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三床式RTO原理:
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攝氏度)。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?jī)?chǔ)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的分解效率可達(dá)99%,綜合熱效率可達(dá)95%,進(jìn)出口溫差在40攝氏度左右,在閥切換時(shí),廢氣管道內(nèi)的壓力波動(dòng)在±250pa。三床式RTO的VOCs處理濃度不能超過5g/m3,不然會(huì)超過某些地方(例如北京、上海等)排放標(biāo)準(zhǔn)。另外由于其比表面積較大所以自身運(yùn)行散熱量較大,降低了可供回用的余熱量。
蓄熱式熱力焚化爐,簡(jiǎn)稱RTO,英文全稱為Regenerative Thermal Oxidizer,主要應(yīng)用于低濃度大風(fēng)量的有機(jī)廢氣(VOC)的處理,RTO設(shè)備的形式常見的有旋轉(zhuǎn)式與多箱式。其中多箱式常見的有2室和3室結(jié)構(gòu),處理大風(fēng)量時(shí)還可設(shè)計(jì)成5室、7室等形式以及圓形等結(jié)構(gòu)。
待處理的低溫有機(jī)廢氣在入口風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入蓄熱室1的陶瓷層,(該陶瓷介質(zhì)已經(jīng)把上一循環(huán)的熱量“貯存”起來),陶瓷釋放熱量使有機(jī)廢氣升至較高溫度后進(jìn)入燃燒室。燃燒室中,燃燒器燃燒燃料放熱,使廢氣升至設(shè)定的氧化溫度(760℃~800℃),廢氣中的有機(jī)物被分解成CO2和H2O。由于廢氣經(jīng)過蓄熱室預(yù)熱,廢氣氧化也釋放一定的熱量,所以燃燒器燃料的用量較少。氧化室有兩個(gè)作用:一是保證廢氣能達(dá)到設(shè)定的氧化溫度,二是保證有足夠的停留時(shí)間使廢氣充分氧化。廢氣成為凈化的高溫氣體后離開燃燒室,進(jìn)入蓄熱室2(上兩個(gè)循環(huán)陶瓷介質(zhì)已被冷卻吹掃),釋放熱量后排放,而蓄熱室2的陶瓷吸熱,“貯存”大量的熱量(用于下個(gè)循環(huán)加熱使用)。蓄熱室3在這個(gè)循環(huán)中執(zhí)行吹掃功能。完成后,蓄熱室進(jìn)氣與出氣閥門進(jìn)行一次切換,蓄熱室2進(jìn)氣,蓄熱室3出氣,蓄熱室1吹掃;再下個(gè)循環(huán)則是蓄熱室3進(jìn)氣,蓄熱室1出氣,蓄熱室2吹掃,如此不斷交替進(jìn)行。凈化后的廢氣經(jīng)煙囪排入大氣。
來自工藝的VOCs和有毒氣體通過系統(tǒng)風(fēng)機(jī)推進(jìn)或者吸進(jìn)氧化爐入口集風(fēng)管。三通切換閥或者切換碟閥引導(dǎo)氣體進(jìn)入蓄熱槽。氣體在經(jīng)過蓄熱陶瓷床到燃燒室的過程中被逐漸預(yù)熱。
經(jīng)過燃燒室氧化分解后的純凈氣體在通過出口處蓄熱槽的蓄熱陶瓷床時(shí)會(huì)將熱量留在其中。這樣出口處的蓄熱床得到加熱,氣體得到降溫。出口氣體的溫度只比入口氣體高一點(diǎn)。三通切換閥改變氣流進(jìn)入燃燒室的方向?qū)崿F(xiàn)回收氧化爐內(nèi)的熱量。高熱能回收率降低了燃料的需求節(jié)省了運(yùn)行成本。恩國(guó)環(huán)保的焚燒爐能夠在低廢氣濃度的情況下實(shí)現(xiàn)很高的處理效率和維持自燃而不需燃料消耗。
蓄熱式熱力氧化工藝(RTO)
Regenerative Thermal Oxidizer Technology
RTO原理是將有機(jī)廢氣(VOCs)加熱到760℃以上,使廢氣中的VOCs氧化分解成CO2和H2O,氧化產(chǎn)生的高溫氣體采用蜂窩陶瓷蓄熱體進(jìn)行能量?jī)?chǔ)存,并用來預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣,當(dāng)廢氣中VOCs濃度到達(dá)一定值時(shí),系統(tǒng)可不消耗額外燃料而維持反應(yīng)的自平衡。
具有運(yùn)行能耗低、適用范圍廣、凈化(≥98%)等優(yōu)點(diǎn),根據(jù)具體情況,可采用3室RTO、5室RTO及旋轉(zhuǎn)RTO,常運(yùn)用于石化、印刷、印鐵、制罐、化工、制藥、噴涂、電子半導(dǎo)體等行業(yè)。