蓄热式热力焚烧炉（RTO）主体设备有哪些?

1.1. RTO系统

蓄热式热力焚烧炉（RTO），是一种高效的有机废气处理设备。

  其工作原理是，把有机废气加热升温至 760～850℃左右，使废气中的VOC氧化分解为无害的 CO2和H2O。这种处理技术与直燃炉或催化燃烧的主要差别在于热回收的形式和效率。一般对热交换的设计的设计要求：催化燃烧炉为50%，直燃焚烧炉为70%，RTO焚烧炉则高达90-95%。

氧化过程产生的热量存储在特制的陶瓷蓄热体，使蓄热体升温“蓄热”。陶瓷蓄热体内储存的热量用于预热后续进入的有机废气，该过程为陶瓷蓄热体的“放热”过程，从而节省废气升温过程的燃料消耗。

1.2. 蓄热系统

  蓄热体，是蓄热式高温燃烧技术（HTAC技术）的关键和核心部件。目前在环保行业得到了广泛的应用，是RTO设备的关键部件。

我们一般主要使用的蓄热体为板片式蓄热体和蜂窝陶瓷蓄热体，具有低热膨胀性、比热容大、比表面积大、压降小、热阻小、导热性能好、耐热冲击等特性。

蓄热体的功能即作为一个换热器——其作用是:当冷的废气通过热的蓄热体时,蓄热体将储存的热量释放,使废气加热到所需的预热温度而蓄热体本身被冷却（冷周期）；预热后的气体进入燃烧室,经反应后热的净化气通过冷的蓄热体时,蓄热体吸收净化气体的热量,使气体冷却而蓄热体本身被加热(热周期)。

1.3. 炉体保温

主要应用于RTO氧化室及蓄热体腔室。

主要优点：

1、耐高温，最高使用温度可达1200℃。

2、导热率低，隔热性能好，在同等条件下使用，硅酸铝制品比其它保温材料导热率低30%以上。

3、重量轻稳定性好，具有柔、轻富有弹性等特点，产品180～200 kg/m3。

4、对溶融金属不受润，具有良好的化学稳定性。

5、有良好的消音隔音效果。

6、电气绝缘性好，有很高的介电常数；可做高频绝缘材料。

1.4. 阀门系统

RTO废气切换阀门一般选用气动挡板阀或者气动蝶阀（三偏心硬密封形式）。两种阀门各有特点，根据项目具体情况分析采用哪种阀门。

气动蝶阀（三偏心硬密封形式）特点：

（1）采用气缸驱动

（2）正常使用时，能达到无泄漏水准

（3）正常工作时开关灵活，阻力小

（4）由于RTO阀门切换频率高，阀体容易磨损

（5）故障几率低

（6）制作成本及运行成本高

挡板阀特点：

（1）采用气缸驱动

（2）正常使用时，泄漏率为零。

（3）正常工作时开关灵活，阻力小

（4）操作简便、安装周期短

（5）制作成本及运行成本低

1.5. 燃烧系统

  RTO起燃装置一般选用天然气烧嘴，品牌一般有天时、北美、速焰等。燃料为天然气，也可能根据业主的需求，选用合成燃烧气等其他燃料。高压点火，可适应多种情况。系统含助燃风机、高压点火变压器、比例调节阀、UV 火焰探测器等。比例调节阀能根据炉膛所需的温度变化来调节其开度，节省燃料；燃料和助燃空气同步变化，稳定燃烧。

  供燃料气管路系统含稳压阀，燃料自动切断阀，还含有高低压开关，假如燃烧器前管路燃料泄露或（确保燃烧机安全操作的）燃料不足等原因，燃气压力低，燃料自动关断阀切断燃料，燃烧器停止工作——低压保护作用；假如燃烧器前管路稳压阀坏掉，或是堵塞管路至使压力超高，燃料自动关断阀切断燃料，燃烧器停止工作——高压保护作用。

  点火管路含稳压阀（稳定供气压力），电磁阀点火是高压打火与气路电磁阀同时动作，点火过程受UV火检监测控制。

  烧嘴的常用规格为35万、50万、75万Kcal/h等。

一般我们需要配备助燃风机为烧嘴提供助燃空气，空燃比一般在1:10左右（1m³天然气需10m³空气助燃）。

一般来说废气中VOCs含量的多少，会影响天然气的用量。根据热量计算，当废气中VOCs含量达到1600mg/m³以上时，可自维持燃烧，不需额外消耗天然气。

1.6. 安全系统.

