CN108613197B - 一种回收利用rto焚烧炉热能的装置及其使用方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种回收利用RTO焚烧炉热能的装置，包括RTO焚烧炉、第一逆流换热器、油泵、低位储油箱、高位膨胀油箱、油气分离器、第二逆流换热器和用热设备，RTO焚烧炉与第一逆流换热器连接，第一逆流换热器分别与油气分离器、油泵和低位储油箱连接，油气分离器分别与高位膨胀油箱、第二逆流换热器连接，第二逆流换热器与用热设备连接，低位储油箱的与高位膨胀油箱连接，油泵与第二逆流换热器连接，同时，还公开了其使用方法；具有能够回收利用RTO焚烧炉热能，提高RTO焚烧炉热回收效率的特点。

Description

一种回收利用RTO焚烧炉热能的装置及其使用方法

技术领域

本发明属于热能回收技术领域，具体涉及一种回收利用RTO焚烧炉热能的装置及其使用方法。

背景技术

对汽车工业生产来说，部件的喷涂是必不可少的一环，尤其汽车外饰的喷涂质量直接影响汽车的外在质感，喷涂生产线上大量使用的油漆中含有多种有害气体，按照国家环保法规的规定，必须处理到达标后才可以排往大气环境中。而对于此类气体，最好的处理方法就是焚烧，因此国内稍具规模的汽车喷涂线都配置了RTO焚烧炉，该类RTO焚烧炉采用天然气助燃的方式，即通过天然气燃烧使炉膛内保持温度在喷涂废气的燃点之上，通常RTO运行烟气温度要达到830℃，即达到要求，但RTO实际运行烟气温度可以达到880℃，相应地RTO的排气温度往往高于150℃，大量的热能无谓散失，虽然对RTO的排气可以进行余热回收，但是如果能将RTO的炉膛温度控制在830℃，在运行温度高于该值时将高温热能抽取一部分输送往其他工艺环节，例如烘箱等，从热力学角度上看，其价值远远大于对排放的烟气所进行的余热回收。

发明内容

为解决上述现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种能够回收利用RTO焚烧炉热能，提高RTO焚烧炉热回收效率的装置及其使用方法。

本发明解决其技术问题是通过以下技术方案实现的：

一种回收利用RTO焚烧炉热能的装置，包括RTO焚烧炉，它还包括第一逆流换热器、油泵、低位储油箱、高位膨胀油箱、油气分离器、第二逆流换热器和用热设备，所述RTO焚烧炉的烟气出口依次经过开关阀、比例调节阀与第一逆流换热器的烟气进口连接，所述第一逆流换热器的烟气出口与RTO焚烧炉的烟气进口连接，所述第一逆流换热器的导热油出口通过循环油管与油气分离器连接，所述第一逆流换热器的导热油进口通过分别循环油管与油泵的出口连接、通过系统排油管与低位储油箱连接，所述油气分离器通过排气管与高位膨胀油箱连接，通过循环油管分别与第二逆流换热器的导热油进口、导热油出口连接，所述第二逆流换热器的空气出口与用热设备的空气进口连接，所述第二逆流换热器的空气进口与用热设备的空气出口连接，所述低位储油箱的导热油进口通过排油管与高位膨胀油箱的导热油出口连接，所述低位储油箱的导热油出口通过注油管与高位膨胀油箱的导热油进口连接，所述油泵的进口通过循环油管与第二逆流换热器的导热油出口连接，所述高位膨胀油箱通过定压管连接至油泵的进口端的循环油管上。

作为优选的技术方案，所述第一逆流换热器采用不锈钢逆流转换器。

作为进一步改进的技术方案，所述油气分离器、第二逆流换热器的导热油进口连接的循环油管和油气分离器、第二逆流换热器的导热油出口连接的循环油管的汇合处设有三通调节阀。

作为进一步改进的技术方案，所述定压管与油泵的进口端的循环油管的连接处，至油泵的进口端的循环油管与第二逆流换热器出口端的循环油管的连接处之间还设置有储能油箱。

作为进一步改进的技术方案，所述低位储油箱设有短注油管和短排油管。

作为进一步改进的技术方案，所述低位储油箱与高位膨胀油箱连接的注油管上设有注油泵。

作为进一步改进的技术方案，所述油泵设有两个，两个所述油泵并联连接，其中一个所述油泵的出口端设有取样器。

作为进一步改进的技术方案，所述第一逆流换热器的导热油出口至油气分离器之间的循环油管上，接入安全阀，所述安全阀连接至高位膨胀油箱上。

作为进一步改进的技术方案，所述高位膨胀油箱设有高低位液位控制。

一种基于回收利用RTO焚烧炉热能的装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、对所述低位储油箱、高位膨胀油箱和循环油管注入导热油；

