蓄熱式熱力焚化爐，簡稱RTO，英文全稱為Regenerative Thermal Oxidizer，主要應(yīng)用于低濃度大風(fēng)量的有機(jī)廢氣（VOC）的處理，RTO設(shè)備的形式常見的有旋轉(zhuǎn)式與多箱式。其中多箱式常見的有2室和3室結(jié)構(gòu)，處理大風(fēng)量時(shí)還可設(shè)計(jì)成5室、7室等形式以及圓形等結(jié)構(gòu)。

待處理的低溫有機(jī)廢氣在入口風(fēng)機(jī)作用下進(jìn)入蓄熱室1的陶瓷層，（該陶瓷介質(zhì)已經(jīng)把上一循環(huán)的熱量“貯存”起來），陶瓷釋放熱量使有機(jī)廢氣升至較高溫度后進(jìn)入燃燒室。燃燒室中，燃燒器燃燒燃料放熱，使廢氣升至設(shè)定的氧化溫度（760℃～800℃），廢氣中的有機(jī)物被分解成CO2和H2O。由于廢氣經(jīng)過蓄熱室預(yù)熱，廢氣氧化也釋放一定的熱量，所以燃燒器燃料的用量較少。氧化室有兩個(gè)作用：一是保證廢氣能達(dá)到設(shè)定的氧化溫度，二是保證有足夠的停留時(shí)間使廢氣充分氧化。廢氣成為凈化的高溫氣體后離開燃燒室，進(jìn)入蓄熱室2（上兩個(gè)循環(huán)陶瓷介質(zhì)已被冷卻吹掃），釋放熱量后排放，而蓄熱室2的陶瓷吸熱，“貯存”大量的熱量（用于下個(gè)循環(huán)加熱使用）。蓄熱室3在這個(gè)循環(huán)中執(zhí)行吹掃功能。完成后，蓄熱室進(jìn)氣與出氣閥門進(jìn)行一次切換，蓄熱室2進(jìn)氣，蓄熱室3出氣，蓄熱室1吹掃；再下個(gè)循環(huán)則是蓄熱室3進(jìn)氣，蓄熱室1出氣，蓄熱室2吹掃，如此不斷交替進(jìn)行。凈化后的廢氣經(jīng)煙囪排入大氣。

沸石濃縮轉(zhuǎn)輪被分為吸附區(qū)、脫附區(qū)、冷卻區(qū)三個(gè)功能區(qū)，沸石分子篩轉(zhuǎn)輪在各個(gè)功能區(qū)域內(nèi)連續(xù)運(yùn)轉(zhuǎn)。

在吸附區(qū)：廢氣通過前置的過濾器后，送至沸石分子篩轉(zhuǎn)輪的吸附區(qū)。在吸附區(qū)(吸附區(qū)面積為S1 )有機(jī)廢氣中的VOCs被沸石分子篩吸附，未被吸附的廢氣在吸附風(fēng)機(jī)的帶動(dòng)下，直接排人煙囪達(dá)標(biāo)排放。

在脫附區(qū):沸石轉(zhuǎn)輪上吸附的VOCs,在脫附區(qū)(脫附區(qū)面積為S2 ) 被高溫逆向脫附、濃縮，脫附溫度約200oC：，濃縮倍數(shù)一般為5 ~ 25倍。濃縮倍數(shù)：n = (S1 x V1)/(S2 xV2 ) ，其中 S1/S2 = 10:1 ,V1/V2 = ( 0.5 ~ 2.5 )。脫附氣在脫附風(fēng)機(jī)的帶動(dòng)下進(jìn)人RTO焚化系統(tǒng)。

在冷卻區(qū)：為保證高的吸附效率，需對高溫脫附后的轉(zhuǎn)輪進(jìn)行冷卻。冷卻空氣冷卻轉(zhuǎn)輪吸附材后自身被預(yù)熱，作為脫附氣的源氣，再與來自RTO燃燒室來的高溫凈化氣換熱，溫度提升至180 ~ 200oC 后逆向進(jìn)人轉(zhuǎn)輪脫附區(qū)進(jìn)行高溫脫附。

沸石分子篩轉(zhuǎn)輪設(shè)備整體密閉，污染源主要為沸石分子篩更換產(chǎn)生的廢沸石材料，但根據(jù)工程實(shí)際案例運(yùn)營情況，吸附材料一般壽命在5 年以上。

采用ＲTO裝置處理焦化廢氣，優(yōu)化ＲTO裝置的工藝性能對提高有機(jī)廢氣處理效率，實(shí)現(xiàn)廢氣達(dá)標(biāo)排放至關(guān)重要，本項(xiàng)目在ＲTO工藝設(shè)計(jì)等方面做了升級和改進(jìn)。

3-1采用焦?fàn)t煤氣作為輔助燃料

本項(xiàng)目采用焦?fàn)t煤氣作為輔助燃料，既節(jié)約了成本，又提高了焦?fàn)t煤氣的利用率。從用戶記錄所得到的輔助燃料使用量表明，ＲTO裝置冷啟動(dòng)時(shí)所需焦?fàn)t煤氣為240m3/h，能夠滿足ＲTO裝置正常運(yùn)行時(shí)的燃料需求。

3-2ＲTO前端增加安全水封、捕霧器和阻火器水封的主要作用是防止高溫回火，由于其安全性能好，可用在管道收集前端防止回火;焦化廢氣中含有少量的水分，為使進(jìn)入ＲTO內(nèi)部的焦化廢氣更加潔凈，增加了捕霧器用于氣液分離;與此同時(shí)，由于廢氣中含有氣體，為了阻止氣體在ＲTO內(nèi)燃燒時(shí)火焰?zhèn)鞑サ秸麄€(gè)管網(wǎng)中，在ＲTO進(jìn)氣管道前端增加了阻火器。

3-3高溫閥水冷系統(tǒng)

在大多數(shù)的ＲTO裝置中，高溫閥主要靠自然散熱?？紤]到發(fā)生緊急情況時(shí)燃燒室的溫度過高，本項(xiàng)目采用循環(huán)水冷卻系統(tǒng)。水冷系統(tǒng)由軟水槽、軟水循環(huán)泵及軟水冷卻器組成，軟水通過浮球液位計(jì)自動(dòng)補(bǔ)充到軟水槽中，通過軟水循環(huán)泵輸送至高溫閥，再通過軟水冷卻器被循環(huán)水冷卻后進(jìn)入軟水槽。

4結(jié)語

經(jīng)工藝優(yōu)化后的ＲTO裝置運(yùn)行結(jié)果分析表明:

1)通過多次抽樣測量，ＲTO燃燒室表面溫度基本維持在50～70℃，滿足溫度≤75℃的設(shè)計(jì)要求。

2)燃燒室溫度始終維持在850～1100℃，保證了有機(jī)廢氣中的有機(jī)成分充分氧化燃燒。

3)煙囪平均出口溫度120℃，低于150℃的設(shè)計(jì)要求。

4)經(jīng)當(dāng)?shù)丨h(huán)保部門多次抽查，經(jīng)過ＲTO裝置處理的焦化廢氣達(dá)到GB16171—2012《煉焦化學(xué)工業(yè)污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》的要求，有機(jī)廢氣的凈化率達(dá)到了99%，CO的凈化率達(dá)到了97%。