蓄熱式熱力（lì）焚燒爐（RTO）工作原理及（jí）主要性能指標

隨著我國文化和經濟的快速發（fā）展，人們對生活質量要求逐漸提高，環保意識逐漸加強，對生活環境要求日益提（tí）高。

工業有機廢氣是當今（jīn）大氣汙（wū）染的一（yī）種主要成因（yīn）之一，近幾年國家對環境（jìng）治理的力度日益加大，對有機廢氣排（pái）放標準（zhǔn）也越來越高。

高標準政策下，對有機廢氣處理設備的技術性能要求有了（le）大幅度提高，本文通（tōng）過對各種蓄熱式（shì）熱力（lì）焚燒爐（RTO）的工作（zuò）原理及主要性能指（zhǐ）標介（jiè）紹，對蓄熱式熱力焚燒爐（lú）（RTO）的應用發展前景（jǐng）做出探討和分析（xī）。

1、蓄熱式（shì）熱力（lì）焚燒爐的工作原理（lǐ） 

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

氧（yǎng）化過程產生的熱量存儲（chǔ）在特製的陶瓷（cí）蓄熱體，使蓄熱體（tǐ）升溫“蓄熱”。陶（táo）瓷（cí）蓄熱體內儲存的（de）熱量用（yòng）於預熱後續進入的有機廢氣，該過程（chéng）為陶瓷蓄熱體的“放熱”過（guò）程，從而節省廢氣升溫（wēn）過程的燃料（liào）消耗。

2、RTO在國內的技術（shù）發展曆程 

2.1第一代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（yǐ）最簡單的一進一出過程完（wán）成“蓄熱”和“放熱”過程的切換。

RTO設備的分解效率主要由反應溫度、停留時間、氣體流速等因素決定。兩床式RTO有（yǒu）2個蓄熱室，工作時2個蓄（xù）熱（rè）室大（dà）約1min-2min切換一次狀態（進口（kǒu）-出（chū）口），風（fēng）門在切（qiē）換過程中大約有0.3s-0.6s的時間直接（jiē）將高濃度的廢氣排到排放口，且當前進氣蓄熱室底（dǐ）部殘留的未分解廢氣也被直（zhí）接排（pái）出。

大量工程應用表明：兩床式RTO的VOCs的最大分解效率為95%，最大綜合熱效率為90%，進（jìn）出口溫差高達45攝（shè）氏度（dù）。在閥切換時，廢氣管道內的壓力波動範圍為±500pa，當兩床式RTO進氣（qì）口VOCs濃（nóng）度大於1g/m3時，出口濃度會超過北（běi）京和上海的地方排放標準（50mg/m³）。

2.2第二代RTO

第二代RTO同樣是采用閥門切換式，由三個或多個陶瓷填充床組成, 在第一代RTO的基礎上增加了“吹掃”功能，大大（dà）的提高了廢（fèi）氣分解效率。

以三床式RTO為例：

階（jiē）段（duàn）一：廢氣通過蓄熱床A被預熱，然後進入燃燒室燃燒，蓄熱（rè）床C中殘留未處理廢氣（qì）被（bèi）淨化後的氣體反吹回燃燒室進行焚燒（shāo）處理（吹掃功能（néng）），分解後的廢氣經過蓄熱床B排出，同時蓄熱床B被（bèi）加熱。

階段二：廢氣通過蓄熱床B被預熱，然後進（jìn）入燃燒室燃燒，蓄熱床A中殘（cán）留未處理廢（fèi）氣被淨化後的氣體反吹回（huí）燃燒室進（jìn）行焚燒（shāo）處理，分解後廢氣經過蓄熱床C排出，同時蓄熱床C被加熱。

階段三：廢氣通過蓄熱床C被預熱，然後進人燃（rán）燒室燃燒（shāo），蓄熱床B中殘留未處（chù）理廢氣被淨（jìng）化（huà）後的（de）氣體反吹回燃燒室進行焚燒（shāo）處理分解後廢氣經過蓄熱床A排出，同時（shí）蓄熱床A被加熱。

