[发明专利]一种嵌入换热设备的集成式RTO系统

说明书

本发明公开了一种嵌入换热设备的集成式RTO系统，所述RTO设备内设有燃烧室，燃烧室顶部相对于相邻功能室之间设有嵌入式换热设备，高浓度VOCs废气进气管通过阀门连接引风系统，引风系统与每个功能室的底部通过阀门连通，每个功能室的底部分别通过阀门连接烟囱，其特征在于，所述高浓度VOCs废气进气管还通过阀门与应急旁通管路连接，应急旁通管路的出气口连接烟囱；当设备处理异常工况时，所述高浓度VOCs废气进气管中的高浓度VOCs废气直接通入烟囱或通过应急旁通管路排到烟囱。将换热设备嵌入RTO系统，从原理上实现了换热设备对RTO蓄热体高温部分的功能替代，更是极大程度提高了系统的综合热处理能力。

技术领域

本发明涉及一种嵌入换热设备的集成式RTO系统，属于废气处理技术领域。

背景技术

挥发性有机化合物VOC(volatile organic compounds)是大气污染物的重要组成部分，其主要来源于石油化工、医药生产、涂料装饰、交通运输、垃圾贮存等过程。VOCs与SO2、NOX等生成的硫酸盐、硝酸盐一起，在光的作用下会生成以PM2.5细小颗粒物为主的霾，对人体健康造成严重影响。现有技术中，针对于VOCs治理工艺主要有吸收法、直接吸附法、吸附+燃烧法、低温等离子法、生物法等，其中应用最为广泛的是吸附+燃烧法，主要包括催化燃烧(CO)、蓄热式燃烧(RTO)和蓄热式催化燃烧(RCO)等技术。

目前，针对于高浓度VOCs废气处理的RTO设备，由于投资预算、空间布置等经济性因素影响以及现有技术限制，经常会出现顶部超温的问题，从而影响设备安全和寿命。为了避免该问题的出现，通常做法是在RTO顶部加装热旁通并根据燃烧室温度自动调节阀门开度，经热旁通排出的气体属洁净气体，但其排烟温度高达850℃以上，必须处理才能满足安全排放标准。针对此类设计，目前的通用做法为热旁通后加装换热器或余热锅炉等设备，对多余热量进行吸收，同时可制备蒸汽、热水等产物，换热设备后的排烟温度在200-300℃左右，可满足安全排放要求，但从综合能效方面来看，仍然存在很大程度的能源浪费，而且RTO系统与余热锅炉系统组合，管道布置工艺复杂，占地空间较大，往往还存在技术工艺不匹配问题。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是：目前，针对于高浓度VOCs废气处理的RTO设备，由于投资预算、空间布置等经济性因素影响以及现有技术限制，经常会出现顶部超温的问题，从而影响设备安全和寿命的问题。

为了解决上述问题，本发明提供了一种嵌入换热设备的集成式RTO系统，所述RTO设备内设有燃烧室，燃烧室顶部设有点火装置，燃烧室下方设有多个依次排列的功能室，燃烧室顶部相对于相邻功能室之间设有嵌入式换热设备，高浓度VOCs废气进气管通过阀门连接引风系统，引风系统与每个功能室的底部通过阀门连通，每个功能室的底部分别通过阀门连接烟囱，其特征在于，所述高浓度VOCs废气进气管还通过阀门与应急旁通管路连接，应急旁通管路的出气口连接烟囱；当设备处理异常工况时，所述高浓度VOCs废气进气管中的高浓度VOCs废气直接通入烟囱或通过应急旁通管路排到烟囱。

优选地，所述的功能室依次包括清洗室、加热室、冷却室。

优选地，每个所述功能室的底部分别通过阀门与引风系统的进气口连接。

优选地，所述引风系统的进气口还通过新风阀连通新风系统。

更优选地，所述RTO设备开机后，通过新风系统引进的新风对系统进行吹扫升温。

优选地，所述引风系统由风机电机驱动，其由变频器控制。

优选地，所述嵌入式换热设备包括给水系统、水冷壁管及汽包，水冷壁管排布在燃烧室中，在反应过程中，850℃以上的高温烟气对水冷壁持续进行加热，给水在管内受热变成蒸汽进入汽包，经汽包内汽水分离器调节后将高品位蒸汽排出供其它生产设备使用。