蓄熱式熱力（lì）焚燒爐（RTO）工作原（yuán）理及主要性能指標

隨著我國文化和經濟的快速（sù）發展，人們對生活質量要求逐漸提高，環保意（yì）識逐漸（jiàn）加強，對（duì）生活環境要求日益提高。

工業有機廢氣是當今大氣汙染的一種主要成因之（zhī）一，近幾（jǐ）年國家（jiā）對環境治理的力度日益加大（dà），對（duì）有機廢氣排放標準也越來越高。

高標準（zhǔn）政策下，對有機廢氣處（chù）理設備的技術性能要求有了大（dà）幅度提高，本文通（tōng）過對各種蓄熱式熱力焚燒爐（RTO）的（de）工作原理及主要性能指標介紹（shào），對蓄熱式熱力焚燒爐（RTO）的應用發展前景做（zuò）出探討（tǎo）和分析。

1、蓄（xù）熱式熱力焚燒爐的工作原理 

蓄熱（rè）式熱力焚燒爐（RTO），是一種高效的有機（jī）廢氣處理設備，其工作原理是，把有（yǒu）機廢氣加熱到760攝氏度以上，使廢氣中的揮發性有機物（VOCs）氧化分解為二氧化（huà）碳和水。

氧化過程產生的熱量存儲在特製的陶瓷蓄熱體，使蓄熱體升溫“蓄熱”。陶瓷蓄熱體內儲存的熱量用於預（yù）熱後續進入（rù）的有機廢氣（qì），該過程為陶瓷蓄熱體的“放熱”過程，從而節（jiē）省廢（fèi）氣升溫過（guò）程的燃料消耗。

2、RTO在（zài）國（guó）內的技術發展曆程 

2.1第一（yī）代RTO

第一代RTO是兩床式結構，由兩個陶瓷蓄熱體填料床組成，以最簡單的一進一出過程完（wán）成“蓄熱”和“放熱”過程（chéng）的切換。

RTO設備的分解效率主要由（yóu）反（fǎn）應（yīng）溫度、停留時間、氣體流速等因素（sù）決定。兩床式RTO有2個蓄熱室（shì），工作時（shí）2個蓄熱室大約1min-2min切換一次狀（zhuàng）態（tài）（進（jìn）口-出（chū）口），風門在切換過程中（zhōng）大約有0.3s-0.6s的時間直接將高濃度的（de）廢氣排到（dào）排放口，且當前（qián）進氣蓄熱室底（dǐ）部殘留的未分解廢氣也被直接排出。

大量工程應用表明：兩床式RTO的VOCs的最大分解效率為95%，最大（dà）綜合熱效率為90%，進出口溫差高達45攝（shè）氏度。在閥切（qiē）換時（shí），廢氣管（guǎn）道內的壓力波動範圍為±500pa，當兩床（chuáng）式RTO進氣口VOCs濃度（dù）大於1g/m3時，出口濃度會超過北（běi）京和上（shàng）海（hǎi）的地（dì）方排放標準（50mg/m³）。

2.2第二代RTO

第二代RTO同樣是采用閥門切換式，由三個或多（duō）個（gè）陶瓷填充（chōng）床組成（chéng）, 在（zài）第一代RTO的基礎上增加了“吹掃（sǎo）”功能，大大的提高了廢氣分解效（xiào）率。

以三床式RTO為例：

階段一：廢（fèi）氣通過蓄熱床A被預熱，然（rán）後進入燃燒室燃燒（shāo），蓄熱床C中殘留未處理廢氣被（bèi）淨化後的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理（吹掃功能），分解後的廢氣經（jīng）過蓄熱床B排出，同（tóng）時蓄熱床（chuáng）B被（bèi）加熱。

階（jiē）段二（èr）：廢氣（qì）通（tōng）過蓄熱床B被預熱，然後進入燃燒室燃燒，蓄熱床A中殘留未處理廢（fèi）氣（qì）被淨化後的氣體反吹回燃燒室進行焚（fén）燒處理，分解後廢（fèi）氣經過蓄熱床（chuáng）C排出，同時蓄熱床（chuáng）C被加熱。

階段（duàn）三：廢氣通過蓄熱床C被預熱，然後進人燃燒室燃燒，蓄熱（rè）床B中殘留未處理廢氣被淨化後的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理分解後廢氣經過蓄熱床A排出，同（tóng）時蓄熱床A被加熱。

如此周期性運（yùn）行，廢氣在燃燒室內氧化分解，燃燒室內溫度（dù）維持在設定溫度（一般為800-850攝氏度）。當RTO進氣口的廢氣濃（nóng）度達到一定值（zhí）時，VOCs氧（yǎng）化釋放的熱量能夠維持RTO蓄熱和放熱的能量儲備（bèi），則此時RTO不需要使用燃料就能夠維持燃燒室內的溫度。

