蓄熱式熱力焚（fén）燒爐（RTO）工作原理及主要性能指標（biāo）

隨著我國文化和經濟的快速（sù）發展，人們對生活質量要求逐漸提高，環保意（yì）識逐漸加強，對生活（huó）環境要求日益（yì）提高。

工業有機廢氣是當今大氣汙染的一種主要成因之一，近幾年國家對環境治理的力度日益加大，對有（yǒu）機廢氣排放標準也越來越高。

高標準政策下，對有機廢氣處理設（shè）備的技術性能要求有了大幅（fú）度提高，本文通過對各（gè）種蓄熱式熱力焚燒爐（RTO）的工作原理及主要性能指標介（jiè）紹，對蓄熱式熱（rè）力焚燒爐（RTO）的應用發展前景（jǐng）做出探討和分析。

1、蓄熱（rè）式熱力焚燒爐的工作原理 

蓄熱式熱力焚燒爐（RTO），是一種高（gāo）效的有機廢氣處理（lǐ）設備，其工作原理是，把有（yǒu）機廢氣加熱到760攝氏度以上，使（shǐ）廢氣中的揮發（fā）性有機物（VOCs）氧化分解為（wéi）二氧（yǎng）化碳和水。

氧化過程產生的熱量存儲在（zài）特製的陶瓷蓄熱體，使（shǐ）蓄熱體升溫（wēn）“蓄熱”。陶（táo）瓷蓄熱體內儲存的熱量用於預熱後續進入的有機廢氣，該過程為陶瓷蓄熱（rè）體（tǐ）的“放熱”過程，從而節省廢氣升溫過程的燃料消耗。

2、RTO在國內的技術（shù）發展曆程 

2.1第（dì）一代RTO

第（dì）一（yī）代RTO是兩床（chuáng）式結構，由兩個陶瓷蓄熱體填料床組成（chéng），以最簡單的一進一出（chū）過程完成“蓄熱”和“放熱（rè）”過程的切換。

RTO設備的分解效率主要（yào）由反應溫度、停留時間、氣體流速等因素決定。兩床式RTO有2個蓄熱（rè）室，工作時2個蓄熱室大（dà）約1min-2min切換一次狀（zhuàng）態（進（jìn）口-出口），風門在切換過程中大約有0.3s-0.6s的時間直接將高濃度的廢氣排到排放口，且當前（qián）進氣蓄熱室底（dǐ）部殘留的未分解廢氣也被直接排出。

大量工程應用表明：兩床（chuáng）式RTO的VOCs的最（zuì）大分解效（xiào）率為95%，最大綜合熱效率為90%，進出（chū）口溫差高達45攝氏度。在（zài）閥切換時，廢氣管道內的壓力波動範圍為±500pa，當兩床式RTO進氣口VOCs濃度（dù）大於1g/m3時，出口濃度會超過北京和上海的地方排放（fàng）標準（50mg/m³）。

2.2第二代RTO

第二代（dài）RTO同樣是采用閥門切換（huàn）式，由三個或多個陶瓷填充床組（zǔ）成, 在第一代RTO的基礎上增加了“吹掃”功能，大大的提（tí）高了廢氣分（fèn）解效率。

以三床式（shì）RTO為例：

階段一（yī）：廢氣通過蓄熱床A被預熱（rè），然後進入燃燒室燃燒，蓄熱床C中殘留未處理廢氣被淨（jìng）化後的氣體反吹回燃燒（shāo）室進行焚燒處理（lǐ）（吹掃功能），分解後的廢氣經過蓄熱床B排出，同時蓄熱床B被（bèi）加（jiā）熱。

階段（duàn）二：廢氣通過蓄熱床B被預熱，然後進入燃燒室燃（rán）燒，蓄熱床A中殘留未處理廢氣被淨化後的氣體反吹回燃燒室進（jìn）行焚燒處理，分解後（hòu）廢氣經過蓄熱床C排（pái）出，同時蓄熱床C被加熱。

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

如此周期性運行，廢氣在燃燒室內氧化分解（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（de）廢氣濃度達到一定值時，VOCs氧化釋放的（de）熱量能（néng）夠維持RTO蓄（xù）熱（rè）和放熱的能量儲備，則此時RTO不需要使用燃（rán）料就能夠維持燃燒室內的溫度。

