CN116159408A - 一种热平衡管理的沸石转轮+rto有机废气处理系统 - Google Patents

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金慧
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王真
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Abstract

本发明公开了一种热平衡管理的沸石转轮+RTO有机废气处理系统,包括由沸石转轮、RTO、换热器、吸附风机、脱附风机、换热风机和助燃风机组成的有机废气处理装置,以及能耗实时监测模块和运行控制模块,其特点是采用集中式在线数据采集模块与能耗实时监测模块和运行控制模块组成有机废气处理装置的热平衡管理系统,利用大数据分析有机废气处理装置的热力平衡与节能空间,对能耗过高的组件及时预警的热平衡管理。本发明与现有技术相比具有实现能耗可控、节能减排节的运行效果,较好地解决了沸石转轮+RTO有机废气处理装置运行状态难掌握,能耗路径与热力平衡关系不清晰,节能运行管理实现复杂等问题。

Description

一种热平衡管理的沸石转轮+RTO有机废气处理系统
技术领域
本发明涉及废气处理技术领域,尤其是一种用于大型涂装企业的一种热平衡管理的沸石转轮+RTO有机废气处理系统。
背景技术
随着环境保护意识的不断提高,以及对VOCs(Volatile Organic Compounds,挥发性有机污染物)的排放要求与管理要求逐渐加强,以船舶企业为代表的大型涂装企业VOCs治理逐渐引起重视。船舶企业传统的VOCs处理方式一般为活性炭净化或“活性炭+CO(Catalytic Oxidizer,催化氧化),以上处理方式虽然能够较好的净化废气中的VOCs,但由于现场管理不到位导致活性炭不能定期更换与涂装车间有机废气大风量瞬时高浓度等因素,导致以活性炭为主要净化介质的处理方式难以满足日趋严格的地方环保要求。
目前,船舶企业VOCs治理的新建与改造工程多采用“沸石转轮+ RTO(Regenerative Thermal Oxidizer,蓄热式热氧化器)”有机废气处理装置。虽然该有机废气处理装置具有净化效率高、净化效果稳定等优点,但该有机废气处理装置存在的能耗路径与热力平衡关系不清晰等问题,亟需一种基于该有机废气处理装置的能耗评估与管理系统实现运行的能耗评估与节能管理。
发明内容
本发明的目的是针对现有技术的不足而提供的一种热平衡管理的沸石转轮+RTO有机废气处理系统,采用传感器对有机废气处理装置的不同部件进行风量、温度、天然气流量和VOCs浓度的采集,将其与系统的实时运行工况数据结合在一起,运用工业互联网、大数据技术进行专业分析,获得该有机废气处理装置运行状况下的能耗数据,实时准确地监测、评估该有机废气处理装置的运行状态,分析该有机废气处理系统的热力平衡关系与节能空间,并对能耗过高的组件及时预警,实现能耗可控、节能减排的目的,结构简单,使用方便,进一步提高装置的有机废气处理的效率,具有一定的应用前景。
实现本发明目的具体技术方案是:一种热平衡管理的沸石转轮+RTO有机废气处理系统,包括由沸石转轮、RTO、换热器、吸附风机、脱附风机、换热风机和助燃风机组成的有机废气处理装置,以及能耗实时监测模块和运行控制模块,其特点是采用集中式在线数据采集模块与能耗实时监测模块和运行控制模块组成有机废气处理装置的热平衡管理系统,所述集中式在线数据采集模块由设置在沸石转轮、RTO、换热器、吸附风机、脱附风机、换热风机和助燃风机进出口管道处的若干传感器组成,集中式在线数据采集模块将采集的各部件测点的风量、温度、天然气流量和VOCs浓度输入能耗实时监测模块;所述能耗实时监测模块将各部件测点的风量、温度、天然气流量、VOCs浓度数据与运行控制模块输入的实时运行工况数据结合,利用大数据分析有机废气处理装置的热力平衡与节能空间,对能耗过高的组件及时预警,实现能耗可控和节能减排的热平衡管理。
本发明与现有技术相比具有实时响应、速度快和效率高的特点,实现能耗过高早报警、早排除,提升生产效益等优点。尤其适合应用于以船舶企业为代表的大型涂装企业沸石转轮+RTO有机废气处理装置,较好地解决了沸石转轮+RTO有机废气处理装置运行状态难掌握,能耗路径与热力平衡关系不清晰,节能运行管理实现复杂等问题,大大提升了工作效率,节能减排具有一定的应用前景。
附图说明
图1为本发明结构示意图;
图2为沸石转轮+RTO有机废气处理装置结构示意图;
图3为传感器测点布置示意图。
实施方式
