本申请涉及蓄热燃烧装置,具体涉及一种带热旁通的单塔电rto装置。
背景技术:
1、rto是一种高效净化的有机废气治理设备,全称“rto蓄热式热氧化炉设备”。rto是一款将中西技术结合起来的设备。与传统的催化燃烧、直燃式to炉相比,具有热效率高(≥95%)、运行成本低、能处理大风量中高浓度废气等特点,当浓度稍高时,还可进行二次余热回收,大大降低生产运营成本。
2、在现有专利技术中,专利文件cn101435338 a公开了一种煤矿低浓度瓦斯甲烷销毁方法及装置,采用蓄热无火焰燃烧的方式销毁甲烷,通过切换阀完成方向切换,主要在煤矿低浓度瓦斯甲烷销毁工艺工程或类似工程中应用,工艺过程如下:
3、a.氧化床通电,通过电加热启动加热至800ºc以上;
4、b.将煤矿低浓度瓦斯甲烷输入氧化床中,甲烷与氧气迅速发生反应并释放热量;
5、c.储存该热量,维持继续反应;
6、d.反应后的清洁废气排出氧化床;
7、e.切换方向,再将煤矿低浓度瓦斯甲烷输入氧化床中,进行氧化反应并释放热量;
8、f.埋在蓄热体内的换热器用于输出多余的反应热量;
9、g.反复步骤b,c,d,e,f。
10、现有公开专利技术通过埋在蓄热体中的换热器输出多余的热量,该换热器长期埋在蓄热体中间,有很高的腐蚀或磨损风险,定期维护时需要先拆除蓄热体,极为不便。由于换热器一直埋在蓄热体中,在rto的待机模式下,为了避免换热器的损坏,换热器需要维持最小流量,并通过换热介质带走蓄热体中的部分热量,造成不必要的热损失。现场有专利技术的热回收系统较适合废气voc浓度比较稳定的工况,比如专利所有人所主张的煤矿低浓度瓦斯甲烷,对于voc浓度有较大波动的工况,或者客户的生产不连续,例如8小时/天,5天/周的生产周期,换热器形式的热回收系统适用性较差。而且现有公开专利技术通过埋在蓄热体中的换热器输出多余的热量,随着洁净气流动方向的切换,水或蒸汽的温度也会相应产生较大的波动。
技术实现思路
1、本申请实施例提供一种带热旁通的单塔电rto装置,用于解决换热器腐蚀或者磨损,以及维护不便的问题,避免换热器的损坏,导致在换热器待机模式下造成不必要的热损失的问题。
2、本申请实施例提供一种带热旁通的单塔电rto装置,包括:
3、水平箱体,其一侧设有废气进气通道和洁净气出气通道;
4、陶瓷蓄热体,设置在所述水平箱体内,用于热量存储和热交换;所述陶瓷蓄热体与所述水平箱体的底面间隔设置形成下进气风箱,所述陶瓷蓄热体与所述水平箱体的顶面间隔设置形成上进气风箱;所述下进气风箱和所述上进气风箱用于气体的静压、稳流和分配;
5、电加热元件,设置在所述陶瓷蓄热体内,能够加热所述陶瓷蓄热体;
6、陶瓷砖,设置在所述陶瓷蓄热体内,使所述陶瓷蓄热体内的气流均匀分布并延伸至所述水平箱体外侧形成热旁通气流通道;
7、热旁通管,设置在所述水平箱体外部与所述陶瓷砖构成的热旁通气流通道连通,用于输出生成挥发性有机物的氧化反应的反应热量;
8、调节阀,设置在所述热旁通管上,能够调节所述热旁通管内热烟气流量。
9、进一步的,所述废气进气通道和所述洁净气出气通道并排设置在所述水平箱体的同一侧。
10、进一步的,所述带热旁通的单塔电rto装置还包括:
11、第一切换阀,连接至所述废气进气通道上;
12、第一气缸,连接至所述第一切换阀,用于控制所述第一切换阀。
13、进一步的,所述带热旁通的单塔电rto装置还包括:
14、第二切换阀,连接至所述洁净气出气通道上;
15、第二气缸,连接至所述第二切换阀,用于控制所述第二切换阀。
