学文网[摘 要]介绍涂装线烘干室热回收式热力焚烧系统（TNV）的工作原理、基本组成，通过实例说明热回收式热力焚烧系统（TNV）废气净化效果及余热回收效益。
[关键词]涂装线；烘干室；TNV；余热回收
中***分类号：TG736 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2015）26-0193-02
一、前言
在整车生产环节中涂装线是耗能最大的生产单元，其能耗占整车生产企业能耗的50%以上，能耗的费用直接影响企业的生产成本。国内生产涂装线的汽车生产企业由于没有废气焚烧系统及余热利用装置，烘干炉加温炉产生的高达250℃以上烟气全部排到大气中，其中的热量也随之排放掉，造成极大的能源浪费。同时，烘干车身产生的废气没有得到处理直接排向大气，严重污染环境。汽车涂装线全面应用废气焚烧系统及余热回收利用的节能技术，对促进汽车涂装线节能降耗，提高汽车涂装线的市场竞争力有重要的意义。
基于上述原因，我司在新基地涂装线烘干室建设中需投入废气处理及余热回收装置。目前汽车整车生产线废气处理主要有热回收式热力焚烧系统（TNV）和蓄热式热力焚烧系统（RTO），而我司采用的是热回收式热力焚烧系统（TNV），选择理由如下：
a、流程上：
RTO系统是三个烘炉废气集中送至蓄热式RTO焚烧炉焚烧，直接排空，废气排空温度较高，蓄热式RTO焚烧炉占地面积大。烘干室供热由四元体单独提供。废气净化率达90%--95%；
TNV系统是每个烘干室设一个焚烧炉，有机废气通过焚烧后，经过多个三元体换热后，最终排空废气温度较低，余热充分利用，节能，且占地面积小。烘干室供热由三元体换热提供。废气净化率达99%。
b、成本上：
RTO通过多台四元体给烘干炉供热，TNV是通过多台三元体换热，其中四元体比三元体多一燃烧装置，成本高。另外，TNV比RTO多两台焚烧炉，总体折算后，总价差不多。
c、综合比较：
TNV比其他两种供热装置有排空温度低、余热利用充分、能耗低和废气净化率高的优点，占地面积小、且装机造价差不多，最终我司确定选用TNV系统。
我司新涂装线烘干室采用全球成熟先进的TNV废气焚烧系统，即由一台高压头风机将有机废气从烘干室内抽出，经过废气焚烧集中供热装置的内置换热器预热后，到达燃烧室内，然后再通过燃烧机加热，在高温下（750℃左右）将有机废气进行氧化分解，分解后的有机废气变成CO2和水。产生的高温烟气通过炉内的换热器和主烟气管道排出，满足国家及自治区的环保要求。同时，在主烟气管道尾部加装汽水换热装置，回收的热量用于前处理工艺、空调送风机组加热，充分利用尾气热量，降低能耗，降低生产成本，提高市场竞争力。笔者现将TNV废气焚烧系统及余热回收利用技术在我司涂装线的具体应用、废气净化效果及余热回收效益进行详细介绍。
二、热回收式热力焚烧系统（TNV）及余热回收装置的工作原理及组成
2.1 TNV废气焚烧系统及余热回收利装置的工作原理
用风机将烘干室内的废气抽出，送入废气焚烧集中供热装置，在燃烧室内经约750℃的高温氧化燃烧，将废气完全分解，变成CO2和水，产生的高温烟气在为烘干室供热时被回收，经过多级换热后的尾部烟气，通过余热回收装置（利用循环水与尾气换热，降低尾气温度），换热后的循环水送到前处理使工艺及空调机组使用，最终排放的烟气温度可以控制在100℃以内。原理***如***1所示：
2.2 TNV废气焚烧系统及余热回收利装置组成
热回收式热力焚烧系统（TNV）及余热回收装置由以下部分组成：
废气预热及焚烧系统：废气焚烧集中供热装置、抽废气风机以及废气管路；
循环风供热系统：烟气换热装置、烟气管路及烟气管路上的电动调节阀；新风换热系统：新风换热装置、补新风风机、补新风管路及烟气管路；
余热回收装置：换热装置、烟气管路及供水管路。
2.2.1废气预热及焚烧系统：
废气预热及焚烧系统工作过程：用一台高压头风机将有机废气从烘干室内抽出，经过废气焚烧集中供热装置的内置换热器预热后，到达燃烧室内，然后再通过燃烧机加热，在高温下（750℃左右）将有机废气进行氧化分解，分解后的有机废气变成CO2和水。产生的高温烟气通过炉内的换热器和主烟气管道排出，排出的烟气作为烘干室热源进行余热利用。另外，在主烟气管道上还设置有电动调节阀，用于调节装置出口的烟气温度。该废气焚烧集中供热装置的特点包括：有机废气在燃烧室的逗留时间为1～2s；有机废气分解率大于99%；热回收率可达76%；燃烧器输出的调节比可达40∶1；降低能耗，节能减排。
2.2.2烟气换热装置
TNV系统由几台烟气换热装置串联起来使用（电泳5台、中涂4台、面漆4台），利用烟气对烘干室的循环风进行加热，为烘干室提供所需的热量。该装置采用插入式无涡壳耐热风机，顶部烟气管路自带电动调节阀，进入换热器的烟气量可以无极调节，控制灵活、运行可靠。
2.2.3新风换热装置
新风换热装置的作用是用烟气加热后的新鲜风补充进烘干室内。新风换热装置是新风换热系统中的核心部件，该装置一般放置在系统后端，其作用是将系统余热进行回收，将烘干室补充的新风加热后送入烘干室。该装置的烟气出口设有电动调节阀，根据需要可以控制烟气的出口温度或新风换热后的温度。
2.2.4余热回收装置
余热回收装置的作用是将系统余热进行最后回收，将前处理供热水管内的水，通过汽水换热器换热再回到前处理工艺及空调机组，降低最终排烟温度。该装置的烟气出口设有电动调节阀，根据需要可以控制烟气的出口温度或新风换热后的温度。
三、废气净化效果及余热回收效益
3.1 废气净化效果
我司请环保监测单位到现在对烘干废气排放进行检测，检测时的工况为：面漆烘干室节拍为48JPH，焚烧温度分别为650℃和750℃。650℃焚烧温度下，废气净化检测结果如***2所示，750℃焚烧温度下，废气净化检测结果如***3所示。检测结果显示，在650℃的焚烧温度下，废气洁净度远远高于国家环保局的GB16297-1996《大气污染物综合排放标准》排放要求。
3.2余热回收效益
3.2.1我司涂装3条烘干线，电泳烘干排烟风量16000m3/小时，中涂、面漆排烟风量12000m3/小时，按平均排废量10000m3/小时算，每小时回收的热量5839830千焦（空气比热容=1006焦耳/Kg/度、空气的密度为1.29千克/米3），按每天平均生产20小时，每年生产250天，每年回收的热量为29199150兆焦，相当于每年节省768398m3的天然气，即每年节省361万元。
3.2.2回收的热量用于前处理工艺及空调机组。余热回收前烘干室尾部排烟温度在250℃以上，串入余热回收装置后，排烟温度控制在100℃以内，回收的热量可将生产的部分用水从30℃加到60℃-65℃，基本满足前处理工艺及空调机组的热量需要。
四、结论
面对当前能源日趋紧张的现状，烘干室要重点考虑节能、减排，采用热回收式热力焚烧系统（TNV）及余热回收技术，是目前烘干室废气净化及余热利用最行之有效的办法之一。
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