RTO烟气余热利用综合节能技术



商悦传媒   2019-04-09 22:16

导读: 北极星VOCs在线讯:摘 要:在汽车涂装自动生产线中,烘干设备是主要耗能生产设备之一,通过RTO(蓄热式废气氧...

  北极星VOCs在线讯:摘 要:在汽车涂装自动生产线中,烘干设备是主要耗能生产设备之一,通过RTO(蓄热式废气氧化装置)烟气余热利用综合节能技术,对低温排放的烟气进行余热回收和利用,可以提高全厂的热效率,降低总体能耗,提高经济益;而且响应国家节能减排的政策,为社会环境保护作出一定贡献。

  汽车涂装自动生产线上的烘干设备,是主要耗能生产设备之一,所以在满足安全生产并符合环保法规的前提下,烘设备的节能技术改进,是其重要的发展方向。在实际生产中,烘干设备的供热系统和废气处理系统的烟气排放热损失,约占总能耗的 25 %。虽然这些烟气的排放温度降至 200~250 ℃左右,就满足现在的环保法规要求,但这部分被排放的烟气仍然存在着能量回收的契机。对低温排放的烟气进行余热回收和利用,是涉及烘干设备、公用动力系统、其他区域耗能设备等综合性很强的系统节能技术,是涂装车间能源综合利用的典型课题,本文重点讨论 RTO(蓄热式废气氧化装置)烟气余热利用综合节能技术。

  RTO(蓄热式废气氧化装置)烟气余热利用综合节能技术的机理如下:涂装车间各烘干设备在生产过程中产生的有机废气,通过废气管网集中被送到RTO 装置中,进行 750℃左右的高温焚烧处理;这些废气燃烧后产生的能量,被 RTO 内部的陶瓷蓄热体进行热量回用后,最终排入大气的烟气温度,被降到200~250 ℃之间。

  由于安全方面的因素,这部分最终排入大气的温度,必须在 120 ℃以上,但从 200~250 ℃到 120 ℃,这部分依然有能量回收的空间。采用水作为这部分烟气能量回收的介质,利用这些低温烟气的余热来制备热水,烟气的温度被降到 120℃左右后排入大气,而制备出的热水,可以输送到热水锅炉或其他需要热水的地方充分利用,从而实现烘干设备烟气排放余热回收利用的目的。

  以 60 JPH 纲领的某汽车涂装线项目为例,RTO废气处理量为 8 万 m3/ h,废气处理后排烟温度约为200 ℃。在保证烟囱抽力(抽力取决于烟囱高度和气体密度差,高度一定的情况下,排烟温度高抽力大)、防止凝结(温度低,换热器、烟囱内壁容易凝结物质,着火) 的基本条件下,可以采用换热器回收部分热量,使排烟温度降至 120 ℃后放。其余热回收经济效益计算公式如下:

  这一节能技术,设计之初首先需掌握车间用能设备的能量需求变化规律,以便合理计算水量和配置换热器,合理组织生产(RTO、锅炉与前处理等用能设备的联动),以提高系统能量综合利用率,最大化地回收能量。

  以 60 JPH 纲领的某汽车涂装线项目为例,车间锅炉房共有 5 台 2.8 MW 的燃气锅炉,主要供前处理、空调二次加热和少量其他生活需求见表 1。

  表 2 中的设计数据显示,烟气回收的能量,占车间热水平均量夏季需求的 29 %、冬季需求的 41 %、其他季节需求的 54 %,现场实际数据还受联动系统生产组织的影响。

  在这个能量体系中,RTO 最终的排烟温度取决于水路的水量、进出口温差;而现场数据变化,主要取决于动力需求变化。例如:前处理或空调等工艺设备的升温状态、保温状态下不同用能量;生产纲领满负荷生产、不满负荷生产、休息时段的用能量;季节变化车间能量需求不同等等,也就是说该联动系统存在一个综合利用率问题。

  烟气管路包括气动切换阀、及进出口烟气温度探头、压差开关等监测元件;水路系统包括水泵、手动蝶阀、气动三通调节阀、安全阀、压力表、流量开关和进出口水温探头等监测元件。

  其中,主体设备是热管换热器,其传热效率高(具有超强的导热性、良好的等温性、热流密度可变性等特质),节能效果显著;具有良好的防腐蚀能力;装置体积小,只是普通热交换器的 1/3;使用寿命长,单根热管可拆卸更换,维护简单成本低(如图 3、图 4)。

  为保护和改善大气环境,加强固定污染源挥发性有机污染物排放建设项目环境保护监督管理工作,加强固定污染源挥发性有机污染物排污许可证申请、核发和排污许可执行与监督管理工作,特制订此技术规范。