大量工程應用表明（míng）：三床式RTO的VOCs的最高分（fèn）解效率可達（dá）99%，最大綜合熱效率可達95%，進出口溫差在40攝氏度左右，在（zài）閥切（qiē）換時，廢（fèi）氣管道內的壓力波動在±250pa。三（sān）床式RTO的VOCs處理濃度不能超過5g/m3，不然（rán）會超過北京和上海的地方排放標準。另外由於其比表麵積較大所以自身運行散熱量較（jiào）大，降低了可供回用的餘熱量。

2.3 第（dì）三代RTO

第三代（dài）RTO采用旋轉式分流導向，在爐膛內（nèi）設置多個等份的陶瓷填料床（chuáng），通過旋轉換（huàn）向閥的轉動把有機廢氣導向各個蓄熱床進行預熱和氧化分解。

旋轉式RTO主要（yào）由燃燒室、陶瓷填（tián）料床和旋轉閥等組成。爐體分成12個陶瓷填料（liào）床，其功能分為（wéi）5個進氣室（預熱（rè）區）、5個出氣室（冷卻區）、1個吹掃室和1個隔離室。廢氣分配閥由電機帶動，作（zuò）連續、勻速（sù）轉動，在分配閥的作用下，廢氣緩慢在12個室之間（jiān）依次通過。

廢（fèi）氣經（jīng）進（jìn）氣分配器進入預熱區，使廢氣（qì）預熱到一定溫（wēn）度後進入頂部的燃燒室（shì），並完全氧化分解（jiě）。淨化後的高（gāo）溫氣體離開燃燒室，進（jìn）入冷卻（què）區，將熱量傳（chuán）給陶瓷蓄熱體，而氣體被冷卻，並通過（guò）氣體分配器（qì）排出。冷卻區的陶瓷蓄熱體吸（xī）熱，“儲存”大量（liàng）的熱量（用於（yú）下個循環加熱廢氣）。

如此不斷地（dì）交替進行，廢氣在燃燒室內氧化分解，當廢氣中VOCs濃度超過一定值，氧化分解釋（shì）放熱量（liàng）足以維持燃燒室（shì）的反應溫度時（shí），則不需（xū）要用燃料進行加熱（rè），最大限度的保證能量循環（huán）利用。

大量工（gōng）程應用表明：旋轉式RTO的VOCs的最高分解效率可達（dá）99.5%，熱效率可達97%，其進出口溫差（chà）20攝氏度左右，最大限度的降低了RTO運行中的（de）熱損失，保證了熱能的二次回收利用。

旋轉閥的平穩連續轉動，對廢氣管道（dào）的壓力影響僅為±25pa，對於生產光學材料的廠家來說（shuō）極其（qí）重要。由於具有很高的分解效率，旋轉式RTO的VOCs入口廢（fèi）氣濃度可高達10g/m3。

2.4 不（bú）同類型RTO性能對比

以30000m3/h為參考，各類RTO的性能情況表

從以上表格可以看出，在保（bǎo）證VOCs達標排放的前提下，旋轉式RTO的基本性能都優於三床式RTO。

3、結語（yǔ） 

自2016年北京《大氣汙染物綜（zōng）合排放標準（zhǔn）》（DB11/501-2017）的頒布實施後，北京率先實施地標50mg/m3的排放標準（zhǔn），目前已有19個省份陸續執行（háng）50mg/m3標準。

世界主要發達國家VOCs廢氣排（pái）放標準，美國是180mg/m3，歐盟（méng）是150mg/m3，日（rì）本是300mg/m3，中國國標（biāo）是120mg/m3；全世界RTO設備製造（zào）商2016年起才開始研發（fā）生產（chǎn）高（gāo）標準要求的RTO，高標（biāo）準RTO最長運行時（shí）間隻有2.5年。國（guó）內外高排放標準的RTO技術研發（fā）基本站在了同一起跑線上。

綜上，為了滿足環境治理的達標（biāo）排放以及控製企業（yè）投資成本的高要求，提高設（shè）備運行效益，減排降耗，蓄熱式熱力焚燒（shāo）爐（RTO）也（yě）在不斷的技術改進。

隨（suí）著國家（jiā）環保及企業對廢氣處理設備的要求逐漸提高，兩床式RTO已逐漸被淘汰。三床式（shì）RTO較早進入我國市場，所以目前（qián）市場占有比例較大。由（yóu）於旋轉（zhuǎn）式RTO的綜合性能（néng）要比三床式RTO更好，所以考慮到環保要求和成本控製，旋轉式RTO正在擴大市場占有率。

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