RTO焚燒爐的發(fā)展歷史
熱回收方式和材料的發(fā)展是RTO發(fā)展關(guān)鍵的推動(dòng)力。
作為燃燒裝置,其能耗是值得關(guān)注的指標之一,因此在RTO發(fā)展的歷程中熱回收的效率至關(guān)重要。從直火燃燒裝置,換熱式氧化裝置,再到蓄熱氧化裝置。
換熱式氧化器,利用金屬換熱器來(lái)實(shí)現熱能回收,由于氣體與熱交換器金屬界面件的熱傳導系數較低,故一般熱回收率在65%左右,且換熱效率和燃燒溫度密切相關(guān)。
為了追求熱效率,早在19世紀中期,WillianSiemens就在研究利用蓄熱材料進(jìn)行熱能回收,在當時(shí)采用了格子磚作為蓄熱體,由于蓄熱室體積非常大、造價(jià)高、換向時(shí)間很長(cháng),預熱氣體的溫度波動(dòng)也較大,其熱回收效率并不高。直到1982年,英國HotworkDevelopment公司和BritishGas公司合作出利用陶瓷小球作為蓄熱體的新型蓄熱式陶瓷燃燒器。
利用陶瓷小球作為蓄熱材料,是蓄熱燃燒裝置發(fā)展的關(guān)鍵里程碑。此時(shí)的換向時(shí)間縮短,由分鐘計縮短到由秒計,提高了余熱回收能力和空氣預熱水平,節能。
20世紀90年代初,日本NKK和日本工業(yè)爐公司利用蜂窩陶瓷體作為蓄熱材料,集熱回收與低NOx燃燒于一體的燃燒裝置。采用了蜂窩陶瓷作為蓄熱材料,是在陶瓷小球基礎上改造而成,與其相比,陶瓷蜂窩蓄熱體具有比表面積大,蓄放熱速率大,流通面積大,并且阻力損失小等優(yōu)點(diǎn)。由于將節能與環(huán)保結合了起來(lái),使用這種蓄熱式燃燒器的燃燒技術(shù)被稱(chēng)為二代蓄熱式燃燒技術(shù),也稱(chēng)高溫空氣燃燒(HTAC)技術(shù)。
蜂窩陶瓷作為蓄熱體,使傳統的蓄熱室發(fā)生了巨大的變化。從原來(lái)的格子磚發(fā)展成為陶瓷小球,又發(fā)展為蜂窩陶瓷體,蓄熱室的比表面積急劇加大,體積明顯減小,換向時(shí)間縮短,換熱性能提高,污染物排放量也遠低于環(huán)保標準。與之相結合的HTAC技術(shù)也被譽(yù)為21世紀的關(guān)鍵技術(shù)之一。
在我國,RTO技術(shù)于2001年后逐漸興起。本世紀初,一套國產(chǎn)RTO誕生于蘭州瑞瑪天華化工機械及自動(dòng)化研究院瑞瑪公司,此后國內廠(chǎng)家在不斷的消化吸收外國技術(shù),在工程實(shí)踐過(guò)程中不斷的變革和創(chuàng )新。
RTO的基礎概念
蓄熱式燃燒裝置,簡(jiǎn)稱(chēng)RTO,就是指將工業(yè)廢氣進(jìn)行燃燒凈化處理,并利用蓄熱體對待處理廢氣進(jìn)行換熱升溫、對凈化后排氣進(jìn)行換熱降溫的裝置。燃燒裝置對于VOCs的燃燒溫度主要取決與氧化物質(zhì)的自然點(diǎn)。大部分溫度要求在氧化成分自燃點(diǎn)的200-300℃以上,因此燃燒溫度通常設計在760℃-850℃。