旋轉(zhuǎn)式蓄熱焚燒爐（RTO）簡述

周萍

摘要：工作原理RTO（Regenerative Thermal Oxidizer，簡稱RTO），蓄熱式氧化爐。其原理是在高溫下將有機(jī)廢氣（VOCs）氧化成對應(yīng)的氧化物和水，從而凈化廢氣，廢氣凈化效率達(dá)到99%以上，熱回效率達(dá)到95%以上。所需治理的廢氣主要成分為苯系物、酯類有機(jī)廢氣和其它的非甲烷總烴類廢氣等，廢氣經(jīng)收集后，含有粉塵、顆粒物、揮發(fā)性有機(jī)廢氣的廢氣首先進(jìn)入干式過濾器，去除粉塵顆粒，有機(jī)廢氣進(jìn)入到廢氣處理系統(tǒng)（旋轉(zhuǎn)RTO）進(jìn)行燃燒分解，最后經(jīng)過高空煙囪直接達(dá)標(biāo)排放。

關(guān)鍵詞：焚燒爐;旋轉(zhuǎn)式蓄熱;簡述

工藝流程

首先通過燃燒機(jī)加熱新鮮風(fēng)預(yù)熱RTO爐，在爐溫800度左右時，將上膠機(jī)產(chǎn)生的含有大量揮發(fā)性有機(jī)物的尾氣通過強(qiáng)力抽風(fēng)機(jī)送入到RTO爐中，有機(jī)尾氣開始燃燒，并釋放出大量的熱量，在達(dá)到系統(tǒng)設(shè)定的爐溫后，燃燒機(jī)就停止加熱，有機(jī)物在高于800度的爐溫內(nèi)充分氧化燃燒，變成無害的二氧化碳和水蒸氣，通過RTO爐出口進(jìn)入煙囪排放到大氣中。

技術(shù)領(lǐng)域

當(dāng)前石油化工、制藥、包裝印刷、涂裝等行業(yè)是揮發(fā)性有機(jī)物（VOCs）的主要來源，而蓄熱式熱力氧化器（RTO）在VOC污染防治中占據(jù)了主要地位。實(shí)現(xiàn)了有機(jī)廢氣的高效凈化，達(dá)到節(jié)能減排效果。旋轉(zhuǎn)式蓄熱焚燒爐整體結(jié)構(gòu)示意圖如下，主要由吸附裝置、風(fēng)機(jī)、轉(zhuǎn)閥和爐膛組成：

一些工業(yè)生產(chǎn)中排放的VOC廢氣中含有膠黏物質(zhì)，如覆銅板加工的上膠工序、汽車生產(chǎn)中的涂裝工序等等。VOC廢氣經(jīng)過管道-廢氣導(dǎo)入集氣箱-風(fēng)機(jī)葉輪-旋轉(zhuǎn)式閥門-蓄熱體進(jìn)到爐體內(nèi)焚燒。在此過程中廢氣中膠黏物質(zhì)會附著在這些設(shè)備上，一段時間不清理，膠黏物質(zhì)便會影響風(fēng)機(jī)葉輪的動平衡造成風(fēng)機(jī)振動超標(biāo)損傷風(fēng)機(jī)軸承。蓄熱室里的多層蓄熱體一般有4層，VOC氣體最先進(jìn)入的是最下層所以膠黏物質(zhì)往往會最先堵塞住最下層蓄熱體。當(dāng)堵塞面積達(dá)到一定比例必須進(jìn)行蓄熱體的更換，更換最下層就必須先拆除上面3層蓄熱體，造成極了浪費(fèi)和不便。

旋轉(zhuǎn)式蓄熱焚燒爐通過在主風(fēng)機(jī)前端廢氣導(dǎo)入集氣箱中設(shè)置吸附體，對VOC中的膠黏物質(zhì)進(jìn)行先期吸附處理，減小VOC廢氣中膠黏物質(zhì)的含量，由此減少對風(fēng)機(jī)的影響。同時在焚燒爐內(nèi)部多層蓄熱體之前獨(dú)立設(shè)置單層蓄熱體來減少蓄熱體更換的工作量，達(dá)到方便維護(hù)、節(jié)約成本的目的。

旋轉(zhuǎn)式蓄熱焚燒爐的爐膛分為上下兩部分，下方是蓄熱室，上方是燃燒室。蓄熱室的中心室是個上下封閉的十二面體，其上焊接了12塊隔板，將蓄熱室分為12個等分的扇形腔室，在每個蓄熱室中放置蓄熱體，按其功能分別為5個進(jìn)氣室（預(yù)熱區(qū)），5個出氣室（冷卻區(qū)），1個吹掃室，1個隔離室。隔離室用氣密封把那5個進(jìn)氣和5個出氣隔開，吹掃室把每個腔室里面沒有充分燃燒的廢氣再次收集到風(fēng)機(jī)前端的集氣箱。