如此周期性（xìng）運（yùn）行，廢氣在（zài）燃燒室內氧化分解，燃（rán）燒室內溫度維持在設定溫度（一般為800-850攝氏度）。當RTO進氣口的廢氣濃度達到一（yī）定值時，VOCs氧化釋放的熱量能夠維持RTO蓄熱和放熱的能量儲備，則此時RTO不需要使用燃料就能夠（gòu）維（wéi）持燃燒室內的溫度。

大量工程應（yīng）用表明：三床式RTO的VOCs的（de）最高（gāo）分解（jiě）效率可達99%，最（zuì）大綜合熱效率可達95%，進出口溫差在（zài）40攝氏度左（zuǒ）右，在閥切換時，廢氣管道內的（de）壓（yā）力波動在±250pa。三床（chuáng）式RTO的VOCs處（chù）理濃度不能超過5g/m3，不然會超過北京和上海的地方排放標準。另外由於其比表（biǎo）麵積較大所以自身運行散熱量較（jiào）大，降低了可供回（huí）用的（de）餘熱量。

2.3 第三代RTO

第三代RTO采用旋轉式分流導向（xiàng），在爐膛（táng）內設置多個等份（fèn）的陶瓷填料床，通過旋（xuán）轉（zhuǎn）換向閥的轉動（dòng）把（bǎ）有機廢氣導向各個蓄熱床進行預熱和氧（yǎng）化分解。

旋轉式RTO主（zhǔ）要由燃燒室、陶（táo）瓷填料床和旋轉閥等組成（chéng）。爐體分成12個陶瓷填料床，其功能分為5個進氣室（預熱區）、5個（gè）出氣室（冷（lěng）卻區）、1個吹（chuī）掃室和1個隔離室。廢氣分配閥由電機帶動（dòng），作連續、勻速轉動，在分配閥的作用下，廢氣緩慢在12個室之間依（yī）次（cì）通過。

廢氣經進氣分配器進入預熱區，使廢氣預熱到一定溫度後進入頂部的（de）燃燒室，並（bìng）完全（quán）氧化分解（jiě）。淨化後的高溫氣體離開燃燒室，進入冷卻區（qū），將熱量傳給（gěi）陶瓷蓄熱體，而氣體被冷卻，並通過氣體分配（pèi）器排出。冷卻區的陶瓷蓄熱體吸熱，“儲存”大量的熱（rè）量（用於下個循環（huán）加熱廢氣）。

如此不（bú）斷地（dì）交替進行，廢氣（qì）在燃燒室內氧化分解，當廢氣中VOCs濃度超（chāo）過一定值，氧化分解釋放熱量（liàng）足以（yǐ）維持燃燒（shāo）室的反應（yīng）溫（wēn）度時，則不需要用燃料進行加熱（rè），最（zuì）大限（xiàn）度的保證能（néng）量循環利用。

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

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

2.4 不同（tóng）類型（xíng）RTO性（xìng）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（kàn）出（chū），在保證VOCs達標排放的前提下，旋（xuán）轉式RTO的基本性能都優於三床（chuáng）式RTO。

3、結語 

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

世界主要發（fā）達國（guó）家VOCs廢氣排放（fàng）標準，美國是180mg/m3，歐盟是150mg/m3，日本是300mg/m3，中國（guó）國標是120mg/m3；全世界RTO設備製造商2016年起才（cái）開始研發生產高標準要求的RTO，高標準RTO最（zuì）長運行（háng）時間隻（zhī）有2.5年。國內外高（gāo）排放標準的RTO技術研發基本站在了同一起跑線上。

綜上，為了滿足環境治理的達標排放（fàng）以（yǐ）及（jí）控製企業投資成本的高要求，提高設備運行效益，減排降耗，蓄熱式熱（rè）力焚燒爐（RTO）也在不斷的技（jì）術改（gǎi）進（jìn）。

隨著國家（jiā）環保及企業對廢氣處（chù）理設備的要求逐漸提高（gāo），兩床式（shì）RTO已逐漸被淘汰。三床式RTO較早進入我國市場，所以目前（qián）市場占（zhàn）有比例較大。由於（yú）旋轉式RTO的綜合性能要比三床式RTO更好，所以考慮到環保（bǎo）要求和成本控製，旋（xuán）轉式RTO正在擴大市場占有率。

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