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RTO蓄热式燃烧设备类型分类

作者:有机废气处理设备时间: 2019-08-13浏览次数:
RTO蓄热式燃烧设备是利用蓄热体,进行换热的有机废气处理设备,除了经典的两室、三室、多室的RTO以外,在实际应用中还有其他各种类型。

RTO蓄热式燃烧设备分类
RTO蓄热式燃烧设备是利用蓄热体,进行换热的有机废气处理设备,除了经典的两室、三室、多室的RTO以外,在实际应用中还有其他各种类型。只要是用蓄热式燃烧设备,理论上,都至少需要用两台蓄热炉才能完成连续操作。其他类型的蓄热式燃烧设备,即使结构不同,但也需使冷、热流体交替地通过蓄热体床层。

目前,已有的蓄热式燃烧设备,大致分为以下几种:


按照一个装置具有蓄热体床层的数量,可分为单床和多床(或单台式和多台式)
多床蓄热式燃烧设备就包括两室、三室、多室的RTO。而单床实际上是把一个空间内的蓄热体床层分隔为上下或左右两部分,通过切换气体的流向来实现对蓄热体的加热和冷却。

相对多床式而言,单床结构的设备比较紧凑,因而占地面积小。单床式蓄热式燃烧设备除了用燃烧器加热以外,也有用电加热元件,基于所需要的电功率,一般这种装置主要是用于处理小到中等的废气流量。

一般单床不可能在一个循环后实现冲洗操作,除非设置缓冲器,或者将旋转蓄热式燃烧设备中的一部分留作冲洗作用。最初这种单床蓄热式燃烧设备,主要用于处理有机物沉积所产生的甲烷气及除臭作用,装置较小,可做成移动式,但目前也有大型单床蓄热式燃烧设备,并采用模块化设计,以满足各种规模的需要,例如处理煤矿矿井通风甲烷气,用来供热或发电。

 
按蓄热体静止或运动状态可分为固定式和旋转式
典型的RTO装置的蓄热体是固定不动的,但单床蓄热式燃烧设备,其蓄热体可旋转,也可保持固定。这里分为两种情况:一种是固定气体流动方向而使蓄热体本身旋转,即采用较轻的金属材料作为蓄热体,或者陶瓷蓄热体容积较小,可作成圆盘状来旋转,这种装置中的蓄热体同样也是周期性地被加热和冷却。
 

另外一种是因为陶瓷蓄热体的容积大而笨重,根本不适合旋转,此时也只能采用特殊结构的旋转式气体分配罩(气体分配器)来改变气体的流向。理论上,后者也可用于典型的两室、三室、多室的蓄热式热力氧化器上,即用旋转式气体分配器代替切换阀。旋转蓄热式燃烧设备都是单台的,其外形大多做成圆筒状。
 

根据长期运行的经验积累,一方面不断改进动密封件,一方面,特别是当进入废气区域旋转到排出净化气的区域之前,中间设置一个过渡区作为冲洗区,这样可以把残留于床层内未反应的废气返回到燃烧室进行氧化反应。目前旋转蓄热式燃烧设备已可靠的用于各类有机废气的净化中。


旋转蓄热式燃烧设备的优点:
单台式旋转蓄热式燃烧设备可节省空间和占地少。
采用旋转式气流分配器代替切换阀可省略压缩空气。
操作和维护成本低、损耗小、操作简单。
连续旋转不会引起压力波动。
可适应低负荷或高负荷的废气流量。

 
按燃烧室和蓄热室的相对位置可以分为顶部燃烧室和中央燃烧室
目前大多数蓄热式燃烧设备,无论是典型的RTO还是旋转式RTO,燃烧器都位于蓄热室的顶部,但对于单床式的热力燃烧装置,其燃烧器可设在蓄热体的中央。例如:燃烧器位于上、下或左、右两部分蓄热体的中间,也可以将蓄热体砌成中控圆柱体,而燃烧器位于其中。这种中央燃烧室的优点是:最高温度处于设备的中央,减少热辐射损失和减轻设备外壳的热负荷。
 
移动床热力氧化器
就像化工工艺流程中,常用到的移动床吸附器一样,这是一种能使蓄热体与废气呈逆流流动的装置,如下图所示。
 

RTO蓄热式燃烧设备类型分类

 
有机废气从床层底部进入,并向上通过蓄热室,而蓄热体则自上而下移动,排出的蓄热体又重新输送到氧化器的顶部,呈循环流动。
 

燃烧器位于氧化器的中部。有机废气通过移动床时,同样也进过预热、氧化、冷却三个阶段后从顶部排出。
 

这种装置的问题是:增加了蓄热体的输送机构,蓄热体的磨损,以及蓄热体输送过程的热损失;但其优点是:随时可更换部分已损或结块的蓄热体,这对目前解决处理含硅氧烷废气引起二氧化硅烧结、堵塞的问题,可能是一种有效的途径。目前这种装置在有机废气处理中应用较少。

 
径向流动的蓄热式燃烧设备
也称为水平流动型蓄热式焚烧炉,是一个由钢壳筒体和内部砌陶瓷蓄热块所构成的中空圆筒炉,中央空间即为燃烧反应室,燃烧器设在炉子底部。

 

径向流动的蓄热式燃烧设备


与典型的蓄热式燃烧设备相比,这种装置的优点是占地面积小,以及由于温度最高的燃烧室设在中央,不需要保温,无热损失,但问题是气流径向通过面积很大的圆柱面,如何保证气流分布的均匀极为关键。

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