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蓄熱式燃燒裝置RTO的發展歷史

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蓄熱式燃燒裝置RTO的發展歷史

發布日期:2022-06-09 作者:青島德瑞爾環保設備有限公司 點擊:

    RTO的基礎概念


      蓄熱式燃燒裝置,簡稱RTO,就是指將工業有機廢氣進行燃燒凈化處理,并利用蓄熱體對待處理廢氣進行換熱升溫、對凈化后排氣進行換熱降溫的裝置。燃燒裝置對于VOCs的燃燒溫度主要取決與Z難氧化物質的自然點。大部分溫度要求在Z難氧化成分自燃點的200-300℃以上,因此燃燒溫度通常設計在760℃-850℃。


    RTO的發展歷史


      熱回收方式和材料的發展是RTO發展Z關鍵的推動力。

      作為燃燒裝置,其能耗是Z值得關注的指標之一,因此在RTO發展的歷程中熱回收的效率至關重要。從Z初的直火燃燒裝置,換熱式氧化裝置,再到蓄熱氧化裝置。

      換熱式氧化器,利用金屬換熱器來實現熱能回收,由于氣體與熱交換器金屬界面件的熱傳導系數較低,故一般熱回收率在65%左右,且換熱效率和燃燒溫度密切相關。

      為了追求更高的熱效率,早在19世紀中期,Willian Siemens 就在研究利用蓄熱材料進行熱能回收,在當時采用了格子磚作為蓄熱體,由于蓄熱室體積非常大、造價高、換向時間很長,預熱氣體的溫度波動也較大,其熱回收效率并不高。直到1982年,英國 Hotwork Development 公司和 British Gas 公司合作開發出利用陶瓷小球作為蓄熱體的新型蓄熱式陶瓷燃燒器。

      利用陶瓷小球作為蓄熱材料,是蓄熱燃燒裝置發展的關鍵里程碑。此時的換向時間大大縮短,由分鐘計縮短到由秒計,極大地提高了余熱回收能力和空氣預熱水平,節能效果明顯。

      20世紀90年代初,日本NKK和日本工業爐公司利用蜂窩陶瓷體作為蓄熱材料,開發出集高效熱回收與低NOx燃燒于一體的燃燒裝置。采用了蜂窩陶瓷作為蓄熱材料,是在陶瓷小球基礎上改造而成,與其相比,陶瓷蜂窩蓄熱體具有比表面積大,蓄放熱速率大,有效流通面積大,并且阻力損失小等優點。由于將節能與環保結合了起來,使用這種蓄熱式燃燒器的燃燒技術被稱為第二代蓄熱式燃燒技術,也稱高溫空氣燃燒(HTAC)技術。


      蜂窩陶瓷作為蓄熱體,使傳統的蓄熱室發生了巨大的變化。從原來的格子磚發展成為陶瓷小球,又發展為蜂窩陶瓷體,蓄熱室的比表面積急劇增大,體積明顯減小,換向時間大大縮短,換熱性能得到極大提高,污染物排放量也遠低于環保標準。與之相結合的 HTAC 技術也被譽為 21 世紀的關鍵技術之一。



    RTO的類型


      蓄熱燃燒裝置通常由換向設備、蓄熱室、燃燒室和控制系統等組成。根據其設備結構的差異化,RTO 可分為塔式和旋轉式兩大類。


    01塔式RTO

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      塔式RTO包括第一代兩室RTO和多室RTO。特點是具有2個或多個陶瓷填充蓄熱室,通過閥門的切換,蓄熱體的預熱和熱回收,從而達到預熱的目的。兩塔式 RTO 的缺少清洗環節,在循環結束時,一部分廢氣還殘留在蓄熱體里,當閥門換向后,這些未經處理的廢氣經煙囪直接排出。因此,兩塔式RTO的VOCs處理效率低于三塔式。目前也有通過設計緩沖罐來緩存殘留廢氣,經過回流再二次燃燒,達到提高兩塔式RTO的處理效率的目的。

  

      當廢氣的風量過大,一般在60000Nm3/H以上時,為了確保氣流的傳熱效率和均風效果,采用塔式RTO需要增加塔室。

   

    02旋轉式RTO

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      旋轉式RTO出現在20世紀90年代末,是RTO發展的第三代技術。通過旋轉閥 (蓄熱筒) 旋轉、分度、廢氣均布等動作,順序地引導廢氣進入或排出燃燒室的特定部分。通過在轉子表面設置的密封裝置,將轉子分成入口和出口兩部分,通過這兩部分分別將處理前的廢氣和凈化后氣體引入或排出 RTO 燃燒室。目前旋轉式RTO的發展過程中在其旋轉閥的運行方式,吹掃的方式、密封方式以及蓄熱室的分區都有不一樣的設計,因此也衍生出不同的類型的RTO。

      蓄熱式燃燒裝置(RTO)作為VOCs末端治理工藝中的重要技術,目前已經廣泛應用于涂裝、包裝印刷、化工等多行業。在單一燃燒工藝的基礎上,依據工況,進行搭配組合工藝,切實有效的實現廢氣的有效處理和能源的節約使用。


      在RTO發展的歷程中,我們可以看到蓄熱材料的發展是強有力的推動RTO技術成熟腳步,不同機械結構的RTO,是對應用場景的適應性變化,也是為了提高處理效率,運行的節能性和維護的便捷性。


本文網址:http://www.3menwalkintoablog.com/news/603.html

關鍵詞:蓄熱式燃燒,RTO,廢氣治理

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