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RTO蓄热式焚烧炉废气处理流程介绍及客户案例

日期:2018-01-24  人气:1,108 views

当VOC废气(VOC steam)开始进入RTO时,会先经过氧化炉风机(Oxidizer Fan),再到三向气动阀(Poppet Damper),再进入RTO的A槽蓄热陶瓷预热,再紧接着进入燃烧室燃烧做高温氧化裂解(800~850℃),VOC滞留时间约1秒,此时高温氧化裂解的VOC变成洁净的高温气体,再进入B槽的蓄热陶瓷,让蓄热陶瓷作热能回收后(排气温度约剩下90~100℃左右),再经过三向阀排放到烟囱在到大气中,当下一个循环VOC废气又再进入RTO时,此时VOC仍旧经过三向阀,再进入RTO的B槽蓄热陶瓷预热(因为上个循环时高温已被B槽回收,所以此时B槽已经有足够的热能),再紧接着进入燃烧室燃烧做高温氧化裂解(800~850℃),再经过A槽的蓄热陶瓷,让蓄热陶瓷作热能回收后(排气温度约剩下90~100℃左右),再经过三向阀排放到烟囱再到大气中,整个VOC处理过程就一直重复以上的循环。

因为从业主提供的生产线数据,并经过VOC计算书内得知,生产线在某些条件下,会供应超过RTO所需的热值,也就是发生RTO燃烧室产生过高温度,RTO燃烧室初始设定约870~900℃作为**值,当RTO燃烧室温度超过**值(870~900℃)时,为保护整座机组**运转,高温旁通阀门即会自动开启,从燃烧室释放大量高温空气(870~900℃)到烟囱排放,达到快速降低燃烧室温度的功能,当燃烧室温度降低到800℃左右时,高温旁通阀门即会自动关闭,由于排放的燃烧室空气温度已达870~900℃以上,VOC已经裂解完成。此部分的高温空气也可以选择设置废热回收热交换器,来回收这部分的热空气,达到节能的效果。

万一高温旁通阀门已经开启,从燃烧室释放大量高温空气(870~900℃)到烟囱排放仍无法有效降低燃烧室的温度到870℃以下,这代表产在线产生的VOC浓度量已超过RTO设计负荷值,此时为保护整座机组**运转,这时新鲜空气电动阀门会自动开启,导入新鲜空气来稀释VOC浓度及温度,有效的降低燃烧室温度,当燃烧室温度降低到800℃左右时,新鲜空气电动阀门即会自动关闭,并回复原来运转的状态。

另外为因应业主有时会生产其它的产品,由于没有VOC产生,此时即可透过旁通管路,由产在线风机抽引车间干净的空气,直接透过旁通管路而不经过RTO排放到烟囱至大气,这样的方式将可因应产线的变化而节省RTO的燃料支出。

另外旁通管路还有其它功能,当新鲜空气电动阀门自动开启,导入新鲜空气来稀释VOC浓度及温度,仍无法有效的降低燃烧室温度,,为了保护产在线的产品,以及业主厂区内的**,也为了保护RTO机组不致于发生意外,此时旁通阀门会自动开启,而风机入口电动阀门同时会自动关闭,将高浓度且热值高的VOC气体导引至旁通阀门,直接经由旁通管路到烟囱直接排放到大气(未经过RTO),而新鲜空气电动风门及氧化炉风机(Oxidizer Fan)仍然在开启状态,引进新鲜的冷空气帮助RTO进行降温,虽然此步骤会导致VOC被排放到大气,但是这是保护厂区**、维持机组****的方法,才是我们设计此系统的**原则,虽然RTO进行到这个步骤的可能性很低,但是此时代表VOC系统处于异常的情形,建议业主进行相关设备的仔细检查或与我司联系派人进行检查了解。

蓄热式焚烧炉(RTO)是利用高温氧化的原理,将各种工业制程所产生的挥发性有机气体VOC在足够的温度及反应时间下,经由燃烧过程而分解成水蒸气及****,并将氧化所产生的高热量以蓄热装置进行废热回收,以降低系统所需的热能燃料用量。其流程单元分述如下:

  1. 高温滞留氧化分解

经过蓄热床被预热后的废气进入高温氧化区,即燃烧室中。在燃烧时,由焚烧炉辅助燃料所提供的热量及VOC成分氧化分解产生的热量,经由控制器PID自动控制,使燃烧室保持**的温度,在**的停留时间下,废气所含的VOC成份被**氧化成H2O及CO2,其代表性反应如下:

VOC + O→ CO2+ H2O

C7H8+9 O2→7 CO2+4 H2O

2 C8H10+21 O2→16 CO2+10 H2O

2 C6H6+15 O2→12 CO2+6 H2O

  1. 蓄热式废热回收装置

高温氧化后的废气随即经过另一个蓄热床进行热回收,使热能储存于蓄热材中,并让排气降至**温度后排放至大气。

利用陶制蓄热材蓄热的机制及双塔定时切换的构造,使系统重复“放热使废气加温→补充热能使VOC氧化分解→蓄热降低排气温度”的流程,不但可达到**处理VOC的目的,而且可节省大量的燃料费用.甚至在废气含**浓度的VOC时,可**不需补充热能。

  1. 引风机变频控制

引风机采正压方式设计,以确保系统可以**稳定配合生产线所产生废气量及静压的大小变化及节省能源,系统的引风机采用连锁变频器控制,使得系统的风量负载可以无段式自动比例调整。

  1. 最终排气

经**余热回收冷却后的气体,直接接到直立式的排气烟囱。排出的废气质量排放标准。

蓄热式焚烧炉的逻辑控制使用1套PLC( Programmable Logic Controller)可程控器,燃烧控制使用1组Flame Safeguard火焰**控制器,来控制**切断阀功能、点火以及火焰监视,1套HMI人机操作界面来显示设备运转状况和改变操作参数。

蓄热式焚烧炉(RTO)内装设有二至三个蓄热槽体,采用高刚性钢铁构造,内部以陶瓷纤维绝热,蓄热床充填耐高温、**率低风阻的陶瓷蓄热材;二槽之间以燃烧室连结,燃烧室内配备1台燃烧机。蓄热床下方是一个气流分配室,当气流进入分配室后平均地流入蓄热床,此时蓄热材即把废气加热至接近燃烧的温度,然后在燃烧室达到燃烧温度**分解VOC。此后燃烧后废气进入第二槽,将其热能传予第二槽的蓄热材后排放。气流在二槽间切换流入方向并保持稳定的废气处理温度,二槽间的切换采用气动式POPPET VALVE切换.当含VOC废气通过蓄热材到达燃烧室时,温度将快速上升而达到**燃烧氧化的温度,此时的温度应为1500℉~1700℉(816℃~927℃)范围。如果VOC浓度足够时(高于3%L.E.L.)时,产生的热能即足以供应燃烧氧化而不需额外的燃料,如果VOC浓度不足时,设备提供一组***自动注入系统.(燃烧机仅在初始启动时作为RTO热机之用,正常运转中燃烧机即关闭而仅由***注入系统控制RTO的燃烧氧化温度。)***注入接受PLC自动控制信号,自动调节流量注入RTO的入口,以维持废气自体燃烧所需要的总VOC浓度.陶瓷蓄热材充填床可以充分地回收热能,其热交换回收效率达到95%,可降操作成本.


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