

第一代RTO是单体式结构,以最简单的一进一出为风流导向。

第二代RTO是采用阀门切换式,也是最常见的一种 RTO。其由两个或多个陶瓷填充床, 通过阀门的切换, 改变气流的方向, 从而达到预热VOC 废气的目的。

第三代RTO采用旋转式分流导向,并把炉膛内蓄热体分成多个等份的单体密封单元,通过不停转动把VOC导向至各个蓄热体单元进行氧化。

第四代RTO是最新的治理供热一体化设备,采用旋转式阀门分流,把多个蓄热室紧凑结合为一个燃烧室,内置换热器或热风调节装置,达到治理废气的同时满足供热需求。

在我国,旋转RTO是近几年发展起来的,公认的占据主流地位的仍是三厢式塔式RTO,净化效率高于旋转式RTO。

性能特点

优点[2]:

●几乎可以处理所有含有机化合物的废气

● 可以处理风量大、浓度低的有机废气

●处理有机废气流量的弹性很大(名义流量20%~120%)

●可以适应有机废气中VOC的组成和浓度的变化、波动

●对废气中夹带少量灰尘、固体颗粒不敏感

●在所有热力燃烧净化法中热效率最高(>95%)

●在合适的废气浓度条件下无需添加辅助燃料而实现自供热操作

●净化效率高(三室>99%)

●维护工作量少、操作安全可靠

●有机沉淀物可周期性的清除,蓄热体可更换

●整个装置的压力损失较小

●装置使用寿命长

缺点:

●装置重量大,因为采用陶瓷蓄热体

●装置体积大,只能放在室外

● 要求尽可能连续操作

● 一次性投资费用相对较高

●不能彻底净化处理含硫含氮含卤素的有机物

同理也可以通过蓄热式燃烧将烟气加热至SNCR或者SCR脱硝反应需要的温度进行脱硝,特别是针对于不具备脱硝条件,氮氧化物浓度比较高又必须要脱硝的情况,比如铅锌冶炼炉或者立式石灰炉钒矿炉等,铅锌冶炼炉是将配比好的矿石加热至锌烟化温度,锌通过烟化为气态再通过降温收集,这期间因为烟气在矿石加料、加温、烟化、放料等几个过程中烟尘里面含有大量的气态或者固态颗粒状的锌,在800多度时喷入氨水或者尿素溶液,效果很差并且波动幅度非常大,氨逃逸也非常厉害,在300°左右时又因为烟气中含有铅、锌等重金属,又不适宜用SCR脱硝,这样会导致催化剂中毒,如果在烟气排放末端采用RTO模式,可以将烟气加热到800°左右脱完硝后再将热量回收利用,效果非常好。


蓄热式焚烧(RTO)工作原理

           
>>
二室RTO工作原理
     
有机废气通过引风机输入蓄热室1进行升温,吸收蓄热体中存储的热量,随后进入焚烧室进一步燃烧,升温至设定的温度(760℃),在这个过程中有机成分被彻底分解为CO2和H2O。由于废气在蓄热室1内吸收了上一循环回收的热量,从而减少了燃料消耗。
     处理过后的高温废气进入蓄热室2进行热交换,热量被蓄热体吸收,随后排放。而蓄热室2存储的热量将可用于下个循环对新输入的废气进行加热。该过程完成后系统自动切换进气和出气阀门改变废气流向,使有机废气经由蓄热室2进入,焚烧处理后由蓄热室1热交换后排放,如此交替切换持续运行。

>>三室RTO工作原理
     有机废气通过引风机进入蓄热室1吸热,升温后进入焚烧室中进一步加热,使有机废气持续升温直至有机成分彻底分解成CO2和H2O。由于废气在升温过程中利用了蓄热体回收的热量,所以燃料消耗较少。废气经处理后离开燃烧室,进入蓄热室2释放热量后排放,而蓄热室2的蓄热体吸热后用于下个循环加热新输入的低温废气。
     与此同时,引入部分净化后的气体对蓄热室3进行吹扫以备进行下一轮热交换。该过程全部完成后切换进气和出气阀门,气体由蓄热室2进入,蓄热室3排出,蓄热室1进行吹扫;再接下来的循环则切换为由蓄热室3进入,蓄热室1排出,蓄热室2进行吹扫,如此交替切换持续运行。此外,为了提高热能利用率还可在RTO焚烧炉后设置换热器加强余热利用。

