一、TO炉(废气焚烧炉):
废气焚烧炉是一种利用高温氧化技术分解有害气体的环保设备,广泛应用于工业废气处理领域。
二、工作原理与技术类型:
氧化分解原理
废气在密闭燃烧室中与氧气混合,通过辅助燃料(如天然气)加热至反应温度(通常750℃–1100℃),使有机物(VOCs)氧化为无害的二氧化碳和水。关键控制参数包括温度、停留时间(≥2秒)及湍流度,确保充分燃烧。
主要技术类型
o 直燃式(TO):结构简单,直接燃烧废气,适合易燃易爆浓度不稳定废气, 如石化行业、精细化工、含卤素类高氯、高氟、高硫化类废气。
TO炉(直燃式焚烧炉)与RTO炉(蓄热式焚烧炉)是处理有机废气的主流技术,二者在结构原理、适用场景及运行成本等方面差异显著。
TO炉(直燃式焚烧炉)
原理:通过燃烧器直接加热废气至氧化温度(850~1100℃),使有机物分解为CO₂和H₂O,配备余热回收及烟气处理装置。
热效率:仅约85%,高温烟气可进行余热回收蒸汽、热风、热水等。
三、TO炉(热力氧化炉),其从吹扫到启炉成功的流程核心是安全与稳定。其核心流程、注意事项及吹扫介质如下:
首先:吹扫介质通常使用空气。在绝大多数TO炉设计中,吹扫的目的是用新鲜空气置换炉膛和烟道内的气体,以清除可能存在的可燃物(如残留废气、燃料气),这是最经济、最常规的操作。使用氮气吹扫是特定情况下的特殊选择,主要用于以下两种高风险场景:
处理高浓度、易爆废气:当炉膛内可能积聚的废气浓度极高,进入空气又形成爆炸性混合物的风险时。
催化型TO炉(CO炉):为防止催化剂在启动阶段中毒或烧结,有时会用惰性气体(如氮气)创造无氧环境。
而蒸汽吹扫在TO炉启炉中极少使用,它更常见于停炉后的急冷或管道吹扫。
01、TO炉标准启炉流程与注意事项
以下是TO炉从准备到启炉成功的标准流程,每个阶段都有关键注意事项:
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阶段 |
核心目的 |
关键操作与注意事项 |
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1.吹扫前检查与准备 |
确保所有系统就绪,满足安全启动条件。 |
1.燃料系统:确认辅助燃料(燃料油/天然气)压力、阀门状态正常。 |
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2.炉膛吹扫 |
安全核心:清除炉内可燃气体,防止爆燃。 |
1.介质与时间:启动助燃风机,用新鲜空气吹扫至少3-5个炉膛容积,时间通常不低于5分钟。 |
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3.点长明灯与建立小火 |
安全点燃燃烧器,为系统提供初始热源。 |
1.点火前再次确认:确认主废气阀门完全关闭,燃料阀前压力正常。 |
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4.升温与切入废料 |
将炉膛加热至废料氧化所需温度,并平稳切入主流程。 |
1.升温曲线:用长明灯火(或转大火)将炉膛缓慢加热至设计氧化温度(通常为760-850℃)。升温速率需控制(如≤100℃/小时),以防耐火材料热应力开裂。 |
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5.稳定运行与燃烧器调节 |
过渡到自动燃烧或低辅助燃料状态,达到设计处理效率。 |
1.向自持燃烧过渡:当废料热值足够高时,随着废料量增加,可逐步减小辅助燃料直至完全关闭。此过程必须缓慢,确保炉温始终高于最低要求。 |
02、不同工况下的特别注意事项
处理低浓度、大量废料:此类废料热值低,辅助燃料消耗大。启炉升温阶段需确保燃料供应充足。切入废料后,需特别注意“冷态”废气对炉膛的冷却效应”,防止温度骤降导致熄火或效率不达标。
处理含卤素(Cl、F等)废料:在升温至200-400℃期间,应尽量避免长时间停留,以防生成强腐蚀性的酸性气体。应快速通过此温度区间。同时,后续需确保后端急冷塔和碱洗塔已处于待运行状态。
催化型TO炉(CO炉):严禁高温启炉!必须先完成上述吹扫,然后在远低于催化剂活性温度(例如<250℃)下点燃小火,再以更缓慢的速率(如≤50℃/小时)将催化剂床层均匀加热至起燃温度(通常300-400℃),之后才能引入废气。
03、投加废气与废液的关键注意事项
1.废气投加阶段
在炉温达到设定值后,首先切入废气。
(1)切入条件:确保炉膛温度稳定高于废气中所有成分的最低氧化温度(通常需≥760℃),且废气浓度(LEL值)低于爆炸下限的25%。
(2)操作要点:
缓慢开启废气主管道阀门,避免流量和压力的剧烈冲击。
同步微调助燃风量,维持炉膛微负压和合理的含氧量(通常3-6%)。
密切监测炉膛温度变化。若废气热值低导致温降,需及时调大辅助燃料;若热值高导致温升过快,则需增加风量或减少废气量。
2.废液投加阶段
必须在废气投加后系统已运行稳定的前提下进行。
(1)切入条件:炉膛温度应比仅处理废气时更高(例如≥850℃),以确保废液液滴能完全气化、焚烧。废液雾化系统(泵压、雾化空气/蒸汽)必须已调试至最佳状态。
(2)操作要点:
初始投加量要小(如设计流量的30%),待炉温、负压稳定后再阶梯式缓慢提升(每次增加10-15%)。
重点关注雾化效果:雾化不良会导致液滴撞壁、燃烧不全、积炭甚至爆炸回火。需监控雾化介质压力与液压的比值是否稳定。
严密监控排放:废液引入后,烟气中CO、NOx、烟尘等指标可能波动,需及时调整风量配比。
04、核心要点
安全是TO炉启炉的最高原则,任何步骤的异常都必须立即中断流程并排查。整个启炉过程应严格遵循设备制造商提供的具体操作规程(SOP),并密切关注仪表反馈进行操作决策,而非仅凭经验。操作记录,尤其是升温曲线、关键参数和任何异常情况,对于后续的维护和故障分析至关重要。
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