再生熱氧化分解器(Regenerative ThermalOxidizer,簡(jiǎn)稱RTO),,又稱蓄熱式焚燒爐,。該技術(shù)是將有機(jī)廢氣加熱,達(dá)到高溫條件后直接氧化分解成C02和H20從而處理廢氣污染物,,并回收分解時(shí)產(chǎn)生的熱量,,是一種處理中高濃度有機(jī)廢氣的節(jié)能型環(huán)保裝置。
一:RTO焚燒爐工作原理
常見RTO分二室型,、三室型以及配套更多燃燒室的類型,,其工作原理類似:
二室RTO工作原理有機(jī)廢氣通過引風(fēng)機(jī)輸人蓄熱室1進(jìn)行升溫,吸收蓄熱體中存儲(chǔ)的熱量,,隨后進(jìn)人焚燒室進(jìn)一步燃燒,,升溫至設(shè)定的溫度,在這個(gè)過程中有機(jī)成分被徹底分解為C02和H20。由于廢氣在蓄熱室1內(nèi)吸收了上一循環(huán)回收的熱量,,從而減少了燃料消耗,。處理過后的高溫廢氣進(jìn)人蓄熱室2進(jìn)行熱交換,熱量被蓄熱體吸收,,隨后排放,。而蓄熱室2存儲(chǔ)的熱量將可用于下個(gè)循環(huán)對(duì)新輸人的廢氣進(jìn)行加熱該過程完成之后系統(tǒng)自動(dòng)切換進(jìn)氣和出氣閥門改變廢氣流向,使有機(jī)廢氣經(jīng)由蓄熱室2進(jìn)人,,焚燒處理后由蓄熱室1熱交換后排放,,如此交替切換持續(xù)運(yùn)行,。
三室RTO工作原理是將有機(jī)廢氣通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)人蓄熱室1吸熱,,升溫后進(jìn)人焚燒室中進(jìn)一步加熱,使有機(jī)廢氣持續(xù)升溫直至有機(jī)成分徹底分解成 C02和H20,。由于廢氣在升溫過程中利用了蓄熱體回收的熱量,,所以燃料消耗較少,廢氣經(jīng)處理后離開燃燒室,,進(jìn)人蓄熱室2釋放熱量后排放,,而蓄熱室2的蓄熱體吸熱后用于下個(gè)循環(huán)加熱新輸人的低溫廢氣。
與此同時(shí),,引人部分凈化后的氣體對(duì)蓄熱室3進(jìn)行吹掃以備進(jìn)行下一輪熱交換,。
此刻過程全部1完成后切換進(jìn)氣和出氣閥門,氣體由蓄熱室2進(jìn)人,,蓄熱室3排出,,蓄熱室1進(jìn)行吹掃;下來的循環(huán)則切換為由蓄熱室3 進(jìn)人,,蓄熱室1排出,,蓄熱室2進(jìn)行吹掃,如此交替切換擋續(xù)運(yùn)行,。此外,,為了提高熱能利用率還可在RT()焚燒爐后設(shè)置換熱器加強(qiáng)余熱利用。
二:RTO焚燒爐的關(guān)鍵部件
RT0焚燒爐的穩(wěn)定運(yùn)行是建立在各個(gè)部件都能正常運(yùn)轉(zhuǎn)的基礎(chǔ)上的,,常見RTO焚燒爐的關(guān)鍵部件有如下幾個(gè):
2.1:蓄熱體
蓄熱體是RTO系統(tǒng)的熱量載體,,它直接影響RTO的熱利用率,其主要技術(shù)指標(biāo)如下:(1)蓄熱能力:?jiǎn)挝惑w積的蓄熱體所能存儲(chǔ)的熱量越大,,蓄熱室的體積越�,。唬�2)換熱速度:材料的導(dǎo)熱系數(shù)可以反映熱量傳遞的快慢,,導(dǎo)熱系數(shù)越大熱量傳遞越迅速,;(3)熱震穩(wěn)定性:蓄熱體在高低溫之間連續(xù)多次地切換,在巨大溫差和短時(shí)間變化的情況下,極易發(fā)生變形以至于碎裂,,堵塞,,氣流通道,影響蓄熱效果,;(4)抗腐蝕能力:蓄熱材料接觸的氣體介質(zhì)多為具有強(qiáng)腐蝕性,,抗腐蝕能力將影響RTO的使用壽命。
2.2:切換閥
切換閥是RTO焚燒爐進(jìn)行循環(huán)熱交換的關(guān)鍵部件,,必須在規(guī)定的時(shí)間準(zhǔn)確地進(jìn)行切換,,其穩(wěn)定性和可靠性至關(guān)重要。因?yàn)閺U氣中含有大量粉塵顆粒,,切換閥的頻繁動(dòng)作會(huì)造成磨損,,積攢到一定程度會(huì)出現(xiàn)閥門密封不嚴(yán)、動(dòng)作速度慢等問題,,會(huì)極大地影響使用性能,。
2.3:燒嘴
燒嘴的主要目的是不讓氣體與燃料混合地過快,這樣會(huì)形成局部高溫,;但也不能混合過慢導(dǎo)致燃料出現(xiàn)二次燃燒甚至燃燒不充分,。為了確保燃料在低氧環(huán)境下燃燒,需要考慮到燃料與氣體間的擴(kuò)散,、與爐內(nèi)廢氣的混合以及射流的角度及深度,,這些參數(shù)應(yīng)在設(shè)計(jì)之初根據(jù)實(shí)際的工藝需求準(zhǔn)確計(jì)算,否則會(huì)直接影響 RTO的焚燒效果,。
三:RTO焚燒爐目前存在的問題
3.1材料方面
蓄熱體在長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行后經(jīng)常會(huì)破損碎裂,,抗熱震穩(wěn)定性能較差是最大的問題所在。蓄熱材料需要放置在溫度變化大且存在腐蝕性氣體的環(huán)境中,,長(zhǎng)時(shí)間受巨大溫差引起的應(yīng)力影響,,蓄熱材料的抗熱震穩(wěn)定性能必須要好;又考慮到設(shè)備制造成本,,需要選用高密度材料以減少蓄熱室體積,。但一般情況下密度越高,抗熱震穩(wěn)定性都較差,。
3·2偏流方面
在蓄熱室內(nèi)的熱交換過程中,,如果廢氣在蓄熱室內(nèi)出現(xiàn)偏流,經(jīng)過多次循環(huán)后易導(dǎo)致蓄熱體溫度不均勻產(chǎn)生熱應(yīng)力,,超出蓄熱體極限時(shí),,就會(huì)引起變形。
3.3二次燃燒方面
RTO燃燒系統(tǒng)的氣體噴口和燃料噴口一般情況下是獨(dú)立的,,有利于形成低氧環(huán)境,,進(jìn)而形成均勻的溫度場(chǎng),提高加熱效果。在設(shè)計(jì)時(shí)需要準(zhǔn)確選取氣體和燃料兩股射流的參數(shù),,參數(shù)選取不合適易造成燃燒不充分,,混合氣體在進(jìn)人蓄熱室后,和燃料會(huì)重新接觸產(chǎn)生一次燃燒,,釋放出的局部高溫很容易熔化蓄熱體,。
結(jié)語(yǔ)
針對(duì)以上問題,開發(fā)出高品質(zhì)的蓄熱材料來適應(yīng)惡劣的工作環(huán)境是延長(zhǎng)蓄熱體使用壽命最有效的辦法,,這也是今后RTO焚燒爐技術(shù)持續(xù)發(fā)展中最重要的一個(gè)環(huán)節(jié),。