一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉及温控方法技术

本发明专利技术公开了一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉及其温控方法，包括立式炉体，所述的立式炉体内部为烟气通道，烟气通道中设有多个并排设置的热交换管，热交换管底部通过集箱连接热载体进口并平均分流热载体至热交换管中，用于在烟气通道内通过热交换回收流经烟气通道内烟气的热量。本发明专利技术的装置通过有效的温度控制方法，将通入锅炉内进行热交换的热载体在锅炉内部的热交换管中的温度控制在设定范围之内，可有效避免余热锅炉高温腐蚀性和低温腐蚀性的问题，大大增加设备的使用寿命和使用安全性，降低设备运行费用；多个载体炉可分别独立制作、运输等，并在安装时多个载体炉纵向安装集成为立式炉体，占用体积小，制作、运输、安装方便，而且节能、减排。

A RTO waste heat organic heat carrier furnace and temperature control method for treating VOCs

The invention discloses a RTO waste heat boiler with organic heat carrier for VOCs processing and its temperature control method, including vertical furnace body, the furnace body inside the vertical flue gas channel, a plurality of arranged side by side heat exchange tube is provided with a flue gas channel, the heat exchange pipe through the bottom header connecting the heat carrier and the average import diversion heat carrier to the heat exchange tube, used in flue gas channel through the heat exchange through recycling flue gas heat in the channel. The apparatus of the present invention by the temperature control method, heat carrier will pass into the boiler heat exchange inside the boiler heat exchange tube in the temperature control in the set range, can effectively avoid the waste heat boiler high temperature corrosion resistance and low temperature corrosion problems, greatly increase the service life of equipment and safety. To reduce the operating cost of equipment; transport were independent production, can be more than one carrier furnace, and when mounted a plurality of longitudinally mounted integrated carrier furnace for vertical furnace body, small volume, convenient installation, production, transportation, and energy saving and emission reduction.

