RTO燃燒爐在汽車涂裝車間的應用
來源：濰坊天潔環保科技公司 閱讀：10541 更新時間：2018-01-27 10:45蓄熱式集中廢氣處理系統（RegenerativeThermalOxidizer，簡稱RTO)是利用陶瓷蓄熱體來儲存有機廢氣分解時產生的熱量，并用陶瓷蓄熱體儲存的熱能來加熱未被處理的有機廢氣，從而達到很高的熱效率，廢氣處理效率一般在95%以上，氧化溫度一般在800～980℃之間。
RTO設備通常適用于以下情形：有機廢氣的濃度較低、較大的有機廢氣處理量、有機廢氣需要較高的氧化溫度、廢氣含有對催化劑有毒性的物質及不需要大量回收熱能。通常不適用于以下情形：有機廢氣流量在5000Nm3/h以下及有機廢氣的溫度在大約300℃以上。
ROT的特點是：操作費用低、凈化率高、不產生二次污染且全自動控制、操作安全簡單。隨著現代汽車工業環保要求的不斷提升，RTO被廣泛應用于汽車涂裝烘干廢氣（VOC）處理中。
RTO工藝流程
RTO設備一般分為兩室和三室。兩室RTO工作流程如下：
待處理的低溫廢氣經引風機進入蓄熱室1的陶瓷蓄熱體（該陶瓷蓄熱體已在上一循環中“貯存”了熱量），陶瓷蓄熱體釋放熱量溫度降低，有機廢氣受熱升至較高的溫度后進入氧化（燃燒）室；廢氣升溫溫度的高低取決于陶瓷蓄熱體數量、廢氣流速以及陶瓷蓄熱體幾何結構。
在氧化室中燃燒器補燃，使廢氣升至設定的氧化溫度（800℃），廢氣中的有機成分被分解成CO2和H2O。由于廢氣在蓄熱室內已被預熱至500℃左右，所以外加燃料消耗較少。氧化室有兩個作用：一是保證廢氣能達到設定的氧化溫度，二是保證廢氣有足夠的停留時間，從而使其中的VOC充分氧化。
凈化后的高溫廢氣離開氧化室，進入蓄熱室2（上個循環中，陶瓷蓄熱體已被冷卻），釋放熱量，溫度降低后經煙囪向空排放；而蓄熱室2的陶瓷蓄熱體吸熱，“貯存”大量的熱量（用于下個循環加熱廢氣）；一般情況下，RTO設備的排氣溫度比進氣溫度高出30～40℃。
一個循環完成后，進氣與出氣閥門進行一次切換，進入下一循環，廢氣由蓄熱室2進入升溫，凈化后的氣體由蓄熱室1降溫排放。如此不斷地交替進行。在閥門切換過程中，凈化氣經清掃室反吹蓄熱室中的殘存廢氣，從而提高VOC去除率；RTO的設備凈化率一般可達到95%以上。
三室RTO是由3個蓄熱室組成，3個蓄熱室輪流進行蓄熱、放熱并執行反吹清掃功能；蓄熱室的熱效率可達到95%以上。三室的工作原理和兩室基本相同。
RTO的組成
1.RTO單元結構
兩室RTO設備由2個蓄熱室組成，2個蓄熱室輪流進行蓄熱、放熱，反吹室執行清掃功能。三室RTO設備，由3個蓄熱室組成，3個蓄熱室輪流進行蓄熱、放熱，反吹室執行清掃功能。
蓄熱室殼體由6mm鋼板制造，外部設加強筋，殼體密封性良好。殼體內設耐火保溫層，厚220mm，材料為硅酸鋁耐火纖維，使RTO蓄熱室殼體外表面溫度小于65℃。
蓄熱室設有爐柵（304L不銹鋼），爐柵上布置陶瓷蓄熱體即蓄熱床，蓄熱床上下布置陶瓷鞍，使進入蓄熱床及由蓄熱床進入燃燒室的氣流分布均勻。蓄熱床下布置陶瓷鞍為掛籃式結構，易于拆卸。
2.陶瓷蓄熱體
