蓄熱式熱力（lì）焚燒爐（lú）（RTO）工作原理及主（zhǔ）要性能指標

隨著我國文化和經濟的快速（sù）發（fā）展，人們對生活（huó）質（zhì）量要求逐漸提高，環保意識逐（zhú）漸加強，對生活環境要求日益提高。

工業有機廢氣是當今（jīn）大氣汙染的一種（zhǒng）主要成因之一（yī），近幾年國家對環境治（zhì）理的力（lì）度日益加大，對有機廢氣排放標準也（yě）越來越高。

高（gāo）標準政策下，對有機廢氣處理設備的技術性能（néng）要求有了大幅度提高，本文（wén）通過對各種蓄熱式熱力焚燒爐（RTO）的工作原理（lǐ）及主（zhǔ）要性能指標介紹，對（duì）蓄（xù）熱（rè）式熱力焚燒爐（RTO）的應用發展（zhǎn）前景做（zuò）出探討和分析（xī）。

1、蓄熱式熱力焚燒爐的工作（zuò）原理 

蓄熱式熱（rè）力焚燒爐（RTO），是一種高效（xiào）的有機廢氣處理設備，其工作原理是，把有機廢（fèi）氣加熱到760攝（shè）氏度以上，使廢氣中的揮發性有機物（VOCs）氧化分解為二（èr）氧化碳和水（shuǐ）。

氧化過程產生的熱量（liàng）存儲在特製的陶瓷蓄熱體，使蓄熱體升溫“蓄熱”。陶瓷蓄熱體（tǐ）內儲存的熱量（liàng）用於預熱後續進入的有機廢氣，該過程為陶瓷蓄熱體的“放熱”過程，從（cóng）而節省廢氣升溫過（guò）程的燃（rán）料消（xiāo）耗。

2、RTO在（zài）國內的技術發展（zhǎn）曆程 

2.1第一代RTO

第一代（dài）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（jiān）、氣體流（liú）速等因（yīn）素決定。兩床式RTO有2個蓄熱室，工作時2個蓄熱室大約（yuē）1min-2min切換一次狀態（進口-出口），風門在切換過（guò）程中大約有0.3s-0.6s的時間直接將高濃度的廢氣排到排放口，且當前進氣（qì）蓄熱室底部殘留的未分解廢（fèi）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%，最大綜合熱效率為90%，進出口溫差高達45攝氏度（dù）。在（zài）閥切換時，廢氣管道（dào）內的壓（yā）力波動範圍為±500pa，當兩床式RTO進氣口VOCs濃度大於1g/m3時，出口濃度會超（chāo）過北京和上海的地（dì）方排放標準（50mg/m³）。

2.2第二代RTO

第二代RTO同樣是（shì）采（cǎi）用閥門切（qiē）換式，由三個（gè）或多個（gè）陶瓷填充床組成, 在第（dì）一代（dài）RTO的基礎上增加了“吹掃”功能，大大的提高了廢氣分解效率（lǜ）。

以三床式RTO為例：

階段一：廢氣通過蓄熱床A被預熱，然後進入燃燒室燃燒，蓄熱床C中（zhōng）殘留未處理廢氣（qì）被淨化後的氣體反吹回燃燒室進行焚燒處理（吹掃功能），分（fèn）解後的廢（fèi）氣（qì）經過蓄熱床B排出（chū），同時蓄熱（rè）床B被加熱。

階段二：廢氣通過蓄熱床B被預熱（rè），然後進入燃燒室（shì）燃燒，蓄熱床A中殘留未處理廢氣被（bèi）淨化後的（de）氣體反吹回（huí）燃燒室進行焚燒處理（lǐ），分解後廢氣經過蓄熱（rè）床C排出（chū），同時蓄熱床C被加熱。

階段三：廢氣通過（guò）蓄（xù）熱床C被預熱，然後進人燃燒室燃燒，蓄熱床B中殘留未處理廢氣被淨化後的氣（qì）體反吹回燃燒室進行焚燒處理分解後廢（fèi）氣經過蓄熱（rè）床（chuáng）A排出，同時蓄熱床（chuáng）A被加熱。

如此周期性運行，廢氣在燃燒室內氧化（huà）分解（jiě），燃燒室內溫度維持在設定溫度（一（yī）般為800-850攝氏度）。當RTO進氣口的廢氣濃度達到一定值時，VOCs氧化（huà）釋放的熱量能夠維持RTO蓄熱和放熱的（de）能量儲備，則此時RTO不需要使用燃料就（jiù）能夠維（wéi）持燃燒室內的溫度。