  LEL 浓度检测仪：严格控制RTO 系统入口废气浓度不超过可燃组分爆炸下限的25%；在系统前端足够距离处安装LEL 浓度检测仪，检测仪与废气阀、新风阀、紧急排放阀和高温旁通阀联动，对废气进行安全处理。

水封罐：防止RTO 氧化室由于粉尘颗粒物着火或者压力波动涉及管道发生回火。

阻火器：防止RTO 氧化室由于粉尘颗粒物着火或者压力波动涉及管道发生回火；RTO 内部蓄热陶瓷原理上也是一个阻火器。

紧急排放：当废气浓度超过爆炸下限的25%时，通过旁通管道进行紧急排放，避免废气进入到RTO 发生安全事故；

高温旁通阀：当废气浓度超过爆炸下限的25%时，或炉内温度升高，超过设定值时，高温旁通阀打开，排放多余的温度；

爆破片：系统压力超过爆破片最大承受下限时，爆破片物理爆破泄压；

双热电偶：用于温度显示、记录、连锁控制；

急停按钮：实现紧急停。

天然气烧嘴设计有火焰检测，一旦检测烧嘴无火焰，立马切断天然气供应，防止天然气在炉内集聚，再次点火发生爆炸。

程序设计每次开机前先使用风机吹扫RTO，保证安全点火。

1.7. 控制系统 

  本系统采用可编程的 PLC（品牌西门子）对 RTO 进行自动控制。配可操作人机界面，对整个系统运行工况进行实时监控。

炉膛内的高温传感器能反馈炉膛温度信息，变比例控制燃烧器的供热能力，使炉膛温度保持稳定；当炉膛温度超过上限温度 950℃（可设置）时，系统将自动打开超温排放阀；超过上上限温度 1050℃时，系统将自动报警，系统将自动停机。

RTO 采用由废气入口的压力传感器负压信号控制入口风机变频器，从而控制调节入口风机风量。确保生产能安全进行，各种安全保护要周全。执行器的动作要符合工艺要求。如业主需要，RTO 控制系统可与车间中控室通过以太网（TCP/IP）进行通讯，实现高通信容量、高可靠的数据通讯。RTO 控制系统与车间中控室的通讯线由业主自理。

PLC 工作电源、I/O 模块电源经过各自的隔离变压器接到电控柜电源总开关的前端。设备正常运行时有运行信号灯显示，当出现异常故障时有相应的显示和报警。

触摸屏：控制柜安装人机界面设备一台，作现场操作提示、故障报警、运行参数显示、控制参数设定及设备控制。触摸屏上要显示工艺过程、阀门位置、风机状态、燃烧器状态、系统状态等。可方便进行参数的更改。

电机：RTO 主风机采用变频器进行控制。变频器的操作面板安装在门上，通过通讯线和变频器相连，便于观察和操作，变频器的操作面板为可拆卸式。助燃风机采用直接启动，有三相过载保护。

1.8. RTO设备的优势

1. RTO蓄热焚烧炉设备系统适用于绝大多数企业工况的有机废气治理（除含卤素元素成分过高的废气），系统适应能力强且方便性强且操作稳定，在蓄热式的选择上能够依据各类工况灵活选用，本项目选用三室。

2. 蓄热室系统选用进口高性能的规整陶瓷，换热效率高以保证热效率高达95%及以上。

3. 对废气中VOCs处理效率高，三床RTO的去除率可达99%以上。

4. 前端废气中VOCs可代替燃料，以降低燃料用量。如果废气中VOCs含量达到1600mg/m³以上（根据废气组分变动），甚至可自维持燃烧，不需要消耗燃料。

5. 全自动化控制技术，配套可操作触摸显示屏，人机互动性提高的同时更保证了节能省力。

6. 设有安全泄温阀，当燃烧室温超出设置限值时泄温阀便开启泄温以确保安全温度运转；设有泄爆口，当出现燃烧室意外状况，炉内压力大幅度提升时泄爆口自动开启，合理泄除压力以确保不产生更大的不良后果；多重安全防护系統（双重LEL监控、阻火器、泄爆膜片、应急直排阀、高温排放阀等）：非稳态控制、温度监测系统、停机警报系统及故障应急预案措施等以保证蓄热焚烧炉设备系统安全运行。