S2、在所述RTO焚烧炉的炉膛温度不超过880℃时，保持开关阀的关闭状态；

S3、在所述RTO焚烧炉的炉膛温度超过880℃时，开启油泵，保持导热油的流动，打开开关阀；

S4、在完成所述步骤S3后，观察RTO焚烧炉炉膛温度，若RTO焚烧炉炉膛温度降温速率变快，则调节比例调节阀，使得RTO焚烧炉释放的烟气流量变小；

S5、采用油气分离器将混杂的空气送入高位膨胀油箱一并排出；

S6、在所述RTO的高温烟气对用热设备供热足够后或用热设备热量需求较低时，采用储能油箱对热量进行蓄存，而在所述RTO的高温烟气对用热设备供热不足或用热设备热量需求较高时，采用储能油箱将蓄存的热量进行释放；

S7、进行检修时，停止回收利用RTO焚烧炉热能的装置的运行，通过高位膨胀油箱的排油管及系统排油管，将导热油排往低位储油箱。

本发明的有益效果为：

与现有技术相比，本发明提供的一种回收利用RTO焚烧炉热能的装置，在喷涂生产线的排出气体充裕的情况下，能够使RTO焚烧炉的炉膛温度得到优化，大大减少了RTO焚烧炉炉壁散失的热量，从而使得用热设备所需的能源耗量显著降低，同时还可输出高品位热能供其他工艺环节利用，最终使得RTO焚烧炉的排烟温度也有一定幅度降低，减少了无谓排往大气的热量，进一步降低了低位热能的损耗值。

此外，本发明提供的基于回收利用RTO焚烧炉热能的装置的使用方法，具有多余的高品位热能输出可控性强，导热油的安全性有保障，系统的维护性和操作性均非常便利，需要维护检修时所有的部件均可以独立关断，且RTO焚烧炉的正常运行不受影响的显著优点。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

附图标记说明：1、RTO焚烧炉；2、第一逆流换热器；3、开关阀；4、比例调节阀；5、油泵；6、低位储油箱；7、储能油箱；8、高低液位控制；9、注油泵；10、高位膨胀油箱；11、第二逆流换热器；12、用热设备；13、取样器；14、系统排油管；15、定压管；16、排油管；17、排气管；18、注油管；19、循环油管；20、油气分离器；21、三通调节阀；22、安全阀；23、短注油管；24、短排油管。

具体实施方式

下面通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。

实施例

如图1所示，一种回收利用RTO焚烧炉1热能的装置，包括RTO焚烧炉1、第一逆流换热器2、油泵5、低位储油箱6、高位膨胀油箱10、油气分离器20、第二逆流换热器11和用热设备12，RTO焚烧炉1的烟气出口依次经过开关阀3、比例调节阀4与第一逆流换热器2的烟气进口连接，第一逆流换热器2的烟气出口与RTO焚烧炉1的烟气进口连接，第一逆流换热器2的导热油出口通过循环油管19与油气分离器20连接，第一逆流换热器2的导热油进口通过分别循环油管19与油泵5的出口连接、通过系统排油管14与低位储油箱6连接，油气分离器20通过安装有阀门的排气管17与高位膨胀油箱10连接，通过循环油管19分别与第二逆流换热器11的导热油进口、导热油出口连接，第二逆流换热器11的空气出口与用热设备12的空气进口连接，第二逆流换热器11的空气进口与用热设备12的空气出口连接，低位储油箱6的导热油进口通过排油管16与高位膨胀油箱10的导热油出口连接，低位储油箱6的导热油出口通过注油管18与高位膨胀油箱10的导热油进口连接，油泵5的进口通过循环油管19与第二逆流换热器11的导热油出口连接，高位膨胀油箱10通过定压管15连接至油泵5的进口端的循环油管19上。