【技术实现步骤摘要】
一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉及温控方法
本专利技术涉及热能回收装置
，尤其是涉及一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉及温控方法。
技术介绍
挥发性有机化合物（VOCs）基本上包含了所有的挥发性有机污染物，成分较为复杂，具有有毒有害性，对接触物具有腐蚀性，对人的身体健康以及居住环境的危害很明显，而且是形成细颗粒物(PM2.5)、臭氧等二次污染物的重要前体物，进而引发灰霾、光化学烟雾等大气环境问题，因此VOCs的污染防治工作显得十分重要。燃烧法对于含一定浓度VOCs的废气治理是一种较为彻底的方法，含一定浓度VOCs的废气采用催化燃烧和热力焚烧技术净化后，消除毒害性，可实现达标排放，其中蓄热式热力焚化炉RTO是一种高效处理VOCs废气的设备。蓄热式热力焚化炉RTO属于一种环保性较好、热效率较高的处理包含VOCs废气等有机废物的处理设备。RTO在处理有机废气时，废气温度较高，其携带的大量热能需要利用余热锅炉进行热回收，以充分利用能源同时减少对环境的热辐射污染。现有技术中的余热锅炉材料都是用普通碳钢制造而成的，在锅炉运行过程中，不可避免的会与上述腐蚀性成分发生化学反应而腐蚀，随着时间的加长，锅炉强度降低，存在着严重的安全隐患，腐蚀现象主要表现为以下两个方面。在高温情况下，烟气对锅炉受热面管壁的高温腐蚀，主要是灰中的碱金属在高温下升华，与烟气中的SO3生成复合硫酸盐，在550~710℃范围内呈液态状凝结在管壁上，破坏管壁表面的氧化膜，产生高温腐蚀。另外，烟气灰中的钒在高温下升华，并生成V2O5，在550~660℃时凝结在管壁上起催化作用，使烟气中的SO2及O2生成Na2SO4及原子氧（O），对管壁也有强烈的腐蚀作用。而且高温腐蚀是反复进行的，它将氧化膜破坏、生成、再破坏，管壁逐渐减薄，最后导致爆管。在低温情况下，主要是锅炉尾部受热面（主要指通入烟气温度不高的余热回收装置如省煤器、空气预热器等）的硫酸腐蚀，因为尾部受热面区的烟气和管壁温度较低，燃料中的硫燃烧生成二氧化硫（S+O2→SO2），二氧化硫在催化剂的作用下进一步氧化生成三氧化硫（2SO2+O2→2SO3），SO3与烟气中的水蒸气生成硫酸蒸气，硫酸蒸气的存在使烟气的露点显著升高。由于空气预热器下部空气的温度较低，预热器下部的烟气温度不高，壁温常低于烟气露点。硫酸蒸气会凝结在预热器受热面上，造成了硫酸腐蚀。低温腐蚀常发生在空气预热器上，但是当燃料含硫量较高，过量空气系数较大，以致烟气中SO3含量较多，露点较高，且给水温度较低（如高压给水加热器停用）时，省煤器管也有可能发生低温腐蚀。
技术实现思路
针对现有技术不足，本专利技术提供了一种耐高温腐蚀的高效处理VOCs的RTO余热有机热载体炉及温控方法。本专利技术解决上述技术问题采用的技术方案为：一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉，其包括立式炉体，所述的立式炉体内部为烟气通道，烟气通道中设有多个并排设置的热交换管，热交换管底部通过集箱连接热载体进口并平均分流热载体至热交换管中，用于在烟气通道内通过热交换回收流经烟气通道内烟气的热量。进一步地，所述的立式炉体由多个载体炉组成，所述的载体炉内部为设置有热交换管的烟气通道。进一步地，所述的多个载体炉纵向集成，并通过连通管连接。进一步地，所述的连通管通过汇集管连接相邻两个载体炉内设置的热交换管，用于汇集并重新平均分配热交换管中的热载体。进一步地，所述的烟气通道为纵向设置，上部为烟气进口，下部为烟气出口。进一步地，所述的热交换管为中空、蛇形弯管。进一步地，所述的热交换管顶部通过集箱收集热载体并连接热载体出口导出热载体。进一步地，所述的立式炉体在热载体进口、热载体出口、烟气进口及烟气出口处设置有测温点，烟气进口处设置有烟气流量检测点，烟气进口处设置有烟气流量检测点，热载体进口处设置有热载体流量检测点。一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉的温控方法，通过控制烟气流速和和热载体流速，使从有机热载体炉内导出的热载体温度控制在设定范围之内；热载体进口处温度为W1，热载体出口处温度为W2，烟气进口处烟气温度为w1，烟气出口处烟气温度为w2，热载体进口处热载体流量为S，烟气进口处烟气流量为s；其特征在于包括以下步骤：1）当热载体出口处温度W2低于设定温度W时，热载体流速S先维持不变，逐步提高烟气流量s，直至热载体出口处温度W2等于设定温度W；当烟气流量s到达上限值热载体出口处温度W2仍低于设定温度W时，再逐步降低热载体流量S，直至热载体出口处温度W2等于设定温度W，或者，当热载体出口处温度W2低于设定温度W时，热载体流速S先维持不变，逐步提高烟气进口处烟气温度w1，直至热载体出口处温度W2等于设定温度W；当烟气进口处烟气温度w1到达上限值热载体出口处温度W2仍低于设定温度W时，再逐步降低热载体流量S，直至热载体出口处温度W2等于设定温度W；2）当热载体出口处温度W2高于设定温度W时，热载体流速S先维持不变，逐步降低烟气流量s，直至热载体出口处温度W2等于设定温度W；当烟气流量s到达上限值热载体出口处温度W2仍高于设定温度W时，再逐步提高热载体流量S，直至热载体出口处温度W2等于设定温度W，或者，当热载体出口处温度W2高于设定温度W时，热载体流速S先维持不变，逐步降低烟气进口处烟气温度w1，直至热载体出口处温度W2等于设定温度W；当烟气流量s到达上限值热载体出口处温度W2仍高于设定温度W时，再逐步增加热载体流量S，直至热载体出口处温度W2等于设定温度W；3）根据步骤（1）和（2）的调节方法，使热载体出口处温度W2控制在设定值。所述的热载体为导热油等高载热流体，热载体在热交换管中强制循环，通过检测进、出热交换管的热载体的温度和进、出烟气通道的烟气的温度，非常方便的控制热载体强制循环的流速及烟气通入量的大小，进一步地控制载体温度，合理避开烟气的高温腐蚀及低温腐蚀，达到锅炉材料不被腐蚀的效果，保证锅炉安全可靠运行。本专利技术的有益效果为：利用高温下发生的氧化反应，将有机废气处理达标后排放至环境，有机废气经处理产生的热能经回收利用能替代设备能耗，达到显著的节能与减排效果；本专利技术的装置通过有效的温度控制方法，将通入锅炉内进行热交换的热载体在锅炉内部的热交换管中的温度控制在设定范围之内，可有效避免余热锅炉高温腐蚀性和低温腐蚀性的问题，大大增加设备的使用寿命和使用安全性，降低设备运行费用；多个载体炉可分别独立制作、运输等，并在安装时多个载体炉纵向安装集成为立式炉体，占用体积小，制作、运输、安装方便。附图说明图1为本专利技术结构示意图；图2为本专利技术侧视结构示意图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术做进一步的说明。如图1、2所示的一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉，其包括立式炉体1，所述的立式炉体1内部为烟气通道2，烟气通道2中设有多个并排设置的热交换管3，热交换管3底部通过集箱41连接热载体进口51并平均分流热载体至热交换管3中，用于在烟气通道2内通过热交换回收流经烟气通道2内烟气的热量。进一步地，所述的立式炉体1由多个载体炉11组成，所述的载体炉11内部为设置有热交换管3的烟气通道2。进一步地，所述的多个载体炉11纵向集成，并通过连通管12连接。进一步地，所述的连通管12通过汇集管本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉，包括立式炉体，其特征在于：所述的立式炉体内部为烟气通道，烟气通道中设有多个并排设置的热交换管，热交换管底部通过集箱连接热载体进口并平均分流热载体至热交换管中，用于在烟气通道内通过热交换回收流经烟气通道内烟气的热量。

