RTO燃燒爐在汽車涂裝車間的應用
來(lai)源：濰坊天潔環保科技公司 閱讀：10539 更新時間：2018-01-27 10:45蓄熱(re)(re)式(shi)集中廢氣(qi)處理(li)系統（RegenerativeThermalOxidizer，簡稱RTO)是利用陶(tao)瓷蓄熱(re)(re)體來(lai)儲存有(you)機廢氣(qi)分解時(shi)產生的(de)熱(re)(re)量(liang)，并用陶(tao)瓷蓄熱(re)(re)體儲存的(de)熱(re)(re)能來(lai)加熱(re)(re)未被處理(li)的(de)有(you)機廢氣(qi)，從(cong)而達到很高的(de)熱(re)(re)效率，廢氣(qi)處理(li)效率一(yi)般(ban)在(zai)95%以上，氧化(hua)溫度一(yi)般(ban)在(zai)800～980℃之間。
RTO設備(bei)通常(chang)適用(yong)于以下(xia)情形：有(you)機(ji)廢氣(qi)的(de)濃度(du)較(jiao)低(di)、較(jiao)大的(de)有(you)機(ji)廢氣(qi)處理量、有(you)機(ji)廢氣(qi)需(xu)要較(jiao)高的(de)氧化(hua)(hua)溫度(du)、廢氣(qi)含有(you)對催化(hua)(hua)劑(ji)有(you)毒性的(de)物質及不需(xu)要大量回收熱能。通常(chang)不適用(yong)于以下(xia)情形：有(you)機(ji)廢氣(qi)流量在(zai)5000Nm3/h以下(xia)及有(you)機(ji)廢氣(qi)的(de)溫度(du)在(zai)大約300℃以上。
ROT的特點是：操作(zuo)(zuo)費用(yong)低、凈化率高(gao)、不產生二次污(wu)染且全自(zi)動控制、操作(zuo)(zuo)安全簡單。隨著(zhu)現代汽(qi)車工業環保要求的不斷(duan)提(ti)升(sheng)，RTO被廣泛(fan)應用(yong)于汽(qi)車涂裝烘干廢氣（VOC）處理中(zhong)。
RTO工(gong)藝流程
RTO設備一(yi)般分為(wei)兩(liang)室和三(san)室。兩(liang)室RTO工作流(liu)程如(ru)下：
待處理的低(di)溫(wen)(wen)廢氣(qi)經引風機進入蓄熱(re)室1的陶瓷(ci)蓄熱(re)體(ti)（該陶瓷(ci)蓄熱(re)體(ti)已在上一循環中“貯(zhu)存”了熱(re)量(liang)(liang)），陶瓷(ci)蓄熱(re)體(ti)釋(shi)放(fang)熱(re)量(liang)(liang)溫(wen)(wen)度(du)降(jiang)低(di)，有(you)機廢氣(qi)受熱(re)升至較高(gao)的溫(wen)(wen)度(du)后進入氧化（燃燒）室；廢氣(qi)升溫(wen)(wen)溫(wen)(wen)度(du)的高(gao)低(di)取決于陶瓷(ci)蓄熱(re)體(ti)數量(liang)(liang)、廢氣(qi)流速以(yi)及陶瓷(ci)蓄熱(re)體(ti)幾(ji)何(he)結構。
在氧(yang)化(hua)(hua)(hua)室中燃燒器補(bu)燃，使廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)升至(zhi)設定的氧(yang)化(hua)(hua)(hua)溫度（800℃），廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)中的有(you)機成分(fen)(fen)被分(fen)(fen)解成CO2和H2O。由于廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)在蓄熱室內(nei)已被預熱至(zhi)500℃左右，所(suo)以外加燃料(liao)消耗較少。氧(yang)化(hua)(hua)(hua)室有(you)兩個作用：一(yi)是保證廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)能達到設定的氧(yang)化(hua)(hua)(hua)溫度，二是保證廢(fei)(fei)(fei)氣(qi)有(you)足夠(gou)的停留時(shi)間，從而(er)使其中的VOC充(chong)分(fen)(fen)氧(yang)化(hua)(hua)(hua)。