16、进一步的,所述陶瓷蓄热体呈水平设置在所述水平箱体内,所述电加热元件呈水平设置在所述陶瓷蓄热体内。
17、进一步的,沿所述陶瓷蓄热体延伸方向分为多个反应单元,每一反应单元对应的陶瓷砖延伸出一个热旁通气流通道;所述热旁通管平行于所述陶瓷蓄热体延伸方向设置且与所有热旁通气流通道相连通。
18、进一步的,所述带热旁通的单塔电rto装置还包括:
19、热电偶,延伸至所述陶瓷蓄热体内,用于测量陶瓷蓄热体中心层温度。
20、进一步的,所述热电偶设置在所述水平箱体的顶部,并延伸至所述水平箱体内。
21、进一步的,所述带热旁通的单塔电rto装置还包括:
22、蓄热装置,连接至所述热旁通管上并位于所述调节阀的出口一侧。
23、进一步的,所述蓄热装置包括:
24、蓄热装置外壳,其两端分别设有进气口和出气口;
25、陶瓷蓄热砖,设置在所述蓄热装置外壳内部,且位于所述进气口和所述出气口之间;
26、蓄热砖支撑格栅,设置在所述陶瓷蓄热砖的一侧,并位于邻近所述进气口的一侧。
27、本申请实施例 提供的带热旁通的单塔电rto装置,没有金属换热元件埋在蓄热体内,没有腐蚀或磨损的风险,也不需要拆除蓄热体进行定期维护,对于voc浓度有较大波动的工况,热旁通调节阀可以快速调整热烟气的流量,保证系统一直稳定的处在自持燃烧状态,当rto进口的废气浓度低于rto自持燃烧运行的浓度时,热旁通调节阀将完全关闭,保证电rto在最小的电耗下运行。减少了换热器腐蚀或者磨损,不存在维护不便的问题。
28、在本实施例中,取消埋在蓄热体中的换热器,有效解决了换热器腐蚀或磨损的风险,以及换热器现场维护困难的问题。通过在蓄热体中设置特殊结构的陶瓷砖,将多余的热量从特殊结构的陶瓷砖引出到热旁通管,并通过热旁通管上的调节阀调整热烟气的流量,在待机模式下可以直接将热旁通管上的调节阀完全关闭,有效解决了rto待机模式下不必要的热损失问题。通过在蓄热体中设置特殊结构的陶瓷砖,将多余的热量从特殊结构的陶瓷砖引出到热旁通管,根据voc的浓度,通过热旁通管上的调节阀快速调整热烟气的流量。
1.一种带热旁通的单塔电rto装置,其特征在于,包括:
2.如权利要求1所述的带热旁通的单塔电rto装置,其特征在于,所述废气进气通道和所述洁净气出气通道并排设置在所述水平箱体的同一侧。
3.如权利要求2所述的带热旁通的单塔电rto装置,其特征在于,所述带热旁通的单塔电rto装置还包括:
4.如权利要求2所述的带热旁通的单塔电rto装置,其特征在于,所述带热旁通的单塔电rto装置还包括:
5.如权利要求1所述的带热旁通的单塔电rto装置,其特征在于,所述陶瓷蓄热体呈水平设置在所述水平箱体内,所述电加热元件呈水平设置在所述陶瓷蓄热体内。
6.如权利要求1所述的带热旁通的单塔电rto装置,其特征在于,沿所述陶瓷蓄热体延伸方向分为多个反应单元,每一反应单元对应的陶瓷砖延伸出一个热旁通气流通道;所述热旁通管平行于所述陶瓷蓄热体延伸方向设置且与所有热旁通气流通道相连通。
7.如权利要求1所述的带热旁通的单塔电rto装置,其特征在于,所述带热旁通的单塔电rto装置还包括:
8.如权利要求7所述的带热旁通的单塔电rto装置,其特征在于,所述热电偶设置在所述水平箱体的顶部,并延伸至所述水平箱体内。
9.如权利要求1所述的带热旁通的单塔电rto装置,其特征在于,所述带热旁通的单塔电rto装置还包括:
10.如权利要求9所述的带热旁通的单塔电rto装置,其特征在于,所述蓄热装置包括: