三室RTO蓄熱式焚燒爐是目前主流的應用裝置,其工作原理為:
將有用廢氣加熱至800攝氏度左右,使廢氣中的有用物氧化分解成二氧化碳和水;氧化反應產生的高溫氣體流經蓄熱體,使蓄熱體升溫而蓄熱,并用于預熱后續進入的有用廢氣,從而節省燃料;蓄熱室有三個,每個室依次經歷蓄熱—放熱—清掃程序,周而復始,連續工作;蓄熱室放熱后立即引入適量潔凈空氣對該室進行清掃,待清掃完成后才能繼續處理作業;處理后的尾氣由風機引至煙囪排放。
三室RTO蓄熱式焚燒爐主要由蓄熱室、燃燒室(爐膛)、氣流切換閥組成。蓄熱室內裝滿陶瓷蓄熱體,燃燒室裝一個帶比例調節的燃燒器。共有預吹掃、點火、升溫、焚化、保溫、后吹掃停機6種狀態。
三室RTO蓄熱式焚燒爐運行操作過程,單個蓄熱室在進氣、清掃、排氣三種狀態之間反復切換,當一個循環后,VOCs始終進入到上一循環時排出凈化氣的蓄熱室,而原來進入VOCs的蓄熱室則用凈化氣或空氣清掃,并將殘留的未反應VOCs送回至燃燒室進行氧化,然后與凈化氣一起從沖洗過的蓄熱室排出。
該過程不斷循環交替,從而效果優良降低廢氣處理后的熱量排放,同時節約了廢氣氧化升溫時的熱量損耗,使廢氣在高溫氧化過程中保持著較高的熱效率好,其設備穩定、操作簡單、維護方便,運行費用低,VOCs凈化效率好。
三室RTO蓄熱式焚燒爐的使用條件
(1)廢氣入RTO爐前根據其成分、熱值等參數進行調整設置,生產過程及設備檢修吹掃過程中均需要保護焚燒爐始終處于穩定運行狀態;
(2)進風口須保持氣密性,進風系統應處于微負壓狀態,防止氣體逸出;
(3)爐膛實際運行溫度需要高于760度,才可能達到好的破壞去除率;
(4)燃燒室耐火材料的質量須達到相應的技術標準,技術性能應滿足燃燒氣氛的要求,并能夠承受爐膛工作狀態的交變熱應力;
(5)配備自動監控及反饋系統,對主要工藝參數進行自動調節,并在線顯示運行工況和尾氣排放參數;
(6)安裝性能穩定門或其他性能穩定設施,燃燒室后設置緊急排放煙囪,并設置聯動裝置使其只能在事故或緊急狀態時才可啟動。
蓄熱式RTO的組成
1.蓄熱體
蓄熱體是RTO系統的熱量載體,它直接影響RTO的熱利用率,其主要技術指標如下:
(1)蓄熱能力:單位體積的蓄熱體所能存儲的熱量越大,蓄熱室的體積越??;
(2)換熱速度:材料的導熱系數可以反映熱量傳遞的快慢,導熱系數越大熱量傳遞越速度適宜;
(3)熱震穩定性:蓄熱體在高低溫之間連續多次地切換,在巨大溫差和短時間變化的情況下,極易發生變形以至于碎裂,堵塞氣流通道,影響蓄熱效果;
(4)腐蝕能力:蓄熱材料接觸的氣體介質多為具有強腐蝕性,腐蝕能力將影響RTO的使用壽命。
2.
切換閥 切換閥是RTO焚燒爐進行循環熱交換的關鍵部件,需要在規定的時間準確地進行切換,其穩定性和優良性至關重要。因為廢氣中含有大量粉塵顆粒,切換閥的頻繁動作會造成磨損,積攢到確定程度會出現閥門密封不嚴、動作速度慢等問題,會大的地影響使用性能。
3.
燒嘴 燒嘴的主要目的是不讓氣體與燃料混合地過快,RTO焚燒爐廢氣,這樣會形成局部高溫;但也不能混合過慢導致燃料出現二次燃燒甚至燃燒不充分。為了確認燃料在低氧環境下燃燒,需要考慮到燃料與氣體間的擴散、與爐內廢氣的混合以及射流的角度及尺度,這些參數應在設計之初根據實際的工藝需求準確計算,否則會直接影響RTO的焚燒效果。