rto蓄熱式焚燒爐
1、蓄熱式熱力焚燒爐的工作原理
蓄熱式熱力焚燒爐（RTO），是一種高效的有機(jī)廢氣處理設(shè)備，其工作原理是，把有機(jī)廢氣加熱到760攝氏度以上，使廢氣中的揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）氧化分解為二氧化碳和水。
氧化過程產(chǎn)生的熱量存儲(chǔ)在特制的陶瓷蓄熱體，使蓄熱體升溫“蓄熱”。陶瓷蓄熱體內(nèi)儲(chǔ)存的熱量用于預(yù)熱后續(xù)進(jìn)入的有機(jī)廢氣，該過程為陶瓷蓄熱體的“放熱”過程，從而節(jié)省廢氣升溫過程的燃料消耗。
2、 RTO在國內(nèi)的技術(shù)發(fā)展歷程
2.1 代RTO
代RTO是兩床式結(jié)構(gòu)，由兩個(gè)陶瓷蓄熱體填料床組成，以的一進(jìn)一出過程完成“蓄熱”和“放熱”過程的切換。
RTO設(shè)備的分解效率主要由反應(yīng)溫度、停留時(shí)間、氣體流速等因素決定。兩床式RTO有2個(gè)蓄熱室，工作時(shí)2個(gè)蓄熱室大約1min-2min切換一次狀態(tài)（進(jìn)口-出口），風(fēng)門在切換過程中大約有0.3s-0.6s的時(shí)間直接將高濃度的廢氣排到排放口，且當(dāng)前進(jìn)氣蓄熱室底部殘留的未分解廢氣也被直接排出。
大量工程應(yīng)用表明：兩床式RTO的VOCs的分解效率為95%，綜合熱效率為90%，進(jìn)出口溫差高達(dá)45攝氏度。在閥切換時(shí)，廢氣管道內(nèi)的壓力波動(dòng)范圍為±500pa，當(dāng)兩床式RTO進(jìn)氣口VOCs濃度大于1g/m3時(shí)，出口濃度會(huì)超過北京和上海的地方排放標(biāo)準(zhǔn)（50mg/m³）。
2.2第二代RTO
第二代RTO同樣是采用閥門切換式，由三個(gè)或多個(gè)陶瓷填充床組成, 在代RTO的基礎(chǔ)上增加了“吹掃”功能，大大的提高了廢氣分解效率。
以三床式RTO為例：
階段一：廢氣通過蓄熱床A被預(yù)熱，然后進(jìn)入燃燒室燃燒，蓄熱床C中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理（吹掃功能），分解后的廢氣經(jīng)過蓄熱床B排出，同時(shí)蓄熱床B被加熱。
階段二：廢氣通過蓄熱床B被預(yù)熱，然后進(jìn)入燃燒室燃燒，蓄熱床A中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理，分解后廢氣經(jīng)過蓄熱床C排出，同時(shí)蓄熱床C被加熱。
階段三：廢氣通過蓄熱床C被預(yù)熱，然后進(jìn)人燃燒室燃燒，蓄熱床B中殘留未處理廢氣被凈化后的氣體反吹回燃燒室進(jìn)行焚燒處理分解后廢氣經(jīng)過蓄熱床A排出，同時(shí)蓄熱床A被加熱。
如此周期性運(yùn)行，廢氣在燃燒室內(nèi)氧化分解，燃燒室內(nèi)溫度維持在設(shè)定溫度（一般為800-850攝氏度）。當(dāng)RTO進(jìn)氣口的廢氣濃度達(dá)到一定值時(shí)，VOCs氧化釋放的熱量能夠維持RTO蓄熱和放熱的能量儲(chǔ)備，則此時(shí)RTO不需要使用燃料就能夠維持燃燒室內(nèi)的溫度。
大量工程應(yīng)用表明：三床式RTO的VOCs的分解效率可達(dá)99%，綜合熱效率可達(dá)95%，進(jìn)出口溫差在40攝氏度左右，在閥切換時(shí)，廢氣管道內(nèi)的壓力波動(dòng)在±250pa。三床式RTO的VOCs處理濃度不能超過5g/m3，不然會(huì)超過北京和上海的地方排放標(biāo)準(zhǔn)。另外由于其比表面積較大所以自身運(yùn)行散熱量較大，降低了可供回用的余熱量。
