RTO焚烧炉的历史及各种形式!RTO焚烧炉的热值要求

2020-12-22 358

RTO焚烧炉的历史及各种形式!


      1. 蓄热式有机废气RTO焚烧炉的历史 

         采用焚烧方法处理工业废气已经有100多年的历史了,用来控制含voc气体排放的焚烧处理方法也随着时间的推移而不断发展。最初彩直接燃烧法,RTO之后发展成热力焚烧和封闭式燃烧,然后发展成为换热式热力焚烧炉。

         在20世纪70年代以后才发展成回收热量效率更高的蓄热式有机废气焚烧炉。(Regenerative Thermal Oxidizer,简称RTO)系统。最早的RTO焚烧炉系统是1978年在美国加利福尼亚州的一个金属成品厂的卷材连续涂履线上出现的,当时的设备较简单,处理容量较小,有机物的破坏和去除效率也不是很高。

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早期的RTO系统是两室旋转RTO系统,即系统包含两个蓄热室。两室RTO系统由于其热回收效率的大幅度提高,在欧美国家迅速推广应用于工业VOC废气的处理。两室RTO系统在换向期间,少量未经焚烧处理的含VOC废气不经过燃烧室而直接进入排气管路,使RTO系统的平均VOC去除效率有所降低。为了进一步提高VOC去除效率,满足不断提高的污染物排放标准。

        在20世纪80年代又出现了三室RTO系统。三室RTO系统包含三个蓄热室,在运行中一个蓄热室处于吹扫状态,减少换向期间未经焚烧处理的VOC废气的排放量,使平均VOC去除效率比两室RTO系统有所提高。为了解决两室RTO系统在换向期间VOC去除效率有所降低以及两室和三室RTO在换向时的压力波动、流动不连续问题。

        在20世纪90年代又出现了多蓄热室旋转换向的RTO系统。旋转RTO系统一般有多个蓄热室(6个、8个或更多),通过将圆筒型的蓄热床分隔而得到。多个蓄热室通过阀门装置的旋转切换使各部分交替地处于储存热量与释放热量的状态。

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这种结构的RTO系统较紧凑,占用空间较小,但气流切换装置复杂。多蓄热室旋转换向的RTO系统已经开始应用于工业废气处理。


      2.蓄热式有机废气RTO焚烧炉的各种形式

   (1)双蓄热式RTO。双蓄热式RTO是最早的一种RTO形式,这种蓄热式焚烧炉结构与目前已经成熟应用于冶金行业的蓄热式加热炉结构类似,用两个三通换向阀来控制气流周期性改变流动方向;也可以一个四通换向阀代替两个三通换向阀实现换向控制。RTO的燃烧系统不需要换向,燃烧系统只在燃烧室温度低于设定值时工作。

   (2)三蓄热室RTO。三蓄热室RTO是在双蓄热室RTO的基础上的改进型,与双蓄热室RTO的最大区别是增加一个蓄热室用于吹扫系统。在一个蓄热室进气、一个蓄热室排气的同时,一个蓄热室处于吹扫状态,使蓄热室在用于进气以后用于排气之前得到吹扫。从而解决双蓄热室RTO换向时的VOC直接排放问题。吹扫系统可以采用“吹出”方式,也可以采用“吸入”方式。

RTO焚烧炉的历史及各种形式!RTO焚烧炉的热值要求

   (3)旋转式RTO。多蓄热室旋转换向RTO也被称为单阀RTO或单床RTO,这可能是由于它只有一个换向阀,而且它的多个蓄热室组合在一个圆柱形壳体内。多蓄热室旋转换向RTO一般有多个蓄热室(6个、8个或更多):为了使结构更加紧凑,通过将圆筒型的蓄热床分隔即可得到多个蓄热室,多个蓄热室环形布置。多蓄热室旋转换向RTO一般采用旋转换向装置,焚烧炉控制各个蓄热室分别依次处于进气状态、吹扫状态和排气状态;各个蓄热室的换向是逐步完成的。多蓄热室旋转换向RTO热量回收率依然保持在95%以上,换向时不存在VOC直接排放问题,平均破坏去除率保持在99%以上。由于多蓄热室旋转换向RTO系统的各个蓄热室不是同时换向,因此换向时炉膛内压力波动远远小于两室和三室RTO系统。多蓄热室旋转换向RTO结构紧凑,系统简单,易于实现RTO系统的小型化。