大量工程應用表明：三床式RTO的VOCs的（de）最高分解效率可達（dá）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（shí），廢氣管道內（nèi）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（bú）然會超過北京和上海的地方排放標（biāo）準。另外由於其比表麵積較大（dà）所以自身運行散熱量（liàng）較大，降低了可供回用的餘熱量。

2.3 第三代RTO

第三代RTO采（cǎi）用旋轉式分流導向，在爐膛內設置（zhì）多個等份的陶瓷填料床，通過旋轉換向閥的轉（zhuǎn）動把（bǎ）有機廢氣導（dǎo）向各個蓄熱床進行預熱和（hé）氧化分解。

旋（xuán）轉式RTO主（zhǔ）要由燃燒（shāo）室、陶瓷填料床和旋轉閥等組成。爐（lú）體分（fèn）成12個（gè）陶瓷（cí）填料床，其功能分為5個進氣（qì）室（預熱區）、5個出氣室（冷卻區）、1個吹掃（sǎo）室和1個（gè）隔離室。廢氣分配閥（fá）由電機帶動，作連續、勻速轉動，在分（fèn）配閥的作用下，廢氣緩慢在12個室之（zhī）間依次通（tōng）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（hòu）進入頂部的燃燒室，並完全氧化分解。淨化後的高溫氣體離開燃燒室（shì），進入冷卻區，將熱量傳給陶瓷蓄（xù）熱體（tǐ），而氣體被冷卻，並通過氣體分配器排出。冷卻區的陶瓷蓄熱（rè）體吸熱，“儲存（cún）”大（dà）量的熱量（用於下個循環加熱廢氣）。

如此不斷地交替進（jìn）行（háng），廢氣（qì）在燃燒室內氧化分解，當廢氣中（zhōng）VOCs濃度超過一定值，氧化分解釋（shì）放熱量足以維持燃燒（shāo）室的反應（yīng）溫（wēn）度時，則不需要用燃料進行（háng）加熱，最大限度（dù）的保證能量循環利用。

大量工程應用表明：旋轉式RTO的VOCs的最高分解效率（lǜ）可（kě）達99.5%，熱效率可達97%，其進出口溫差（chà）20攝氏度左右，最大限度的降低（dī）了RTO運行中（zhōng）的熱損（sǔn）失，保（bǎo）證了熱能的二次回收利用。

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（yú）生產光（guāng）學（xué）材料的廠家來（lái）說極其重要。由於具有很高的分解（jiě）效率，旋轉式RTO的VOCs入口廢氣濃度可高達（dá）10g/m3。

2.4 不同類型RTO性能對比

以30000m3/h為參考，各類RTO的性能情況表

從以上表格可以看出，在保證VOCs達標排放的前提下，旋轉式RTO的基本性能都優於三床式RTO。

3、結語 

自2016年北京《大（dà）氣汙染物綜合排放標準》（DB11/501-2017）的頒布實施後，北京率先實（shí）施（shī）地標50mg/m3的（de）排放標準，目前已有19個省份（fèn）陸續執行（háng）50mg/m3標準。

世（shì）界主要發達國家VOCs廢氣排放標準，美國是180mg/m3，歐盟是150mg/m3，日本是300mg/m3，中國國標是120mg/m3；全世界RTO設（shè）備製（zhì）造商（shāng）2016年起才開始研發生（shēng）產高標準要求的RTO，高標準RTO最長運行時間隻有（yǒu）2.5年。國內外高排放標準的（de）RTO技術研發基本站在了（le）同一起跑線上。

綜上，為了滿足環境治理的達標排（pái）放以及控製企業投資（zī）成本的高要求，提高設備運（yùn）行效益，減（jiǎn）排降耗，蓄熱式熱力焚燒爐（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逐漸提高，兩床式RTO已逐漸被淘汰。三床式RTO較早進入我國市場，所以目前市場占有比例（lì）較大。由於旋轉式RTO的綜合性能要比三（sān）床式RTO更（gèng）好，所以考慮到環保要（yào）求和成本控製，旋轉式RTO正（zhèng）在擴大市（shì）場占有率。

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