RTO焚烧炉的运行能耗分析及相关计算

合计：583488元/年

1. 热效率以及进出口温差

式中：

Tcom——装置燃烧室温度，℃；

Tout——装置进口气体温度，℃；

Tin ——装置出口气体温度，℃。

假设RTO焚烧炉膛内的均温为820℃，RTO进口温度为20℃，RTO热效率≥95%，计算RTO出口温度及进出口温差，即：

计算RTO出口的废气温度为60℃，即温差△T=40℃。

2. 空车运行天然气的消耗量

RTO系统排放的热量散失的途径为废气带走的热量和RTO系统表面散热。因系统排放的热量中系统表面散热远小于废气带走的热量。故理论计算中RTO系统的表面散热可以忽略不计。即我们假设工况为：

一套1万风量的的三床式RTO，入口温度为20℃，设计热效率≥95%，炉膛平均温度为820℃，天然气热值为36000kJ/Nm³。计算空车运行状态的天然气耗量即计算没有VOCs进入时的天然气空烧的耗量。

依照公式：

Q=CM△T

即RTO焚烧系统空车运行时的热量需求为：

Q热量：

1.005×1.293×10000×40=519786kJ/h;

计算得出天然气的耗量为：

V天然气：

519786÷36000=14.44Nm³/h。

3. 系统自供热（不需要额外补充天然气）时的最低浓度

以甲苯为例，假定上述RTO焚烧炉所处理的废气全部为甲苯，

当甲苯所释放的热能大于或等于RTO焚烧运行时的热量需求，

即Q甲苯≥519786kJ/h时，系统可实现自供热。

甲苯热值=3918KJ/mol，

摩尔质量=92g/mol，

计算需要燃烧甲苯的量为12205.29g/h，

处理风量为10000Nm³/h，

折换浓度为1220.53mg/m³。

4. 计算系统进气的最高浓度

先计算混合气体的爆炸极限：

L=1/(Y1/L1+Y2/L2+Y3/L3）,

式中：

Y1、Y2、Y3代表各组分在混合气体中的体积分数；

L1、L2、L3代表各组分的爆炸极限；

RTO的进气浓度要控制小于爆炸极限的1/4，根据摩尔质量换算出RTO的进气浓度上限。