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閱讀：6912發布時間：2022-6-11
今 日 正 文
1 RTO( Regenerative Thermal Oxidation), 即蓄熱式熱氧化, 是一種配有蓄熱床層的熱力燃燒方式。蓄熱燃燒系統主要由燃燒裝置、蓄熱室(內有蓄熱體)、換向系統、排煙系統和連接管道五部分組成。 用于處理 VOCs 的蓄熱燃燒系統至少配有兩個蓄熱室, 交替進行蓄熱和放熱作業; 若處理廢氣易導致蓄熱體玷污, 還需配備清洗室, 構成三室(或多室)式蓄熱燃燒系統。 三室 RTO 焚燒爐是目前主流的應用裝置, 其工作原理為: 將有機廢氣加熱至 700 益以上, 使廢氣中的有機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 “蓄熱冶, 并用于預熱后續進入的有機廢氣, 從而節省廢氣升溫所消耗的燃料量; 蓄熱體分為三個室, 每個室依次經歷“蓄熱—放熱—清掃冶等程序, 周而復始, 連續工作; 蓄熱室 “放熱冶后立即引入適量潔凈空氣對該室進行清掃, 待清掃完成后才能進入“蓄熱冶程序; 處理后的尾氣由風機引至排氣筒排放。三室 RTO 焚燒爐的工作流程示意圖見圖 1。 2 三室 RTO 焚燒爐的適用條件及運行要求 1 適用條件 (1)風量: 10000 ~30000 m3 / h; (2)濃度: 1000 ~ 8000 mg / m3 ; (3)燃燒室設計溫度: 850 益 以上, 實際運行溫度: 700 益 以 上; (4)裝置熱利用效率: 90% 以上; (5) 處理效率: 95% ~ 99% ; (6)助燃燃料: 天然氣、 柴油或廢溶劑。 2 運行要求 (1)廢氣入爐前根據其成分、 熱值等參數進行搭配, 生產過程及設備檢修吹掃過程中均必須保證焚燒爐始終處于穩定運行狀態; (2)進料口須保持氣密性, 進料系統應處于微負壓狀態, 防止氣體逸出; (3) 爐膛實際運行溫度必須高于 700 益 , 才可能達到 95% 以上破壞去除率; (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)安裝防爆門或其他防爆設施, 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。 3 三室 RTO 焚燒爐經過多年的應用改進, 表現出一定的優缺點。其主要優點如下: (1)幾乎可以處理所有有機廢氣, 特別適用于有機物含量低的碳氫化合物的焚化; 與傳統的催化燃燒、直燃式熱氧化技術相比, 處理大風量、 中低濃度的工業 有機廢氣,且具有凈化效率高(可達 99% 以上)、 熱效率高(可達 95% 以上)、 運行成本低等特點。 (2)可適應廢氣中有機物組成和濃度的變化波動, 對廢氣中含有少量粉塵等固體顆粒物不敏感, 且 VOCs 濃度達到 2000 mg / m3以上時, 無 需添加助燃燃料也可實現正常運行。 (3)采用蓄熱載體進行換熱, 加熱速度快, 低溫換熱效率高, 排煙溫度低, 節能; 較高的熱回收率使補充燃料的量顯著減少, 大大降低生產運行費用。 (4)爐內溫度整體逐漸升高且分布均勻, 燃燒溫度高、 速度快、 噪聲低, 煙氣在爐內高溫停留時間長, 有效減少 NOx的產生。 (5) 整個裝置的壓力損失較小(一般<3000 Pa), 有機沉積物可周期性地清除, 蓄熱體可更換, 裝置使用壽命較長。 三室 RTO 焚燒爐的缺點主要為以下方面: (1)不適合處理小風量、 高濃度的有機廢氣, 也不適合處理含有較多硅樹脂、S、Cl 等物質的有機廢氣, 處理含苯環和鹵素的廢氣時, 易產生二噁英。 (2) 焚燒爐中采用陶瓷蓄熱體, 裝置重量大、 容積大, 前期投資費用較高; 系統要求盡可能連續操作, 若間歇操作, 使用成本較高。 (3)系統的關鍵器件———燃燒器以產生高溫燃氣為目標, 但高溫、富氧條件不可避免會促進熱力型 NOx的形成; 處理閃點低、 揮發性強的有機物時, 即使廢氣濃度明顯低于爆炸下限, 裝置仍可能會發生爆炸事故。 (4)若氣體和燃料的配比參數選取不合適, 易造成燃燒不充分, 燃燒室溫度出現波動, 爐膛內的局部高溫會熔化蓄熱體, 降低裝置的 使用壽命。 (5)目前較多使用的蓄熱體為蜂窩陶瓷體, 在高溫下容易發生粘堵, 使焚燒爐的安全生產受到威脅; 蓄熱體在長時間在溫度變化大且具有腐蝕性的環境中運行, 對蓄熱材料的抗熱震穩定性能要求較高。 4 VOCs 來源復雜且種類繁多、 性狀不一、 易于揮發等特征決定了其有別于煙塵、 SO2和 NOx等污染物。 RTO 焚燒爐對于大風量、中低濃度的有機廢氣的處理效果較好, 在當前能源價格飆升的背景下, 以資源循環利用為目的的 RTO 處理 VOCs 廢 氣技術具有廣闊的前景。 考慮到 RTO 在應用中的不足之處, 今后一段時間里, 如何降低設備造價、 提高裝置的安全穩定性以 及避免二噁英、 NOx等副產物產生等問題還需要繼續探索和改 進。VOCs治理是一項系統工程, 單一的末端處理無法從根本 上解決廢氣污染問題。因此, 必須從源頭控制、工藝優化、裝 備提升、協同治理、強化監管等方面進行全面控制, 才能切實有效地解決揮發性有機廢氣的污染問題。
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