参阅图1,本发明由若干传感器a1~n组成的集中式在线数据采集模块b与能耗实时监测模块d和运行控制模块c组成沸石转轮+RTO有机废气处理装置的热平衡管理系统,所述集中式在线数据采集模块b采用信号线与若干传感器a1~n连接;所述能耗实时监测模块d采用光纤分别与集中式在线数据采集模块b和运行控制模块c连接。
参阅图2,所述沸石转轮+RTO有机废气处理装置包括:沸石转轮1、RTO(焚烧炉)2、换热器3、吸附风机4、脱附风机5、换热风机6、助燃风机7。
所述沸石转轮+ RTO有机废气处理装置运行流程如下:涂装车间排风管收集的大风量低浓度有机废气经吸附风机4的牵引作用进入预过滤器进行初步过滤,去除了漆雾粉尘等杂质的有机废气进入沸石转轮1净化后进入排气筒排放,VOCs吸附于沸石转轮1中;焚烧炉2由天然气助燃加热炉膛温度并产生高温空气进入换热器3,通过换热风机6将换热器3从RTO获取的热量输送至沸石转轮1脱附端,沸石转轮1的脱附区域经加热后使吸附的VOCs脱附,脱附后的VOCs经脱附风机5形成高浓度小风量的脱附风进入焚烧炉2中,此废气进入焚烧炉2后先吸收热量至一定温度后再释放热量,释放的热量再补充废气进入焚烧炉2所吸收的热量以维持该系统的热量平衡。
在沸石转轮+ RTO有机废气处理装置的运行开始阶段,为使焚烧炉2的炉膛达到预设温度(一般为700°C),需要持续提供天然气助燃以提供热量,当达到预设温度后停止天然气助燃。经沸石转轮1浓缩后的高浓度、小风量的有机废气通过脱附风机5牵引作用进入焚烧炉2,如果浓缩后的有机废气浓度高于一定浓度后,其在高温氧化释放的热量足以补充其在焚烧炉2内吸收的热量,则无需天然气助燃以维持该系统的热量平衡;如果浓缩后的有机废气浓度较低,其在高温氧化释放的热量不能补充其在焚烧炉2内吸收的热量,则需要天然气助燃以维持该系统的热量平衡。
在沸石转轮+ RTO有机废气处理装置的运行过程中,天然气助燃与有机废气高温氧化释放热量,热量通过换热器3输送至沸石转轮1以对VOCs进行脱附;吸附风机4、脱附风机5、换热风机6等风机组件由需要电能提供动力。
参阅图3,所述若干传感器a1~n分别布置在沸石转轮1、焚烧炉2、换热器3、吸附风机4、脱附风机5、换热风机6、助燃风机7的进出口管道处,用于采集各部件测点处的风量、温度、天然气流量、VOCs浓度数据。各部件测点测点拾取数据如下:
测点I:风量、VOCs浓度、温度;测点II:风量、VOCs浓度、温度;测点III:风量、温度;测点IV:天然气流量;测点V:风量、温度;测点VI:风量、温度;测点VII:风量、温度;测点VIII:风量、温度;测点IX:风量、温度;测点X:风量、温度;测点XI:风量、温度;测点XII:风量、温度、VOCs浓度。
本发明将沸石转轮+RTO有机废气处理装置上设置的若干传感器a1~n采集的不同部件测点的风量、温度、天然气流量、VOCs浓度数据,能耗实时监测模块d将各部件测点的风量、温度、天然气流量、VOCs浓度数据与运行控制模块c输入的实时运行工况数据结合,运用工业互联网、大数据技术进行专业分析,基于该有机废气处理装置运行状况下的能耗数据,实时准确地监测、评估该有机废气处理装置的运行状态,分析该有机废气处理系统的热力平衡关系与节能空间,并对能耗过高的组件及时预警,实现能耗可控、节能减排的目的。较好地解决了沸石转轮+RTO有机废气处理装置运行状态难掌握,能耗路径与热力平衡关系不清晰,节能运行管理实现复杂等问题。
以上只是对本发明作进一步的说明,并非用以限制本专利,凡为本发明等效实施,均应包含于本专利的权利要求范围之内。

Claims (1)

1.一种热平衡管理的沸石转轮+RTO有机废气处理系统,包括由沸石转轮、RTO、换热器、吸附风机、脱附风机、换热风机和助燃风机组成的有机废气处理装置,以及能耗实时监测模块和运行控制模块,其特征在于,有机废气处理装置的各组件上设置若干传感器组成的集中式在线数据采集模块与能耗实时监测模块和运行控制模块构建有机废气处理装置的热平衡管理系统,所述若干传感器分别设置在沸石转轮、RTO、换热器、吸附风机、脱附风机、换热风机和助燃风机的进出口管道处;所述集中式在线数据采集模块将采集各部件测点的风量、温度、天然气流量和VOCs浓度输入能耗实时监测模块;所述能耗实时监测模块将各部件测点的风量、温度、天然气流量、VOCs浓度数据与运行控制模块输入的实时运行工况数据结合,利用大数据分析有机废气处理装置的热力平衡,对能耗过高的设备及时预警,实现能耗可控和节能减排的热平衡管理。
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