本实施例中，第一逆流换热器2采用不锈钢逆流转换器。

本实施例中，油气分离器20、第二逆流换热器11的导热油进口连接的循环油管19和油气分离器20、第二逆流换热器11的导热油出口连接的循环油管19的汇合处设有三通调节阀21。

本实施例中，定压管15与油泵5的进口端的循环油管19的连接处，至油泵5的进口端的循环油管19与第二逆流换热器11出口端的循环油管19的连接处之间还设置有储能油箱7。

本实施例中，低位储油箱6设有各自安装有阀门的短注油管23和短排油管24。

本实施例中，低位储油箱6与高位膨胀油箱10连接的注油管18上设有注油泵9。

本实施例中，油泵5设有两个，两个油泵5并联连接，其中一个油泵5的出口端设有取样器13，油泵5的进出口仪表等均按常规要求设置，两台油泵5一用一备，互为备用；

本实施例中，第一逆流换热器2的导热油出口至油气分离器20之间的循环油管19上，接入安全阀22，安全阀22连接至高位膨胀油箱10上。

本实施例中，高位膨胀油箱10设有高低位液位控制。

本实施例中，用热设备12采用烘箱。

本实施例中的一种回收利用RTO焚烧炉热能的装置形成了RTO焚烧炉热能回收利用的系统，其主要结构的用途说明：开关阀3控制该回路的通断；比例调节阀4用于调节烟气流量；第一逆流换热器2用于高温烟气和导热油的换热；油泵5为导热油在以上设备及管路中循环提供动力；储能油箱7用于存储热量及保持导热油温度稳定性；排气管17用于排除系统循环中所混杂空气，避免影响管路循环；油气分离器20用于将导热油中混杂的空气分离出来；低位储油箱6用于向系统注油及系统管路检修等情况下的储油；高低液位控制8用于控制高位膨胀油箱10液位；注油泵9用于向高位膨胀油箱10注油；高位膨胀油箱10用于容纳系统温度升高时的膨胀油量、向系统注油、保持系统循环油泵5吸入侧压力；取样器13用于从系统中取油样供检测用；系统排油管14用于将系统内的导热油在需要时排入低位储油箱6；定压管15用于连接高位膨胀油箱10及系统循环油泵5吸入侧；排油管16用于将高温膨胀油箱内的导热油排入低位储油箱6；注油管18用于向高位膨胀油箱10注油；第二逆流换热器11用于将导热油携带的热量传递给用热设备12侧循环回路，其循环介质可以是空气，也可以是水或其他工质；循环油管19用于在系统中传递导热油的热量；在本系统安装完毕调试前，需要先向低位储油箱6注入导热油，再由低位储油箱6将导热油经注油泵9送往高温膨胀油箱10，故短注油管23用于接驳油罐车；在低位储油箱维修或者更换，再或者运行一定时间后需要更换系统内所有的导热油时，将系统内的导热油先排往低位储油箱6，再把抽吸设备连接在短排油管24上以清空低位储油箱6。

基于实施例中的回收利用RTO焚烧炉热能的装置的使用方法，包括以下步骤：

S1、通过短注油管23接驳油罐车，对低位储油箱6、高位膨胀油箱10和循环油管19注入导热油；

S2、在RTO焚烧炉1的炉膛温度不超过880℃时，为不影响RTO焚烧炉1正常工作，保持开关阀3的关闭状态，此时RTO焚烧炉1的高位烟气热量不会供给回收利用RTO焚烧炉1热能的装置的导热油系统，系统中的油泵5为停止状态；

S3、在RTO焚烧炉1的炉膛温度超过880℃时，开启油泵5，保持导热油的流动，打开开关阀3，此时RTO焚烧炉1的高位烟气进入第一逆流换热器2，被加热后的导热油送往第二逆流换热器11，继而将热量传递给用热设备12，且导热油温度升高后，所膨胀的导热油经定压管15进入10高位膨胀油箱10；

S4、在完成步骤S3后，观察RTO焚烧炉1炉膛温度，若RTO焚烧炉1炉膛温度降温速率变快，则调节比例调节阀4，使得RTO焚烧炉1释放的烟气流量变小，以避免影响RTO焚烧炉1正常工作，同时，三通调节阀21可以根据用热设备12的用热量调节流量；

