关于RTO焚烧炉技术的简单探讨

2016-02-08吴文睿

资源节约与环保 2016年1期

关键词：关键部件焚烧炉废气

吴文睿周兵

（1南京大学环境学院江苏南京2100932江苏南大环保科技有限公司江苏南京210046）

关于RTO焚烧炉技术的简单探讨

吴文睿1,2周兵1,2

（1南京大学环境学院江苏南京2100932江苏南大环保科技有限公司江苏南京210046）

蓄热式焚烧炉（简称RTO）是在高温条件下将有机废气直接分解生成CO2和H2O从而净化废气，并回收分解时产生的热量的焚烧技术。近年来出现迅猛的发展势头，在许多行业中都得到应用。

RTO焚烧炉；工作原理；关键部件

1 概述

再生热氧化分解器（RegenerativeThermal Oxidizer，简称RTO），又称蓄热式焚烧炉。该技术是将有机废气加热，达到高温条件后直接氧化分解成CO2和H2O从而处理废气污染物，并回收分解时产生的热量，是一种处理中高浓度有机废气的节能型环保装置。

2 RTO焚烧炉的工作原理

常见RTO分二室型、三室型以及配套更多燃烧室的类型，其工作原理类似。

2.1 二室RTO工作原理

有机废气通过引风机输入蓄热室1进行升温，吸收蓄热体中存储的热量，随后进入焚烧室进一步燃烧，升温至设定的温度，在这个过程中有机成分被彻底分解为CO2和H2O。由于废气在蓄热室1内吸收了上一循环回收的热量，从而减少了燃料消耗。

处理过后的高温废气进入蓄热室2进行热交换，热量被蓄热体吸收，随后排放。而蓄热室2存储的热量将可用于下个循环对新输入的废气进行加热。

该过程完成之后系统自动切换进气和出气阀门改变废气流向，使有机废气经由蓄热室2进入，焚烧处理后由蓄热室1热交换后排放，如此交替切换持续运行。

2.2 三室RTO工作原理

有机废气通过引风机进入蓄热室1吸热，升温后进入焚烧室中进一步加热，使有机废气持续升温直至有机成分彻底分解成CO2和H2O。由于废气在升温过程中利用了蓄热体回收的热量，所以燃料消耗较少。

废气经处理后离开燃烧室，进入蓄热室2释放热量后排放，而蓄热室2的蓄热体吸热后用于下个循环加热新输入的低温废气。

与此同时，引入部分净化后的气体对蓄热室3进行吹扫以备进行下一轮热交换。

该过程全部完成后切换进气和出气阀门，气体由蓄热室2进入，蓄热室3排出，蓄热室1进行吹扫；再接下来的循环则切换为由蓄热室3进入，蓄热室1排出，蓄热室2进行吹扫，如此交替切换持续运行。

此外，为了提高热能利用率还可在RTO焚烧炉后设置换热器加强余热利用。

3 RTO焚烧炉的关键部件

RTO焚烧炉的稳定运行是建立在各个部件都能正常运转的基础上的，常见RTO焚烧炉的关键部件有如下几个：

3.1 蓄热体

蓄热体是RTO系统的热量载体，它直接影响RTO的热利用率，其主要技术指标如下：（1）蓄热能力：单位体积的蓄热体所能存储的热量越大，蓄热室的体积越小；（2）换热速度：材料的导热系数可以反映热量传递的快慢，导热系数越大热量传递越迅速；（3）热震稳定性：蓄热体在高低温之间连续多次地切换，在巨大温差和短时间变化的情况下，极易发生变形以至于碎裂，堵塞气流通道，影响蓄热效果；（4）抗腐蚀能力：蓄热材料接触的气体介质多为具有强腐蚀性，抗腐蚀能力将影响RTO的使用寿命。

3.2 切换阀

切换阀是RTO焚烧炉进行循环热交换的关键部件，必须在规定的时间准确地进行切换，其稳定性和可靠性至关重要。因为废气中含有大量粉尘颗粒，切换阀的频繁动作会造成磨损，积攒到一定程度会出现阀门密封不严、动作速度慢等问题，会极大地影响使用性能。

3.3 烧嘴

烧嘴的主要目的是不让气体与燃料混合地过快，这样会形成局部高温；但也不能混合过慢导致燃料出现二次燃烧甚至燃烧不充分。为了确保燃料在低氧环境下燃烧，需要考虑到燃料与气体间的扩散、与炉内废气的混合以及射流的角度及深度，这些参数应在设计之初根据实际的工艺需求准确计算，否则会直接影响RTO的焚烧效果。