【技术特征摘要】
1.一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉，包括立式炉体，其特征在于：所述的立式炉体内部为烟气通道，烟气通道中设有多个并排设置的热交换管，热交换管底部通过集箱连接热载体进口并平均分流热载体至热交换管中，用于在烟气通道内通过热交换回收流经烟气通道内烟气的热量。2.根据权利要求1所述的一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉，其特征在于：所述的立式炉体由多个载体炉组成，所述的载体炉内部为设置有热交换管的烟气通道。3.根据权利要求2所述的一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉，其特征在于：所述的多个载体炉纵向集成，并通过连通管连接。4.根据权利要求3所述的一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉，其特征在于：所述的连通管通过汇集管连接相邻两个载体炉内设置的热交换管，用于汇集并重新平均分配热交换管中的热载体。5.根据权利要求1或2所述的一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉，其特征在于：所述的烟气通道为纵向设置，上部为烟气进口，下部为烟气出口。6.根据权利要求1、2或4所述的一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉，其特征在于：所述的热交换管顶部通过集箱收集热载体并连接热载体出口导出热载体。7.根据权利要求6所述的一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉，其特征在于：所述的热交换管为中空、蛇形弯管。8.根据权利要求1所述的一种处理VOCs的RTO余热有机热载体炉，其特征在于：所述的立式炉体在热载体进口、热载体出口、烟气进口及烟气出口处设置有测温点，烟气进口处设置有烟气流量检测点，热载体进口处设置有热载体流量检测点。9.权利要求1-4、7、8中任一项所述的一种处理VOCs的RTO余热有...

【专利技术属性】
技术研发人员：严明军，王雁峰，沈小健，
申请(专利权)人：无锡博勒能源科技有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏,32