Page 63 - 《涂层与防护》2019年第7期

郭阳，等：VOCs 治理新技术—旋转式 RTO

如此不断地交替进行， 废气在燃烧室内氧化分 烧余热储存利用。
解，当废气中 VOCs 浓度超过一定值，氧化分解释放热
3.2 吹扫风量
量足以维持燃烧室的反应温度时，则不需要用燃料进
行加热，最大限度的保证能量循环利用。 两床式 RTO 无吹扫功能。 三床式 RTO 总的蓄热
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旋 转 式 RTO 的 VOCs 的 最 高 分 解 效 率 可 达 砖填充量为 42 m ， 吹扫时对其中 1/3 蓄热室进行吹
99.5%。 扫， 吹扫蓄热砖体积为 14 m 。 旋转式 RTO 总的蓄热
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砖填充量为 15 m ， 吹扫时对其中 1/12 蓄热室进行吹
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3 旋转式 RTO 的节能性 扫，吹扫蓄热砖体积为 0.8 m 。单位时间内三床式和旋
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转式 RTO 吹扫风量分别为 5 000 Nm /h 和 3 000 Nm /
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3.1 热效率
h。吹扫风通常取自烟筒前的排气，温度一般＜60 ℃，且
热效率是指实际利用的热量与理论可利用总热 几乎没有 VOCs 可燃成分，因此，吹扫风量越大越消耗
量之比（式（1））。 RTO 炉体的表面热量损失和余热回 能源。
用能力是影响其热效率的两个重要因素。 经测试，旋
3.3 开机升温时间
转式 RTO 热效率为 97%，比两床式、三床式分别提高
7 个和 2 个百分点。 二床式 RTO 总的蓄热砖填充量为 28 m ， 三床式
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RTO 总的蓄热砖填充量为 42 m ，旋转式 RTO 总的蓄
式（1） 3
热砖填充量为 15 m 。 在冷炉启动工况下，两床式、三
床式和旋转式 RTO 开机升温时间分别为 2 h、3 h 和
式中：T———燃烧室温度（炉体表面热损失越小越接近
1.5 h。 旋转式 RTO 开机升温时间分别是两床式、三床
理论燃烧值），℃；
式的 3/4 和 1/2，节约了启炉过程中燃料的消耗。
t i ———废气进入口温度，℃；
此外，针对业主单位作业不连续造成废气间断的
t 0 ———净化气出口温度，℃。
情况，可以采用闷炉保温技术。 在设备关机后，关闭所
（1）表面散热
有阀门，12 h 后炉内温度仍可维持在 400 ℃以上，再
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在废气处理量均为 30 000 Nm /h 风量规模情况
次点火开机，30~60 min 即可使炉内温度达到 800 ℃，
下， 两床式、 三床式和旋转式 RTO 表面积分别为 95
节约启炉能耗。
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m 、145 m 和 86 m 。 旋转式RTO 表面积比两床式、三
床式分别降低 9.5%和 41%。这表明，旋转式 RTO 有着 3.4 自运行浓度
更小的比表面积，从炉体结构角度看热量损失较小。
自运行浓度是指当 VOCs 质量浓度达到某一下限
（2）进出口温差
时（同时低于爆炸下限），其燃烧热量可平衡炉体热辐
两床式、三床式 RTO 一般情况下 2~3 min 进行一
射损失和废气温度升高所需要的能量。 此时，RTO 即可
次“蓄热-放热”工况交换，每小时的平均“蓄热-放热”
维持自运行状态，不再需要额外消耗其他燃料。 由于散
工况交换频率为 20~30 次， 也就是每次蓄热时间在
热面积不同、“蓄热-放热”工况交换频率不同、吹扫能
120 s 以上。 旋转式 RTO 一般情况下旋转阀工作为
耗不同、排气温度不同、蓄热砖填充量不同等，最终运
1.5 r/min，蓄热室“蓄热-放热”工况交换频率为每小时
行测试平均结果，两床式、三床式和旋转式 RTO 平均
90 次，也就是每次蓄热时间为 40 s 左右。 由于“蓄热- 自运行质量浓度分别为 2.3 g/m 、2.5 g/m 和 1.8 g/m 。
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放热”工况交换频率高，这样在相同的蓄热室气流长
度情况下，旋转式 RTO 的热量吸收更充分，放热也更 3.5 举例计算
充分。
RTO 表面温度比正常高 10 ℃， 在环境风 3 级（5
经实际测试，两床式、三床式和旋转式 RTO 气体
m/s）条件下，以 3 万风量计算额外消耗的燃气量。
进出口温差分别为 45 ℃、40 ℃和 20 ℃。 这表明，旋转
计算条件具体为:平均风速: 5 m/s;平均环境温度:
式 RTO 有着更强的余热利用能力，可以充分将废气燃
20 ℃；理想平均炉温：50 ℃;实际平均炉温: 60 ℃；已知
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