綠之源環(huán)保
綠之源環(huán)保
綠之源環(huán)保
蓄熱式焚燒爐(簡稱RTO)是在高溫條件下將有機(jī)廢氣直接分解生成CO2和H2O從而凈化廢氣，并回收分解時(shí)產(chǎn)生的熱量的焚燒技術(shù)。近年來出現(xiàn)迅猛的發(fā)展勢頭，在許多行業(yè)中都得到應(yīng)用。
概述
再生熱氧化分解器(RegenerativeThermalOxidizer，簡稱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CO2和H2O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。
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。
2.1二室RTO工作原理
有機(jī)廢氣通過引風(fēng)機(jī)輸入蓄熱室1進(jìn)行升溫，吸收蓄熱體中存儲的熱量，隨后進(jìn)入焚燒室進(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CO2和H2O。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)入蓄熱室2進(jìn)行熱交換，熱量被蓄熱體吸收，隨后排放。而蓄熱室2存儲的熱量將可用于下個(gè)循環(huán)對新輸入的廢氣進(jìn)行加熱。
該過程完成后系統(tǒng)自動切換進(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)入，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。
2.2三室RTO工作原理
有機(jī)廢氣通過引風(fēng)機(jī)進(jìn)入蓄熱室1吸熱，升溫后進(jìn)入焚燒室中進(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CO2和H2O。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)入蓄熱室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)加熱新輸入的低溫廢氣。
與此同時(shí)，引入部分凈化后的氣體對蓄熱室3進(jìn)行吹掃以備進(jìn)行下一輪熱交換。
該過程全部完成后切換進(jìn)氣和出氣閥門，氣體由蓄熱室2進(jìn)入，蓄熱室3排出，蓄熱室1進(jìn)行吹掃;再接下來的循環(huán)則切換為由蓄熱室3進(jìn)入，蓄熱室1排出，蓄熱室2進(jìn)行吹掃，如此交替切換持續(xù)運(yùn)行。
此外，為了提高熱能利用率還可在RTO焚燒爐后設(shè)置換熱器加強(qiáng)余熱利用。
關(guān)鍵部件
RTO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)：
3.1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：單位體積的蓄熱體所能存儲的熱量越大，蓄熱室的體積越小;(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。
3.2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，切換閥的頻繁動作會造成磨損，積攢到一定程度會出現(xiàn)閥門密封不嚴(yán)、動作速度慢等問題，會極大地影響使用性能。
3.3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，否則會直接影響RTO的焚燒效果。
存在問題
4.1材料方面
蓄熱體在長時(shí)間運(yùn)行后經(jīng)常會破損碎裂，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。
4.2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)，就會引起變形。
4.3二次燃燒方面
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，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)入蓄熱室后，和燃料會重新接觸產(chǎn)生二次燃燒，釋放出的局部高溫很容易熔化蓄熱體。
結(jié)語
針對以上問題，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)。
