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图1不同形式环保装置气耗比较
如图1所示,分别为HighECO-TNV,ECOTNV,直排炉(无环保装置)以及RTO装置在一年(按6000小时估算)运行中气耗(纵坐标)的比较。该比较基于平均20%的换单率、7000张/小时的车速、60公斤/小时的有机溶剂挥发量进行统计。
直燃炉的准确设计和制造质量,以及涂料线的开机率为关键。必须指出的是,要达到上述既环保又节能的要求,完全取决于所采用直燃炉的准确设计和制造质量,以及涂料线的开机率。由于VOCs必须在720℃以上的高温和一定的滞留时间内才能完全分解为二氧化碳和水,故直燃炉与烘房的合理设计,所选用的耐高温材料,制造和焊接工艺非常重要。与涂料生产线配套的直燃炉必须始终在720℃以上的高温下工作,才能真正达到最为严格的环保要求;而直燃炉的节能效果又取决于涂料线的工作状态。鉴于涂料线存在换单问题,通常来说开机率在70%以上选择直燃炉可达到最佳的节能效果。
创新技术打造高效节能直燃炉。KBA早于上世纪70年代便已开发出一体式直燃炉(TNV)。作为全球第一的金属印涂系统供应商,我们于2004年和2009年相继开发了节能型直燃炉(ECOTNV)和高效节能型直燃炉(HighECOTNV),分别如压题图和图2所示。由于采用了二级热交换器,同时对不同热交换器进行差异化的气流控制(AFC),此外还进一步优化设计相应的烘房从而达到了极高的节能效果,因此在2014年的德国埃森金属包装展(MetPack)上获得银奖。
图2KBA高效节能型直燃炉(HighEcoTNV)结构示意图
RTO装置在金属包装业的两大应用难题
近两年来,在VOCs处理方面,蓄热式热氧化装置(RTO)正在逐渐成为印铁制罐行业的一个热门话题。由于RTO的燃烧温度在高温800℃以上,其优点为可以将所有有害的有机物燃烧分解为CO2和水,故适合对诸多行业VOCs处理。
节能效果不如直燃炉。但在印铁企业,由于涂料烘房排放的VOCs并非像化工、制药等其他行业含某些有害有机物,故采用RTO仅能达到环保的要求,节能效果却不如印铁行业通常所采用的直燃炉。
印涂烘房高溶剂型排放的特点,对RTO装置的去除率性能要求非常高。更为重要的是,涂料烘房的排放为高溶剂型,故选用RTO时还必须考虑其去除率,以达到目前国家严格的环保标准。由于无论采用二床或三床式的RTO,其切换风门均须在废气和清洁空气之间进行频繁切换,而要达到极高的去除率,就对RTO切换风门的密封性和相应的RTO系统控制提出了非常严格的要求。
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