VOCs废气焚烧系统RTO炉切换阀的分类和使用

   RTO焚烧炉的操作必须在极短时间内循环改变气体的流动方向。 因此,直接影响废气净化效果和装置正常运转的首先是切换机构(也称为切换阀和换圆阀)。 由于切换阀使废气直接且同时通过排出热量的蓄热室和净化气体、即各个阀的通路,从相邻的通路排出,因此阀的动作稍慢时,少量的废气有可能直接进入净化气体的排出口,结果有机物的净化率降低。 另一个影响净化效果的是阀门的泄漏。

   因为如果阀门的密闭性差的话,同样可以将少量的废气直接放入净化气体的排出口。 因此,对RTO焚烧炉切换阀的要求是快速工作(0.5s  )高度密封、少泄漏(在系统总压的条件下,通常泄漏量要求不足0.25% ); 每年可以进行数百万次往返切换的阀门的结构材料,要求耐磨损性、耐高温性以及能够承受有机化合物可能凝结的腐蚀。 目前RTO装置中常见的切换阀有以下几种:蝶形阀单蝶板、双蝶板和双蝶板双片密封提升阀一般为圆板盖式,可分为单通道、2通道、3通道、4通道提升阀旋转的多通道阀。 阀结构类型的选择主要取决于RTO的设定修订。

   RTO分为单室、奇数室、偶数室3种。 RTO设定的室数为奇数和偶数时,采用蝶形阀和提升阀比较有利。单室时,可以使用单一的可旋转的多通道阀。 通常,切换阀设置在蓄热室的底部,尽量避开高温区域。 阀门的驱动有空气、电动、液压三种。 蝶阀在RTO焚烧炉上的应用已有近30馀年的历史,与其他阀门相比占有较小的空间,并且在各种RTO设置修订上具有通用性。 蝶阀的阀板是平的蝶板,用电动驱动或联动机构的促动器,关闭时,蝶板阻止大股气流全开时,蝶板配合气体的流动方向阻力最小。

   一般蝶阀的密封采用高强度的金属密封件,经常使用金属/金属的弹性和刚性密封件。 RTO中最常用的是单板蝶阀的双板蝶阀,在要求高的情况下经常使用,可以达到零泄漏。 蝶阀为用RTO控制气流的开关提供了简单可靠的手段。 提升阀仅用于开关的控制,不适用于气体流量的调节,是垂直方向安装的。 备注: 1、目前市场上提供RTO装置使用的各种类型、耐用的切换阀。 2、即使采用规则的陶瓷填料,采用散装填料时的阀门泄漏也很少。 这是因为采用规则陶瓷填料时的系统电压降低。



RTO焚烧炉的热值要求!

        RTO焚烧炉使用热解气化技术来控制空气量以实现分级燃烧。燃烧室用氧气燃烧,一些废物燃烧产生的热量为废物的其他部分的热解提供能量。两个燃烧室针对高燃烧温度进行了优化,第二炉的温度高于1100℃,并且烟气的停留时间超过3秒。两级燃烧室的高温燃烧可达到彻底杀菌,消毒和除臭的目的。

        焚烧炉焚烧要求废物的热值大于3.35 MJ/kg该系统的焚烧炉燃烧7%湿度的废物作为干燥固体进行焚烧,焚烧效率超过95%。同时,焚烧炉表面的高温将热能转化为蒸汽,蒸汽可用于在供暖,空调设备和蒸汽轮机中发电。该垃圾焚烧技术,可以用来焚烧生活垃圾,屠宰废物,医疗废物和其他设备。焚烧过程中产生的残余灰分是焚烧前生物废物的重量。

       近年来,越来越多的注意力集中在产生废物能量的废物焚烧技术上。焚烧处理的优点是它具有良好的还原效果(焚烧后残留量减少90%以上,重量减少80%以上)并且处理彻底。焚烧是非常有毒的,因为废物含有某些金属,这会导致二次环境危害。所以对于焚烧,废物的热值必须大于3.35 MJ/kg。否则,添加燃烧改进剂会使普通城市的运营成本增加到不可接受的水平。  



文章来源:萍乡维多利亚线路测试网址RTO设备网

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