首先在蓄熱室最下層設(shè)置勻氣孔板讓氣流平緩均布地流向蓄熱體，勻氣孔板通過螺栓螺母與分隔板連接。

在勻氣孔板上面設(shè)置單層蓄熱體。單層蓄熱體放置在蓄熱體支撐上，單層蓄熱體支撐由格柵板制作而成，單層蓄熱體是一塊塊的立方體，由于是單層本身的自重不能抵消氣流的影響，為了防止氣流吹動蓄熱體，在上方用壓緊裝置壓緊。單層蓄熱體壓緊裝置對稱設(shè)置在蓄熱室兩邊，固定塊與蓄熱室兩邊分隔板直接焊接，穿入壓緊器，通過調(diào)節(jié)螺紋控制上下移動壓緊圓鋼，每根圓鋼可以壓緊一排蓄熱體，調(diào)節(jié)到合適的松緊度后在用鎖緊螺母鎖緊達(dá)到防松目的。

單層蓄熱體的上方設(shè)有保養(yǎng)孔，每個蓄熱室均有一個保養(yǎng)孔，在維護(hù)保養(yǎng)時可以通過保養(yǎng)孔進(jìn)入到焚燒爐內(nèi)，方便觀察到單層蓄熱體的狀態(tài)，發(fā)現(xiàn)損壞或堵塞的蓄熱體可以及時更換。并且每個蓄熱室均有一個熱電偶，便于觀測其溫度。同樣地在多層蓄熱體的每個蓄熱室均有一個熱電偶，便于觀測其溫度。

單層蓄熱體扇形結(jié)構(gòu)支撐分前后兩段，方便在以后的日常維護(hù)中，可以通過保養(yǎng)孔進(jìn)入蓄熱室內(nèi)部，移動前半段格柵對均氣板進(jìn)行保養(yǎng)維護(hù)。

單層蓄熱體的上方是多層蓄熱體，多層蓄熱體一般有4層。因此設(shè)置單層蓄熱體的目的是方便拆除這層易堵的蓄熱體，而不是把4層蓄熱體統(tǒng)統(tǒng)拆除。

廢氣從蓄熱室底部經(jīng)過勻氣孔板進(jìn)入預(yù)熱區(qū)，使氣體溫度預(yù)熱到一定溫度后進(jìn)入頂部的燃燒室，并完全氧化。凈化后的高溫氣體離開氧化室，進(jìn)入冷卻區(qū)，將熱量傳給蓄熱體而氣體被冷卻，并通過氣體分配器排出。而冷卻區(qū)的陶瓷蓄熱體吸熱，“貯存”大量的熱量（用于下個循環(huán)加熱廢氣）。為防止未反應(yīng)的廢氣隨蓄熱體的旋轉(zhuǎn)進(jìn)入凈化氣出口去，當(dāng)蓄熱體旋轉(zhuǎn)到凈化器出口區(qū)之前，設(shè)有一扇形區(qū)作為吹掃區(qū)。

旋轉(zhuǎn)閥由電機(jī)帶動作連續(xù)、勻速轉(zhuǎn)動，在旋轉(zhuǎn)閥的作用下，廢氣在12個腔室之間依次通過，蓄熱體被周期性的冷卻和加熱，旋轉(zhuǎn)RTO工作原理解析同時廢氣被預(yù)熱和凈化器冷卻。如此不斷地交替進(jìn)行。廢氣在燃燒室內(nèi)氧化分解，當(dāng)廢氣中VOCs濃度超過一定值，氧化分解釋放熱量足以維持燃燒室的反應(yīng)溫度時，則不需要用燃料進(jìn)行加熱，最大限度的保證能量循環(huán)利用。

結(jié)束語：

大量工程應(yīng)用表明：旋轉(zhuǎn)式RTO的VOCs的最高分解效率可達(dá)95%以上，熱效率可達(dá)97%，其進(jìn)出口溫差20攝氏度左右，最大限度的降低了RTO運(yùn)行中的熱損失，保證了熱能的二次回收利用。旋轉(zhuǎn)閥的平穩(wěn)連續(xù)轉(zhuǎn)動，對廢氣管道的壓力影響僅為±25pa，對于生產(chǎn)光學(xué)材料的廠家來說極其重要。由于具有很高的分解效率，旋轉(zhuǎn)式RTO的VOCs入口廢氣濃度可高達(dá)10g/m3。