RTO如何低碳

发布时间：2022-05-03 08:15:00 点击：

RTO焚烧炉、RTO、RCO专业生成厂家无锡泽川环境2022年5月3日讯 影响RTO燃烧装置的能耗因素为蓄热材料质量、燃烧设备结构与设置内部泄露率，故可从提高燃烧效率，降低出口温度，提高气密性以降低损失等等来达到低碳。因此，“3T”和空气量、阀门切换时间、吹扫空气量、密封性等等会影响热效率，但出口温度、辅助设备能耗等，也是必须考虑的要素，因此需要考虑各个要素和相互关系的程序接入和实现，才可达到此目的。

一、蓄热式热氧化装置（RTO）

RTO目前最广泛应用的为三室式RTO与旋转式RTO

（一）三室式RTO

原理：三室RTO焚烧炉是目前主流的应用装置，其工作原理为:将有机废气加热至7000C以上，使废气中的有机物氧化分解成二氧化碳和水;氧化反应产生的高温气体流经蓄热体，使蓄热体升温而“蓄热”，并用于预热后续进入的有机废气，从而节省废气升温所消耗的燃料量;蓄热体分为三个室，每个室依次经历“蓄热一放热一清扫”等程序,周而复始,连续工作;蓄热室“放热”后立即引入适量洁净空气对该室进行清扫，待清扫完成后才能进入“蓄热”程序;处理后的尾气由风机引至排气筒排放。

三室RTO焚烧炉的工作流程示意图如下：

RTO当达到最佳参数时，可以达到较高效率的VOCs去除率，“3T”为时间，温度，湍流以及过量的氧气，当这些参数达到合适的值时，对VOCs破坏效率可达到99.9%。

RTO热量损耗主要是排出废气和引入废气的温差及装置保温损耗，RTO热量来源为天然气和废气VOCs燃烧放热。装置保温在设置建设是基本定型，改造成本高，且相对损耗少。温度是VOCs处理效率影响最大的参数，并且三塔式RTO的热效率主要看它的排气温度高低，排气温度越低说明蓄热放热越充分，热能损失越小，越节能。因此决定热量消耗的关键是排气温度。

经查阅可知，排气温度与废气进气流量，阀门切换时间和吹扫风量有关。

上图是入炉废气流量对RTO出口温度，燃烧室温度以及热效率的影响，由上图知废气流量有利于热效率提高,当废气达到7500m3/h时,热效率达到最大值92.2%，这主要是因为燃烧室燃烧温度上升，废气燃烧充分，在进气温度不变时排气温度降低。但是燃烧室温度和处理废气能力达到饱和，排烟温度趋于稳定，装置热效率逐渐维持在90%左右。

上图为阀门切换时间RTO出口温度，燃烧室温度以及热效率的影响，由上图知随着切换时间的进一步增加到2.5分钟以上，导致燃烧室温度与出气温度差值发生变化，可能导致燃烧效率下降。

 上图为反吹风量对RTO出口温度，燃烧室温度以及热效率的影响，由上图知虽然热效率在1200m3/h吹扫风量附近有一定程度的增加,但结合燃烧室温度和经济因素,800~1000m3/h区间内较为合理与实际工程经验吹扫风量占进气流量的10%左右结论相近。同时可以看出,吹扫风量越大，燃烧室的温度越低，需要开启电加热器提供热量来提高燃烧室的温度,增加运行成本。     根据有关研究可知，RTO出现排气温差大的原因可能是蓄热体温差大，即两个蓄热体储存的热量出现极大偏差，从而造成热量损耗，所以可在进气与排气阀门切换的编排设计上不再简易的设置切换时间，而是通过平衡蓄热体的热量来解决这一问题，这种操作方法，将半个循环周期内排气温度的上升或下降趋势转变为先降后升，并且可以实现自动化控制（改变循环周期（时间？））。

因此设想还可在入炉废气流量与反吹风流量的相关设备进行改进。

（二）旋转式RTO

旋转式RTO也叫12室RTO，由一个燃烧室、12个独立区域的陶瓷蓄热室和一个旋转式转向阀组成。通过旋转式转向阀的旋转,就可改变陶瓷蓄热床不同区域的气流方向,从而连续地预热VOC废气,在燃烧室氧化燃烧后就可去除VOC。相对于阀门切换式RTO,旋转式RTO因为只有一个流动部件(旋转式转向阀),所以运行更可靠,维护用度更低。 主要由燃烧室、陶瓷填料床和旋转阀等组成。炉体分成12个室，5个进气室、5个出气室、1个清扫室和1个隔离室。废气分配阀由电机带着连续、匀速滚动，在分配阀的作用下，废气缓慢在12个室之间连续切换，其基本结构如上图所示。

旋转式RTO的连续运行特性降低了装置的压力波动，同时装置的体积和占地面积更小。但是旋转换向阀的结构复杂，其运行的密封性是旋转式RTO应用的关键，降低泄漏率可进一步提升RTO的处理性能。

要想解决这一问题可从切换阀与旋转阀的密封方式以及密封材料切入。切换阀的密封方式主要分为软密封、气密封、弹性压紧密封及特殊硬密封结构四大类，常见的密封方式是采用弹簧的弹性外力和阀板特殊的压紧结构；目前旋转阀的密封方式多以接触式密封和多面密封为主，由于旋转经常出现密封失效而造成漏气、处理效率降低的问题，故设想从旋转阀的结构出发，去增强密封性，提高处理效率以实现低碳

有关RTO性能如下：

引用文献：《RTO在VOCs工程实例中的关键因素的研究-郝继宗》

《关于RTO运行耗能研究》

《蓄热式焚烧炉阀门气密性研究》