【摘 要】
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蓄热热力燃烧法是一种技术成熟、应用广泛、无二次污染的挥发性有机物（VOCs）控制技术,其适用于处理大风量、低浓度的VOCs废气。但蓄热式有机废气燃烧炉（Regenerative Thermal Oxidizer,RTO）在运行中容易出现燃烧室温度偏低、废气停留时间不足、反吹后VOCs残留浓度高、净化气VOCs浓度波动大和热回收效果差等问题,严重影响装置的运行性能。为解决上述问题,本研究采用流场数值
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蓄热热力燃烧法是一种技术成熟、应用广泛、无二次污染的挥发性有机物（VOCs）控制技术,其适用于处理大风量、低浓度的VOCs废气。但蓄热式有机废气燃烧炉（Regenerative Thermal Oxidizer,RTO）在运行中容易出现燃烧室温度偏低、废气停留时间不足、反吹后VOCs残留浓度高、净化气VOCs浓度波动大和热回收效果差等问题,严重影响装置的运行性能。为解决上述问题,本研究采用流场数值模拟的方法分析并优化RTO主箱体的结构,创新RTO装置整体结构设计,全面提升装置的运行性能,并应用于工程实践中,为后续RTO装置的设计和优化提供理论和应用案例支撑。主要得到以下结果:（1）为解决RTO主箱体的设计合理性问题,本研究通过数值模拟,优化主箱体结构。模拟结果表明,结构优化方案有效改善了主箱体内流场分布的均匀性,扩大了燃烧室内的高温区域范围,经反吹后VOCs的平均残留浓度降低至1 mg/m~3以内。（2）为创新RTO装置整体结构设计,本研究整合主箱体的结构优化方案和蓄热床的堆高计算,提出了RTO新装置的结构设计。新装置的模拟结果表明,每周期的平均净化气VOCs浓度仅为10 mg/m~3,VOCs去除效率稳定保持在99.5%以上。（3）为提高RTO新装置的热回收性能,本研究通过数值模拟,调控装置操作参数。模拟结果表明,阀门切换时间应避免长期设置在90 s以上,风量负荷应保持在40%～100%,进口VOCs浓度应控制在3000 mg/m~3以内,反吹风量应保持在1000～5000m~3/h,燃烧器PID控制和蓄热床温度修正方法与RTO运行工况要求吻合较好。（4）为验证RTO新装置设计和优化的合理性,本研究将新装置应用于工程实践中。应用结果表明,装置运行效果和经济性提升显著,VOCs去除效率长期保持在99.6%以上,热回收效率最高达到了95.5%,运行能耗成本下降20.8%。
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