凈化(hua)后的高(gao)溫廢(fei)(fei)氣離開氧化(hua)室，進入蓄熱室2（上個(ge)循環(huan)中，陶(tao)瓷蓄熱體已被冷卻），釋放(fang)熱量，溫度降低(di)后經煙囪向空(kong)排(pai)放(fang)；而蓄熱室2的陶(tao)瓷蓄熱體吸熱，“貯存”大量的熱量（用于(yu)下(xia)個(ge)循環(huan)加熱廢(fei)(fei)氣）；一般情況下(xia)，RTO設(she)備的排(pai)氣溫度比(bi)進氣溫度高(gao)出(chu)30～40℃。
一(yi)個循環完成后，進(jin)(jin)(jin)氣與出氣閥(fa)門進(jin)(jin)(jin)行一(yi)次切換(huan)，進(jin)(jin)(jin)入(ru)下一(yi)循環，廢氣由蓄(xu)(xu)熱室(shi)2進(jin)(jin)(jin)入(ru)升溫，凈(jing)化后的氣體由蓄(xu)(xu)熱室(shi)1降溫排放。如此不(bu)斷地交替(ti)進(jin)(jin)(jin)行。在閥(fa)門切換(huan)過程中，凈(jing)化氣經清掃(sao)室(shi)反吹蓄(xu)(xu)熱室(shi)中的殘存廢氣，從而(er)提高(gao)VOC去除率(lv)；RTO的設備(bei)凈(jing)化率(lv)一(yi)般可達(da)到95%以(yi)上(shang)。
三室RTO是由3個蓄熱(re)(re)室組成，3個蓄熱(re)(re)室輪流進行蓄熱(re)(re)、放熱(re)(re)并執行反(fan)吹清掃功(gong)能；蓄熱(re)(re)室的熱(re)(re)效率可達到95%以上。三室的工(gong)作(zuo)原理和兩室基(ji)本(ben)相同。
RTO的組成
1.RTO單元結構
兩室(shi)(shi)(shi)RTO設備由2個(ge)蓄(xu)(xu)熱(re)(re)室(shi)(shi)(shi)組成，2個(ge)蓄(xu)(xu)熱(re)(re)室(shi)(shi)(shi)輪流(liu)進行蓄(xu)(xu)熱(re)(re)、放熱(re)(re)，反(fan)吹室(shi)(shi)(shi)執(zhi)行清(qing)掃功能。三室(shi)(shi)(shi)RTO設備，由3個(ge)蓄(xu)(xu)熱(re)(re)室(shi)(shi)(shi)組成，3個(ge)蓄(xu)(xu)熱(re)(re)室(shi)(shi)(shi)輪流(liu)進行蓄(xu)(xu)熱(re)(re)、放熱(re)(re)，反(fan)吹室(shi)(shi)(shi)執(zhi)行清(qing)掃功能。
蓄(xu)熱室殼體由(you)6mm鋼(gang)板制造，外(wai)部設加強(qiang)筋，殼體密封性良好(hao)。殼體內設耐(nai)火保溫層，厚220mm，材料為硅酸鋁耐(nai)火纖維，使RTO蓄(xu)熱室殼體外(wai)表面(mian)溫度小于65℃。
蓄熱(re)(re)(re)(re)室設有爐柵（304L不銹鋼），爐柵上布(bu)置(zhi)陶(tao)瓷蓄熱(re)(re)(re)(re)體(ti)即蓄熱(re)(re)(re)(re)床，蓄熱(re)(re)(re)(re)床上下布(bu)置(zhi)陶(tao)瓷鞍，使(shi)進入蓄熱(re)(re)(re)(re)床及由蓄熱(re)(re)(re)(re)床進入燃燒(shao)室的氣流分布(bu)均勻(yun)。蓄熱(re)(re)(re)(re)床下布(bu)置(zhi)陶(tao)瓷鞍為掛籃式結(jie)構(gou)，易于(yu)拆卸(xie)。
2.陶瓷蓄熱體
陶瓷(ci)蓄熱(re)體一般采用(yong)進(jin)口產品，陶瓷(ci)蓄熱(re)體用(yong)于(yu)(yu)RTO設備的蓄熱(re)，其特點(dian)是比表面(mian)積大(da)、阻力(li)小(xiao)且熱(re)容量(liang)大(da)，耐(nai)溫高可達1200℃，耐(nai)酸度99.5%，吸水率小(xiao)于(yu)(yu)0.5%，壓(ya)碎力(li)大(da)于(yu)(yu)39.2N/cm3，熱(re)脹冷縮(suo)系數小(xiao)、抗裂性能(neng)好且壽命長(chang)。
