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【扬州绿之源环保】蓄热式燃烧装置RTO的发展历史简介

作者: 来源: 日期:2022/6/15 8:37:31 人气:492

RTO的基础概念

蓄热式燃烧装置,简称RTO,就是指将工业有机废气进行燃烧净化处理,并利用蓄热体对待处理废气进行换热升温、对净化后排气进行换热降温的装置。燃烧装置对于VOCs的燃烧温度主要取决与最难氧化物质的自然点。大部分温度要求在最难氧化成分自燃点的200-300℃以上,因此燃烧温度通常设计在760℃-850℃。

RTO的发展历史

热回收方式和材料的发展是RTO发展最关键的推动力。

作为燃烧装置,其能耗是最值得关注的指标之一,因此在RTO发展的历程中热回收的效率至关重要。从最初的直火燃烧装置,换热式氧化装置,再到蓄热氧化装置。换热式氧化器,利用金属换热器来实现热能回收,由于气体与热交换器金属界面件的热传导系数较低,故一般热回收率在65%左右,且换热效率和燃烧温度密切相关。

【扬州绿之源环保】蓄热式燃烧装置RTO的发展历史简介

利用陶瓷小球作为蓄热材料,是蓄热燃烧装置发展的关键里程碑。此时的换向时间大大缩短,由分钟计缩短到由秒计,极大地提高了余热回收能力和空气预热水平,节能效果明显。

20世纪90年代初,日本NKK和日本工业炉公司利用蜂窝陶瓷体作为蓄热材料,开发出集高效热回收与低NOx燃烧于一体的燃烧装置。采用了蜂窝陶瓷作为蓄热材料,是在陶瓷小球基础上改造而成,与其相比,陶瓷蜂窝蓄热体具有比表面积大,蓄放热速率大,有效流通面积大,并且阻力损失小等优点。由于将节能与环保结合了起来,使用这种蓄热式燃烧器的燃烧技术被称为第二代蓄热式燃烧技术,也称高温空气燃烧(HTAC)技术。

蜂窝陶瓷作为蓄热体,使传统的蓄热室发生了巨大的变化。从原来的格子砖发展成为陶瓷小球,又发展为蜂窝陶瓷体,蓄热室的比表面积急剧增大,体积明显减小,换向时间大大缩短,换热性能得到极大提高,污染物排放量也远低于环保标准。与之相结合的 HTAC 技术也被誉为 21 世纪的关键技术之一。

在我国,RTO 技术于2001年后逐渐兴起。本世纪初,第一套国产 RTO 诞生于兰州瑞玛天华化工机械及自动化研究院瑞玛公司,此后国内厂家在不断的消化吸收国外先进技术,在工程实践过程中不断的变革和创新。

RTO的类型

蓄热燃烧装置通常由换向设备、蓄热室、燃烧室和控制系统等组成。根据其设备结构的差异化,RTO 可分为塔式和旋转式两大类。

01塔式RTO

      

因此,两塔式RTO的VOCs处理效率低于三塔式。目前也有通过设计缓冲罐来缓存残留废气,经过回流再二次燃烧,达到提高两塔式RTO的处理效率的目的。

当废气的风量过大,一般在60000Nm3/H以上时,为了确保气流的传热效率和均风效果,采用塔式RTO需要增加塔室

02旋转式RTO

旋转式RTO出现在20世纪90年代末,是RTO发展的第三代技术。通过旋转阀 (蓄热筒) 旋转、分度、废气均布等动作,顺序地引导废气进入或排出燃烧室的特定部分。通过在转子表面设置的密封装置,将转子分成入口和出口两部分,通过这两部分分别将处理前的废气和净化后气体引入或排出 RTO 燃烧室。目前旋转式RTO的发展过程中在其旋转阀的运行方式,吹扫的方式、密封方式以及蓄热室的分区都有不一样的设计,因此也衍生出不同的类型的RTO。

蓄热式燃烧装置(RTO)作为VOCs末端治理工艺中的重要技术,目前已经广泛应用于涂装、包装印刷、化工等多行业。在单一燃烧工艺的基础上,依据工况,进行搭配组合工艺,切实有效的实现废气的有效处理和能源的节约使用。

在RTO发展的历程中,我们可以看到蓄热材料的发展是强有力的推动RTO技术成熟脚步,不同机械结构的RTO,是对应用场景的适应性变化,也是为了提高处理效率,运行的节能性和维护的便捷性。


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