S5、采用油气分离器20将混杂的空气送入高位膨胀油箱10一并排出；

S6、在RTO的高温烟气对用热设备12供热足够后或用热设备12热量需求较低时，采用储能油箱7对热量进行蓄存，而在RTO的高温烟气对用热设备12供热不足或用热设备12热量需求较高时，采用储能油箱7将蓄存的热量进行释放；

S7、进行检修时，打开排油管16和短排油管24的阀门，停止回收利用RTO焚烧炉1热能的装置的运行，通过高位膨胀油箱10的排油管16及系统排油管14，将导热油排往低位储油箱6。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种回收利用RTO焚烧炉热能的装置，包括RTO焚烧炉，其特征在于，它还包括第一逆流换热器、油泵、低位储油箱、高位膨胀油箱、油气分离器、第二逆流换热器和用热设备，所述RTO焚烧炉的烟气出口依次经过开关阀、比例调节阀与第一逆流换热器的烟气进口连接，所述第一逆流换热器的烟气出口与RTO焚烧炉的烟气进口连接，所述第一逆流换热器的导热油出口通过循环油管与油气分离器连接，所述第一逆流换热器的导热油进口通过分别循环油管与油泵的出口连接、通过系统排油管与低位储油箱连接，所述油气分离器通过排气管与高位膨胀油箱连接，油气分离器通过循环油管分别与第二逆流换热器的导热油进口、导热油出口连接，所述第二逆流换热器的空气出口与用热设备的空气进口连接，所述第二逆流换热器的空气进口与用热设备的空气出口连接，所述低位储油箱的导热油进口通过排油管与高位膨胀油箱的导热油出口连接，所述低位储油箱的导热油出口通过注油管与高位膨胀油箱的导热油进口连接，所述油泵的进口通过循环油管与第二逆流换热器的导热油出口连接，所述高位膨胀油箱通过定压管连接至油泵的进口端的循环油管上；

所述定压管与油泵的进口端的循环油管的连接处，至油泵的进口端的循环油管与第二逆流换热器出口端的循环油管的连接处之间还设置有储能油箱；

所述低位储油箱设有短注油管和短排油管；

所述低位储油箱与高位膨胀油箱连接的注油管上设有注油泵；

所述油泵设有两个，两个所述油泵并联连接，其中一个所述油泵的出口端设有取样器；

所述第一逆流换热器的导热油出口至油气分离器之间的循环油管上，接入安全阀，所述安全阀连接至高位膨胀油箱上；

所述高位膨胀油箱设有高低位液位控制。

2.根据权利要求1所述的一种回收利用RTO焚烧炉热能的装置，其特征在于，所述第一逆流换热器采用不锈钢逆流转换器。

3.根据权利要求1所述的一种回收利用RTO焚烧炉热能的装置，其特征在于，所述油气分离器与第二逆流换热器的导热油进口连接的循环油管和油气分离器与第二逆流换热器的导热油出口连接的循环油管的汇合处设有三通调节阀。

4.基于权利要求1所述的一种回收利用RTO焚烧炉热能的装置的使用方法，其特征在于，包括以下步骤：

S1、对所述低位储油箱、高位膨胀油箱和循环油管注入导热油；

S2、在所述RTO焚烧炉的炉膛温度不超过880℃时，保持开关阀的关闭状态；

S3、在所述RTO焚烧炉的炉膛温度超过880℃时，开启油泵，保持导热油的流动，打开开关阀；

S4、在完成所述步骤S3后，观察RTO焚烧炉炉膛温度，若RTO焚烧炉炉膛温度降温速率变快，则调节比例调节阀，使得RTO焚烧炉释放的烟气流量变小；

S5、采用油气分离器将混杂的空气送入高位膨胀油箱一并排出；

S6、在所述RTO焚烧炉的高温烟气对用热设备供热足够后或用热设备热量需求较低时，采用储能油箱对热量进行蓄存，而在所述RTO焚烧炉的高温烟气对用热设备供热不足或用热设备热量需求较高时，采用储能油箱将蓄存的热量进行释放；

S7、进行检修时，停止回收利用RTO焚烧炉热能的装置的运行，通过高位膨胀油箱的排油管及系统排油管，将导热油排往低位储油箱。