3.風向切換閥
由于風向(xiang)自動切換(huan)閥(fa)性能的好(hao)壞對RTO設備的運行非常(chang)關鍵，因此系統(tong)應(ying)采用進口優質產品；閥(fa)門要求精度高(gao)，泄漏量小（0.1%），壽命長（可達100萬次(ci)，雙班10年(nian)），運行可靠；閥(fa)門的開(kai)與關應(ying)采用氣(qi)動方式。
4.燃燒系統
燃燒(shao)系統一(yi)般(ban)要(yao)整(zheng)套進(jin)口，可適應多種工況要(yao)求，目前較(jiao)流行(xing)的是(shi)采用美國Maxon或Eclipse低壓頭(tou)比(bi)例(li)調(diao)節(jie)(jie)式燃燒(shao)器(qi)，此燃燒(shao)器(qi)的特點是(shi)可進(jin)行(xing)連續比(bi)例(li)調(diao)節(jie)(jie)（調(diao)節(jie)(jie)范圍約30:1）、高壓點火。系統含助燃風(feng)機、高壓點火變壓器(qi)、比(bi)例(li)調(diao)節(jie)(jie)閥和UV火焰探測器(qi)等。
比例調(diao)節(jie)閥根據爐(lu)膛(tang)所需的溫度變化來調(diao)節(jie)其開口(kou)，節(jie)省燃(ran)料；燃(ran)料和助(zhu)燃(ran)空氣同步(bu)調(diao)節(jie)，穩定燃(ran)燒(shao)狀態(tai)。
供燃(ran)(ran)料(liao)(liao)氣管(guan)(guan)路(lu)含穩壓(ya)(ya)閥，可穩定供氣壓(ya)(ya)力(li)，還(huan)含有高低(di)壓(ya)(ya)保護(hu)，假(jia)如燃(ran)(ran)燒(shao)器前(qian)管(guan)(guan)路(lu)因(yin)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)泄露等原因(yin)壓(ya)(ya)力(li)過低(di)，低(di)壓(ya)(ya)保護(hu)啟(qi)用(yong)，管(guan)(guan)路(lu)電磁閥自動(dong)切斷(duan)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)；假(jia)如燃(ran)(ran)燒(shao)器前(qian)管(guan)(guan)路(lu)穩壓(ya)(ya)閥壞掉，或(huo)是堵塞管(guan)(guan)路(lu)至使壓(ya)(ya)力(li)超(chao)高，高壓(ya)(ya)保護(hu)啟(qi)用(yong)，管(guan)(guan)路(lu)電磁閥自動(dong)切斷(duan)燃(ran)(ran)料(liao)(liao)。
點火管路也含穩(wen)壓(ya)閥(fa)，以穩(wen)定供(gong)氣壓(ya)力。點火過程中高壓(ya)打(da)火與氣路電磁(ci)閥(fa)同時動作。
UV火(huo)(huo)焰(yan)探(tan)測(ce)器時刻對(dui)燃(ran)燒(shao)器火(huo)(huo)焰(yan)進行感(gan)應，正常(chang)燃(ran)燒(shao)時，火(huo)(huo)焰(yan)信號顯示(shi)，當(dang)無火(huo)(huo)焰(yan)時供燃(ran)料管路電磁閥關閉(bi)狀(zhuang)態；燃(ran)燒(shao)火(huo)(huo)焰(yan)熄滅時，供燃(ran)料管路電磁閥自動(dong)關閉(bi)切(qie)斷(duan)燃(ran)料，發揮安全保護作用。
5.閥門開啟執(zhi)行系統
采用氣動(dong)方式(shi)，含氣動(dong)三(san)聯件，起清洗過濾(lv)調節壓(ya)力作用。電磁閥和氣缸等(deng)與閥門配(pei)套，一般為進口產(chan)品。
6.控制系統
控(kong)制系統采用可編程控(kong)制器(qi)，可對(dui)爐(lu)膛(tang)溫度進(jin)(jin)行(xing)自動監控(kong)。燃燒控(kong)制器(qi)、火(huo)焰(yan)監測器(qi)和點(dian)火(huo)器(qi)等(deng)采用原(yuan)裝進(jin)(jin)口產品。