2.3 第三代RTO
第三代RTO采用旋轉(zhuǎn)式分流導(dǎo)向，在爐膛內(nèi)設(shè)置多個(gè)等份的陶瓷填料床，通過旋轉(zhuǎn)換向閥的轉(zhuǎn)動(dòng)把有機(jī)廢氣導(dǎo)向各個(gè)蓄熱床進(jìn)行預(yù)熱和氧化分解。
旋轉(zhuǎn)式RTO主要由燃燒室、陶瓷填料床和旋轉(zhuǎn)閥等組成。爐體分成12個(gè)陶瓷填料床，其功能分為5個(gè)進(jìn)氣室（預(yù)熱區(qū)）、5個(gè)出氣室（冷卻區(qū)）、1個(gè)吹掃室和1個(gè)隔離室。廢氣分配閥由電機(jī)帶動(dòng)，作連續(xù)、勻速轉(zhuǎn)動(dòng)，在分配閥的作用下，廢氣緩慢在12個(gè)室之間依次通過。
廢氣經(jīng)進(jìn)氣分配器進(jìn)入預(yù)熱區(qū)，使廢氣預(yù)熱到一定溫度后進(jìn)入頂部的燃燒室，并*氧化分解。凈化后的高溫氣體離開燃燒室，進(jìn)入冷卻區(qū)，將熱量傳給陶瓷蓄熱體，而氣體被冷卻，并通過氣體分配器排出。冷卻區(qū)的陶瓷蓄熱體吸熱，“儲(chǔ)存”大量的熱量（用于下個(gè)循環(huán)加熱廢氣）。
如此不斷地交替進(jìn)行，廢氣在燃燒室內(nèi)氧化分解，當(dāng)廢氣中VOCs濃度超過一定值，氧化分解釋放熱量足以維持燃燒室的反應(yīng)溫度時(shí)，則不需要用燃料進(jìn)行加熱，限度的保證能量循環(huán)利用。
大量工程應(yīng)用表明：旋轉(zhuǎn)式RTO的VOCs的分解效率可達(dá)99.5%，熱效率可達(dá)97%，其進(jìn)出口溫差20攝氏度左右，限度的降低了RTO運(yùn)行中的熱損失，保證了熱能的二次回收利用。
旋轉(zhuǎn)閥的平穩(wěn)連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)，對(duì)廢氣管道的壓力影響僅為±25pa，對(duì)于生產(chǎn)光學(xué)材料的廠家來說極其重要。由于具有很高的分解效率，旋轉(zhuǎn)式RTO的VOCs入口廢氣濃度可高達(dá)10g/m3。
2.4 不同類型RTO性能對(duì)比
以30000m3/h為參考，各類RTO的性能情況表
不同形式RTO性能對(duì)比詳表（30000m3/h)
性能
指標(biāo) 型式
2室RTO
3室RTO
旋轉(zhuǎn)式RTO
備注
*性
技術(shù)迭代
代
第二代
第三代
蓄熱式數(shù)量
2
3
12
可靠性
閥門數(shù)量
4
9
1
閥門年切換次數(shù)
35萬次
52萬次
/
旋轉(zhuǎn)閥連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)無切換
管道壓力波動(dòng)
±500pa
±250pa
±25pa
達(dá)標(biāo)性
總凈化效率
95%
99%
99.5%
切換峰值凈化率
80%
95%
99.5%
濃度處理范圍
‹1g/m3
‹5g/m3
‹10g/m3
50mg/m3排放標(biāo)準(zhǔn)
節(jié)能性
表面積
95m2
145m2
86m2
進(jìn)出口溫差
45℃
40℃
20℃
吹掃風(fēng)量
/
5000
3000
2室RTO無吹掃
熱效率
90%
95%
97%
開機(jī)升溫時(shí)間
2h
3h
