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蓄热式焚烧系统
蓄热式焚烧(RTO)简介
    蓄热式焚烧系统(RTO)是利用陶瓷蓄热体来储存有机废气分解时产生的热量,并用陶瓷蓄热体储存的热能来预热和分解未被处理的有机废气,从而达到很高的热效率,氧化温度一般在 800℃ 到 850℃ 之间,最高达1100℃。 蓄热式焚烧系统主要用于有机废气浓度较低而废气量较大的场合,在有机废气中含有腐蚀性、对催化剂有毒的物质和需要较高温度氧化某些臭气时也非常适用。

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)工作原理
二室RTO工作原理(图1)
    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。

图1

三室RTO工作原理(图2)
    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。

图2

旋转RTO工作原理(图3)
    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。

图3
         
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。
    
 
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