燃燒系統具有點(dian)火前(qian)的預(yu)吹掃、高壓點(dian)火、燃燒檢測(ce)、熄(xi)火保護、超溫報警和超溫切斷燃料(liao)供給等自動(dong)功能。
爐膛內高(gao)溫傳感器(qi)能反饋爐膛溫度信息，改變比(bi)例控制燃燒器(qi)的(de)供(gong)熱能力(li)，使爐膛溫度穩定在800℃左右。當(dang)爐膛溫度超過870℃時，系(xi)統(tong)將自(zi)動報警；超過900℃時，系(xi)統(tong)將自(zi)動切(qie)斷燃料供(gong)給(gei)。
為了不影響(xiang)烘(hong)道的(de)運(yun)行狀(zhuang)態，RTO采(cai)用負壓控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)，即由過濾器(qi)(qi)的(de)壓力(li)傳(chuan)感器(qi)(qi)負壓控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)送(song)(song)風機(ji)(ji)變(bian)頻器(qi)(qi)，來控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)調節送(song)(song)風機(ji)(ji)風量(liang)；由爐(lu)膛(tang)的(de)壓力(li)傳(chuan)感器(qi)(qi)負壓控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)排(pai)風機(ji)(ji)變(bian)頻器(qi)(qi)，來控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)調節排(pai)風機(ji)(ji)風量(liang)，統(tong)一(yi)顯示在中控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)室PLC控(kong)(kong)(kong)(kong)(kong)制(zhi)系統(tong)上(shang)，以達到送(song)(song)排(pai)風平衡以及更換濾網的(de)效果。
此外(wai)，還有煙囪、風管、風機和保溫結構。
結語
選(xuan)擇(ze)(ze)(ze)兩(liang)室(shi)(shi)(shi)RTO和(he)三(san)室(shi)(shi)(shi)RTO的依據是涂(tu)(tu)裝(zhuang)車(che)(che)間的產能規劃節(jie)拍和(he)廢(fei)氣風量(liang)。根(gen)據目前國內汽車(che)(che)廠的實(shi)際使用情(qing)況來看(kan)，凈(jing)30JPH及以下的涂(tu)(tu)裝(zhuang)產能，一般選(xuan)擇(ze)(ze)(ze)兩(liang)室(shi)(shi)(shi)RTO設備(bei)；凈(jing)30JPH以上(shang)的涂(tu)(tu)裝(zhuang)產能，要選(xuan)擇(ze)(ze)(ze)三(san)室(shi)(shi)(shi)RTO設備(bei)。按照(zhao)廢(fei)氣風量(liang)選(xuan)擇(ze)(ze)(ze)：廢(fei)氣風量(liang)不大(da)于30000Nm3/h的可選(xuan)擇(ze)(ze)(ze)兩(liang)室(shi)(shi)(shi)RTO設備(bei)；廢(fei)氣風量(liang)大(da)于30000Nm3/h的最好要選(xuan)擇(ze)(ze)(ze)三(san)室(shi)(shi)(shi)RTO設備(bei)。
對RTO系統而言，其優化(hua)設計的目標是提高VOC去除率(lv)及熱(re)效(xiao)率(lv)；影(ying)(ying)響VOC去除率(lv)的主要因(yin)素是“3T”，即：氧化(hua)溫度(du)、停(ting)留(liu)時間(jian)及混(hun)合程度(du)；影(ying)(ying)響熱(re)效(xiao)率(lv)的因(yin)素是：氣流速度(du)、蓄熱(re)介質體(ti)積和幾(ji)何結構(gou)。