1.5h
冷爐啟動(dòng)
自運(yùn)行濃度
2.3g/m3
2.5g/m3
1.8g/m3
以乙酸乙酯為例
經(jīng)濟(jì)型
保溫面積
19m2
29m2
14m2
蓄熱陶瓷體填充量
28m3
42m3
15m3
重量
68t
102t
57t
實(shí)用性
占地
L12*W9
L16*W9
L12*W7
米
從以上表格可以看出，在保證VOCs達(dá)標(biāo)排放的前提下，旋轉(zhuǎn)式RTO的基本性能都優(yōu)于三床式RTO。
3、結(jié)語
自2016年北京《大氣污染物綜合排放標(biāo)準(zhǔn)》（DB11/501-2017）的頒布實(shí)施后，北京實(shí)施地標(biāo)50mg/m3的排放標(biāo)準(zhǔn)，目前已有19個(gè)省份陸續(xù)執(zhí)行50mg/m3標(biāo)準(zhǔn)。
世界主要發(fā)達(dá)國家VOCs廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)，美國是180mg/m3，歐盟是150mg/m3，日本是300mg/m3，中國國標(biāo)是120mg/m3；RTO設(shè)備制造商2016年起才開始研發(fā)生產(chǎn)高標(biāo)準(zhǔn)要求的RTO，高標(biāo)準(zhǔn)RTO最長運(yùn)行時(shí)間只有2.5年。國內(nèi)外高排放標(biāo)準(zhǔn)的RTO技術(shù)研發(fā)基本站在了同一起跑線上。
蓄熱rto焚燒爐價(jià)格
這篇文章把RTO蓄熱式焚燒爐都說透了
RTO蓄熱式焚燒爐
蓄熱式催化劑焚燒爐(RCO)
排放自工藝含VOCs的廢氣進(jìn)入雙槽RCO,三向切換風(fēng)閥(POPPET VALVE)將此廢氣導(dǎo)入RCO的蓄熱槽(Energy Recovery Chamber)而預(yù)熱此廢氣,含污染的廢氣被蓄熱陶塊漸漸地加熱后進(jìn)入催化床(Catalyst Bed)， VOCs在經(jīng)催化劑分解被氧化而放出熱能于第二蓄熱槽中之陶塊,用以減少輔助燃料的消耗. 陶塊被加熱,燃燒氧化后的干凈氣體逐漸降低溫度, 因此出口溫度略高于RCO入口溫度. 三向切換風(fēng)閥切換改變RCO出口/入口溫度. 如果VOCs濃度夠高,所放出的熱能足夠時(shí), RCO即不需燃料. 例如RCO熱回收效率為95%時(shí),RCO出口僅較入口溫度高25℃而已。
催化劑焚燒爐( Catalytic Oxidizer )
催化劑焚燒爐的設(shè)計(jì)是依廢氣風(fēng)量,VOCs濃度及所需知破壞去除效率而定.操作時(shí)含VOCs的廢氣用系統(tǒng)風(fēng)機(jī)導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)的換熱器,廢氣經(jīng)由換熱器管側(cè)(Tube side)而被加熱后,再通過燃燒器,這時(shí)廢氣已被加熱至催化分解溫度,再通過催化劑床,催化分解會(huì)釋放熱能,而VOCs被分解為二氧化碳及水氣.之后此一熱且經(jīng)凈化氣體進(jìn)入換熱器之殼側(cè)(shell side)將管側(cè)(tube side)未經(jīng)處理的VOC廢氣加熱,此換熱器會(huì)減少能源的消耗,最后,凈化后的氣體從煙囪排到大氣中。
直燃式焚燒爐( Thermal Oxidizer )