陶瓷蓄熱體一般采用進口產品，陶瓷蓄熱體用于RTO設備的蓄熱，其特點是比表面積大、阻力小且熱容量大，耐溫高可達1200℃，耐酸度99.5%，吸水率小于0.5%，壓碎力大于39.2N/cm3，熱脹冷縮系數小、抗裂性能好且壽命長。
3.風向切換閥
由于風向自動切換閥性能的好壞對RTO設備的運行非常關鍵，因此系統應采用進口優質產品；閥門要求精度高，泄漏量小（0.1%），壽命長（可達100萬次，雙班10年），運行可靠；閥門的開與關應采用氣動方式。
4.燃燒系統
燃燒系統一般要整套進口，可適應多種工況要求，目前較流行的是采用美國Maxon或Eclipse低壓頭比例調節式燃燒器，此燃燒器的特點是可進行連續比例調節（調節范圍約30:1）、高壓點火。系統含助燃風機、高壓點火變壓器、比例調節閥和UV火焰探測器等。
比例調節閥根據爐膛所需的溫度變化來調節其開口，節省燃料；燃料和助燃空氣同步調節，穩定燃燒狀態。
供燃料氣管路含穩壓閥，可穩定供氣壓力，還含有高低壓保護，假如燃燒器前管路因燃料泄露等原因壓力過低，低壓保護啟用，管路電磁閥自動切斷燃料；假如燃燒器前管路穩壓閥壞掉，或是堵塞管路至使壓力超高，高壓保護啟用，管路電磁閥自動切斷燃料。
點火管路也含穩壓閥，以穩定供氣壓力。點火過程中高壓打火與氣路電磁閥同時動作。
UV火焰探測器時刻對燃燒器火焰進行感應，正常燃燒時，火焰信號顯示，當無火焰時供燃料管路電磁閥關閉狀態；燃燒火焰熄滅時，供燃料管路電磁閥自動關閉切斷燃料，發揮安全保護作用。
5.閥門開啟執行系統
采用氣動方式，含氣動三聯件，起清洗過濾調節壓力作用。電磁閥和氣缸等與閥門配套，一般為進口產品。
6.控制系統
控制系統采用可編程控制器，可對爐膛溫度進行自動監控。燃燒控制器、火焰監測器和點火器等采用原裝進口產品。
燃燒系統具有點火前的預吹掃、高壓點火、燃燒檢測、熄火保護、超溫報警和超溫切斷燃料供給等自動功能。
爐膛內高溫傳感器能反饋爐膛溫度信息，改變比例控制燃燒器的供熱能力，使爐膛溫度穩定在800℃左右。當爐膛溫度超過870℃時，系統將自動報警；超過900℃時，系統將自動切斷燃料供給。
為了不影響烘道的運行狀態，RTO采用負壓控制，即由過濾器的壓力傳感器負壓控制送風機變頻器，來控制調節送風機風量；由爐膛的壓力傳感器負壓控制排風機變頻器，來控制調節排風機風量，統一顯示在中控室PLC控制系統上，以達到送排風平衡以及更換濾網的效果。
此外，還有煙囪、風管、風機和保溫結構。
結語
選擇兩室RTO和三室RTO的依據是涂裝車間的產能規劃節拍和廢氣風量。根據目前國內汽車廠的實際使用情況來看，凈30JPH及以下的涂裝產能，一般選擇兩室RTO設備；凈30JPH以上的涂裝產能，要選擇三室RTO設備。按照廢氣風量選擇：廢氣風量不大于30000Nm3/h的可選擇兩室RTO設備；廢氣風量大于30000Nm3/h的最好要選擇三室RTO設備。
對RTO系統而言，其優化設計的目標是提高VOC去除率及熱效率；影響VOC去除率的主要因素是“3T”，即：氧化溫度、停留時間及混合程度；影響熱效率的因素是：氣流速度、蓄熱介質體積和幾何結構。
