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DFTO、RTO焚烧炉系统适用条件及设计要点

日期:2018-07-06  人气:

一般DFTO、RTO焚烧炉系统的燃烧温度约在1,400℉至1,800℉度间(760~980℃),实际燃烧温度与VOCs的成份浓度以及所要求的处理效率有关,因此较难高温氧化或进料浓度高的化合物则需要较多的辅助燃料及较长的停留时间,高的处理效率通常需要较高的温度及较长的气体停留时间。废气焚烧炉的操作应避免废气中VOCs浓度超过LEL的25%,如果超过则需要加以稀释后再使其进入焚烧炉。

废气焚烧炉设计可以处理排放量1,000至50,000cfm(ft3/min),VOCs浓度100至2,000ppm的范围,即适合处理中高VOCs浓度及高排放量的气体,且可以达到95%以上的VOCs处理效率。一般气体停留时间约在0.5秒至1.0秒间,同时如果具有热能回收功能可以降低其操作成本。

当操作温度高于2,000℉(1,100℃)时则会产生氮氧化物,而需再进一步的处理。废气中含有卤化物或硫化物可能会被转化为酸类,通常需要采用抗腐蚀材质建造焚烧炉,并使用酸性气体控制设备来进行后处理,例如使用碱溶液进行中和处理。

废气的余热回收可分为热回复式(DFTO)及热再生式(RTO),这两种设备被都是以燃烧后的废气来预热进口废气。

DFTO焚烧炉(热回复式)系统一般是以金属制热交换器(通常为管壳式设计)直接与高温废气接触来回收热量,因此废气的温度及成份影响着热交换器的寿命,比如废气中如果含有S、O化合物时,当排气温度低于S、O化合物的露点(1atm时为149℃)时,则会形成酸性液滴附着在热交换器上,而造成酸性腐蚀。但回复式热交换器所需的预热的时间较短,到达操作状况的时间也较短,所以多适用于循环式、间歇式或多变化的进流废气。由于气体与热交换器金属接口间的热传系数较低,所以热回复式热回收率一般在70%以下。

RTO焚烧炉(热再生式或称蓄热式)系统一般系以内填蓄热材(如陶瓷或石头)的蓄热床自燃烧后的气体回收热能。蓄热燃烧(指具热再生系统的燃烧)的基本原理是利用蓄热材的耐火性,以蓄集燃烧后废气所产生的热能,同时将排气的温度降低,这些蓄集的能量做为下次废气进流升温用,因此借气体流向的改变而达到蓄热及控制排气温度的双重目的。一般热再生式RTO焚烧炉系统的热回收率可达90%以上,比热回复式DFTO焚烧炉的热回收效率高出许多,所以在VOCs的高处理效率要求前提下,蓄热燃烧比装配有热回复器的热焚烧系统操作燃料成本大幅降低。


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