大量工程（chéng）應用表明（míng）：三床式RTO的VOCs的（de）最高分解效率可達99%，最大綜合熱效率可達95%，進出口溫差在40攝氏度左右，在閥切換時，廢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，不然會超過北京和（hé）上海的地方排放（fàng）標準。另外（wài）由於（yú）其比表麵積較大所以自身運行散熱量較（jiào）大，降（jiàng）低了可供回用的餘熱量。

2.3 第三代RTO

第三代RTO采用旋轉式分流導向，在爐膛內（nèi）設置多個等份的陶瓷（cí）填料床，通（tōng）過旋轉換向（xiàng）閥的轉動把有機廢氣導向各個蓄熱床進（jìn）行預（yù）熱和氧化分解。

旋轉式RTO主（zhǔ）要由燃（rán）燒室、陶瓷填料床和旋轉閥等組成。爐體分成12個（gè）陶瓷填料床，其功能分為（wéi）5個進氣室（預熱區）、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個室之間依次通過。

廢氣經進氣分配器進入預熱區，使廢氣預熱到一（yī）定溫度後進入頂部的燃燒室，並完全氧（yǎng）化分解。淨化後的高溫（wēn）氣體離開（kāi）燃燒室，進入冷卻區，將熱量傳給（gěi）陶瓷蓄熱體，而氣體被冷（lěng）卻，並通過氣體分（fèn）配器排出。冷卻區的陶瓷蓄熱體吸熱，“儲存”大量的熱量（liàng）（用於下個循環加熱廢氣）。

如此不斷地交替進行，廢氣在燃燒室內氧化分（fèn）解，當廢氣（qì）中VOCs濃（nóng）度超過一定值，氧化分解釋（shì）放熱（rè）量足以維持燃燒室的反應溫度時，則不需要（yào）用燃料進行加熱（rè），最大限度的保證（zhèng）能量循環利用。

大量工程（chéng）應用表明：旋轉（zhuǎn）式RTO的VOCs的最（zuì）高（gāo）分解效率可（kě）達99.5%，熱效率可（kě）達97%，其進出口溫差20攝氏度左右，最大限度的（de）降低了RTO運（yùn）行中的熱損失，保證（zhèng）了熱能的二次回收（shōu）利用（yòng）。

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（duì）於生產光學材料的廠家來說極其重要。由於具有很高（gāo）的分解效（xiào）率（lǜ），旋轉式RTO的VOCs入口廢氣濃度可高（gāo）達10g/m3。

2.4 不同類型RTO性能對比

以30000m3/h為參考，各類RTO的性能（néng）情況表

從以上表格可（kě）以看出，在保證（zhèng）VOCs達標（biāo）排放（fàng）的前提下，旋轉（zhuǎn）式RTO的基本性能都優於三床式RTO。

3、結語 

自2016年北京《大氣汙染物綜合排放標準》（DB11/501-2017）的頒布實施（shī）後，北京率先實施地標50mg/m3的（de）排放標準，目前（qián）已有19個省份陸續執行50mg/m3標（biāo）準。

世界主（zhǔ）要發達國家VOCs廢氣排放標準，美國是（shì）180mg/m3，歐盟是（shì）150mg/m3，日本是300mg/m3，中國國（guó）標是120mg/m3；全世界RTO設備製造商2016年（nián）起才開始研發生產高標準要求的RTO，高標準RTO最長運行時間隻有2.5年。國內外高排放標準（zhǔn）的RTO技術研發基本站在了同一起跑線上。

綜上，為了滿足環（huán）境治（zhì）理的達標排（pái）放以（yǐ）及控製企業投資成本的高要求，提高設備（bèi）運行效益，減（jiǎn）排降耗，蓄（xù）熱式熱力焚燒爐（RTO）也在不斷的技術改進。

隨著國家環保及企業對廢氣處理設備的要求（qiú）逐漸提高，兩床式RTO已逐漸被（bèi）淘汰。三床（chuáng）式RTO較早進入（rù）我國市場，所以目前市場占有比（bǐ）例較大。由於旋轉式RTO的綜合性能要比三床式RTO更好，所以考（kǎo）慮到環（huán）保要求和成本控製，旋轉式RTO正（zhèng）在擴大市場占有率。

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