>>旋转RTO工作原理
     旋转RTO的蓄热体中设置分格板,将蓄热体床层分为几个独立的扇形区。废气从底部经进气分配器进入预热区,使气体温度预热到一定温度后进入顶部的燃烧室,并完全氧化。净化后的高温气体离开氧化室,进入冷却区,将热量传给蓄热体而气体被冷却,并通过气体分配器排出。而冷却区的陶瓷蓄热体吸热,“贮存”大量的热量(用于下个循环加热废气)。为防止未反应的废气随蓄热体的旋转进入净化气出口去,当蓄热体旋转到净化器出口区之前,设有一扇形区作为冲洗区。
     通过蓄热体的旋转,蓄热体被周期性的冷却和加热旋转,如此不断地交替进行。  

蓄热式焚烧(RTO)系统组成

       
1.
蓄热体
     
蓄热体是RTO系统的热量载体,它直接影响RTO的热利用率,其主要技术指标如下:
     (1)蓄热能力:单位体积的蓄热体所能存储的热量越大,蓄热室的体积越小;
     (2)换热速度:材料的导热系数可以反映热量传递的快慢,导热系数越大热量传递越迅速;
     (3)热震稳定性:蓄热体在高低温之间连续多次地切换,在巨大温差和短时间变化的情况下,极易发生变形以至于碎裂,堵塞气流通道,影响蓄热效果;
     (4)抗腐蚀能力:蓄热材料接触的气体介质多为具有强腐蚀性,抗腐蚀能力将影响RTO的使用寿命。
2.切换阀
     切换阀是RTO焚烧炉进行循环热交换的关键部件,必须在规定的时间准确地进行切换,其稳定性和可靠性至关重要。因为废气中含有大量粉尘颗粒,切换阀的频繁动作会造成磨损,积攒到一定程度会出现阀门密封不严、动作速度慢等问题,会极大地影响使用性能。
3.烧嘴
     烧嘴的主要目的是不让气体与燃料混合地过快,这样会形成局部高温;但也不能混合过慢导致燃料出现二次燃烧甚至燃烧不充分。为了确保燃料在低氧环境下燃烧,需要考虑到燃料与气体间的扩散、与炉内废气的混合以及射流的角度及深度,这些参数应在设计之初根据实际的工艺需求准确计算,否则会直接影响RTO的焚烧效果。  

蓄热式焚烧(RTO)技术特点

智泽RTO设备优势
①工艺丰富:两室、三室及旋转RTO多种工艺可选;
②去除率高:VOCs去除效率高,最高可达到>99%以上,适宜不同工况;
③适用度高:可处理多种组分,几乎所有有机废气
④经济效益:可按需配置余热装置;高效换热使设备具有良好的经济性和安全性;
⑤运行安全:熄火保护、超温报警等功能使运行更安全;
⑥使用方便:自动化控制程度高、维修方便;
⑦结构合适:系统结构紧凑,占地面积小;
⑧实时监测:采用PLC系统实现多重保护,实现故障自检和排除,系统稳定完善。

 

蓄热式焚烧(RTO)适用领域

           
    ● 
浓度较低 ,风量较大的涂装、制药行业有机废气
    ● 含苯系物、酚类、醛类、酮类、醚类、酯类等有机成分的石油、化工(如塑料、橡胶、合成纤维、有机化工)、塑料、橡胶、制药、印刷(包括印铁、印纸、印塑料)、农药、制鞋、电力电缆生产行业等。
    ● 废气含有水银,铅,锡,锌磷,磷化物,砷等造成催化剂中毒的物质  

蓄热式焚烧(RTO)设备工艺图

       

 

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二室RTO示意图


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三室RTO示意图

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