直燃式焚燒爐的設(shè)計(jì)是依廢氣風(fēng)量,VOCs濃度及所需知破壞去除效率而定.操作時(shí)含VOCs的廢氣用系統(tǒng)風(fēng)機(jī)導(dǎo)入系統(tǒng)內(nèi)的換熱器,廢氣經(jīng)由換熱器管側(cè)(Tube side)而被加熱后,再通過燃燒器,這時(shí)廢氣已被加熱至催化分解溫度(650~1000℃),并且有足夠的留置時(shí)間(0.5~2.0秒).這時(shí)會(huì)發(fā)生熱反應(yīng),而VOCs被分解為二氧化碳及水氣.之后此一熱且經(jīng)凈化氣體進(jìn)入換熱器之殼側(cè)(shell side)將管側(cè)(tube side)未經(jīng)處理的VOC廢氣加熱,此換熱器會(huì)減少能源的消耗(甚至于某ㄧ適當(dāng)?shù)腣OCs濃度以上時(shí)便不需額外的燃料),最后,凈化后的氣體從煙囪排到大氣中。
直接燃燒焚燒爐( Direct Fired Thermal Oxidizer-DFTO )
有時(shí)直接燃燒焚燒爐源于后燃燒器(After-Burner), 直接燃燒焚燒爐使用經(jīng)特別設(shè)計(jì)的燃燒器以加熱高濃度的廢氣到ㄧ預(yù)先設(shè)的溫度,于運(yùn)轉(zhuǎn)時(shí)廢氣被導(dǎo)入燃燒室(Burner Chamber). 燃燒器將VOCs及有毒空氣污染物分解為無毒的物質(zhì)(二氧化碳及水)并放出熱,凈化后的氣體可再由一熱回收系統(tǒng)以達(dá)節(jié)能的需求. 直接燃燒焚燒爐可達(dá)99%碳?xì)浠衔锲茐娜コ?為達(dá)此去除率,高溫的廢氣區(qū)在爐內(nèi)保持一定的滯留時(shí)間.在入口處也須讓廢氣有足夠的擾流和氧產(chǎn)生充分的混合,充分的擾流不只提高去除破壞率,更是為安全考慮. 的設(shè)計(jì)將爆炸風(fēng)險(xiǎn)降至以及最小的能源消耗。
濃縮轉(zhuǎn)輪/焚燒爐( Rotor Concentrator / Oxidizer )
濃縮轉(zhuǎn)輪/焚燒爐系統(tǒng)吸附大風(fēng)量低濃度揮發(fā)性有機(jī)化合物(VOCs). 再把脫附后小風(fēng)量高濃度廢氣導(dǎo)入焚燒爐予以分解凈化。大風(fēng)量低濃度的VOCs廢氣,通過一個(gè)由沸石為吸附材料的轉(zhuǎn)輪, VOCs經(jīng)被轉(zhuǎn)輪吸附區(qū)的沸石所吸附后凈化的氣體經(jīng)煙囪排到大氣,再于另ㄧ脫附區(qū)中用180℃~200℃的小量熱空氣. 將VOCs予以脫附.如此一高濃度小風(fēng)量的脫附廢氣在導(dǎo)入焚燒爐中予以分解為二氧化碳及水氣,凈化的氣體經(jīng)煙囪排到大氣. 這一濃縮的工藝大大地降低燃料費(fèi)用。
氯化有機(jī)物催化劑焚燒爐( Chlorinated Catalytic Oxidizer )
系統(tǒng)依風(fēng)量,污染物種類及所需去除效率而設(shè)計(jì). 在運(yùn)行操作時(shí)含VOCs的廢氣經(jīng)氯化有機(jī)物催化劑焚燒爐風(fēng)機(jī)抽到系統(tǒng)換熱器中.廢氣通過換熱器的管側(cè),再到燃燒機(jī),此處將廢氣加熱到催化劑反應(yīng)溫度.含VOCs廢氣通過特制的抗鹵化物毒化的催化劑,轉(zhuǎn)化成二氧化碳,水氣并放出熱. 這熱凈化的氣體通過換熱器的殼側(cè),將熱能加熱浸入系統(tǒng)的廢氣,如此可以將燃料費(fèi)用降到最小,在許多時(shí)候,如VOCs濃度夠高,可以不需額外燃料系統(tǒng)即可自行運(yùn)轉(zhuǎn)，最后如有需要, 可裝設(shè)洗滌塔以去除無機(jī)酸(如HCL, CL2,HBr, Br2等) 。
