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RTO蓄热式焚烧炉的蓄热是什么?

编辑:启绿环保   浏览:  时间:2019-03-15

RTO,全称Regenerative Thermal Oxidizer,中文翻译“蓄热式热氧化燃烧”,听着很复杂,是不是?不着急,首先我们从名字中可以提炼三个核心信息——蓄热、热氧化、燃烧,可以说这就是RTO工作原理的净化浓缩。
热氧化、燃烧很好理解,有机物(VOCs)在一定温度下与氧气发生反应,生成CO2和H2O,并放出一定热量的氧化反应过程,关键什么是“蓄热”呢?如何蓄热?
这个神秘的蓄热源,得益于RTO中的蓄热体。如果蓄热体热回收率越高,说明其蓄积的热量越高,那么氧化废气所需要的热量就相应较低,在处理过程中就可以消耗很少的燃料或不消耗燃料,在浓度更高时甚至还可向外输出热量进行二次热回收利用。
所以热回收率成为这里边的关键指标之一,它随着蓄热体材质及造型的变化而变化。
早前,低阶版的蓄热,就是TO(气体焚烧炉),其空气预热器为板式或管式,热回收率国产约50%,德国最大为85%。
现在,进阶版的蓄热,就是RTO,其空气预热器换成了陶瓷填充床,把废气加热到700℃以上,使废气中的VOC氧化分解为CO2和H2O,氧化产生的高温气体流经陶瓷蓄热体,使之升温、蓄热,并用来预热后续进入的有机废气,从而节省废气升温燃料消耗的处理技术。

 
RTO家族群
搞懂了RTO工作原理,接下来了解RTO的家族群,也就简单多了。目前处理VOCs的常见形式有:二室RTO、三室RTO和旋转RTO,根据需求可设计成五室RTO、七室RTO等结构形式。N室RTO以二室RTO、三室为例,以此类推:
二室RTO工作原理
在开工时先将新鲜空气代替有机废气,借燃烧器将蓄热室加热到一定温度。由于蓄热体具有极高的储热性能,所以从一个冷的RTO加热到一定高的温度,并且还要达到正常温度分布,需要一定的时间。
正常工作时,其中一个蓄热室已在前一个操作循环中存储了热量,有机废气首先从底部进入该蓄热室,废气通过蓄热体床层被预热到接近燃烧时温度,而蓄热体同时逐渐被冷却。
预热后的废气进入顶部燃烧室,在燃烧室中有机物被氧化后,即作为高温净化气进入另一个蓄热室;此时,净化气的热量传给蓄热体,蓄热体床层逐渐被加热,而净化气则被冷却后排出。当被冷却的蓄热体冷却到尚可允许的温度水平时,就应切换气流的方向,即完成第一个循环。
切换流向后,有机废气进入已被加热过的蓄热室,反应后的净化气则将热量传给上一循环被冷却的蓄热室,如上所述,完成第二个循环。
三室RTO工作原理
三室RTO的蓄热室同时进行操作:当第一台蓄热室处于被冷却而废气被预热的阶段时(冷周期),第二台蓄热室正处于被净化气加热的过程(热周期),而第三台蓄热室则在冲洗(清洗周期)。
因此,当一个循环后,废气始终进入到在上一循环时排出净化气的蓄热室,而原来进入废气的蓄热室则用净化气(或空气)冲洗,并将残留的未反应废气送回到反应室进行氧化,然后与净化气一起从冲洗过的蓄热室排出。
旋转RTO工作原理
在旋转RTO中,改进的核心部位仍然是蓄热体。旋转式RTO主要由燃烧室、陶瓷填充床和旋转阀等组成。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,同时废气被预热和净化器冷却。如此不断地交替进行。
来源:环保之家论坛

 

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