旋轉RTO：工業VOCs治理利器

　昨日從西安昱昌環境科技有限公司傳來消息，該公司針對揮發性有機物(VOCs)的治理，研制出了一款旋轉式蓄熱氧化焚燒爐(RTO)。“該設備引進韓國技術，并在國外同類產品基礎上對其中關鍵部件進行了研究升級，采用旋翼式RTO技術，有12個腔室連續切換工作，廢氣處理效率可達99.5%，相對國外同類產品，系統更安全、更穩定。”公司總經理任玲輝對該設備的應用前景充滿自信。

制造技術硬優化設計新

　　從技術迭代上看，昱昌公司生產的旋轉式RTO屬最新型的第三代RTO，產品技術水平達到國內領先、國際先進。研發團隊來自航天液體火箭技術研究院，具有25年旋轉式RTO生產經驗。在引進韓國專家和技術的基礎上，他們結合火箭發動機“燃燒技術”“熱能技術”“密封技術”實現再創新。其中，設備核心部件動密封氣體旋轉分配閥采用航天材料制造，密封性、可靠性、使用壽命大幅提升。

　　氣體切換閥是RTO的核心部件。旋轉式RTO通過旋轉配氣閥實現氣體平穩過渡切換，無廢氣進、出氣直接短路的現象，凈化過程連續，沒有切換峰值問題。通過與兩床、三床式的對比發現，兩床式RTO切換峰值凈化效率為80%，總凈化效率為95%;三床式RTO切換峰值凈化效率為95%，總凈化效率為99%;而旋轉式RTO切換峰值凈化效率與總凈化效率均為99.5%，且旋轉式RTO處理最高處理廢氣濃度分別是兩床式、三床式RTO的10倍和2倍。而且，經多家權威環保檢測機構測評，排出物完全達標。

“兩床式、三床式RTO采用的切換閥為提升閥，通過閥門的升降實現氣體流向的改變。由于提升閥頻繁工作，極易造成磨損而影響使用壽命，故障率較高。”任玲輝說，“旋轉式RTO采用旋轉閥取代了提升閥，旋轉閥在驅動電機帶動下以1.5r/min的速度旋轉，運行平穩，不會產生沖擊，密封面經過研磨具有良好的氣密性。”

“另外，我們改進了高溫閥門結構的設計。由于旋轉式RTO在運行時，燃燒室內部氣體的正常溫度在750~850℃。RTO氣冷高溫閥是用來實現超溫排氣、降低燃燒室內溫度的，安裝在高溫氣體排放通道靠近燃燒室的地方。高溫閥長期工作在800℃左右的高溫環境下，工況條件惡劣，閥頁和閥軸容易發生熱疲勞和熱變形卡阻現象。因此，在結構上采用3個氣冷通道對閥頁和閥軸進行降溫，使高溫閥在RTO運行過程中，閥頁和閥軸溫度大大降低，減小了閥頁和閥軸的熱膨脹量，在高溫運轉下不會卡死，使漏率小于1%，提高高溫閥的安全性能和使用壽命。”任玲輝說。

凈化效率高節能效果好

　　旋轉式RTO擁有凈化效率高、熱效率高等優點。據公司市場總監蘇云鶴介紹，旋轉式RTO的VOCs的凈化效率可達99%，熱效率在95%以上，處理后非甲烷總烴排放濃度≤30mg/m3，優于全國最嚴地標——北京《大氣污染物綜合排放標準》(DB11/501-2017)，氣體排放完全達標。在VOCs較高濃度情況下，還能回收多余熱量為生產設備提供熱源。

“該設備采用旋轉式蓄熱氧爐與熱回用技術，其原理是在800℃左右高溫下將可燃廢氣氧化成對應的氧化物和水，從而凈化廢氣。同時，將廢氣分解時所釋放出來的熱量，利用熱水、熱風、導熱油等介質回用至生產用熱。實現了整體節能降耗、減排增效的目的。”蘇云鶴說。

“RTO可通過兩種方式提高VOCs的凈化效率，一是延長VOCs的燃燒時間，但會降低熱效率;二是增加蓄熱室數量，理論上講，蓄熱室數量越多，凈化效率越高。”任玲輝補充道，“公司生產的旋轉式RTO爐體均勻分為12個蓄熱室，根據功能分為5個放熱區、5個蓄熱區、1個死區和1個吹掃區，蓄熱室的數量遠高于兩床式和三床式，凈化效率顯著提升。”

　　談到熱效率，蘇云鶴強調，RTO爐體的表面熱量損失和余熱回用能力是影響其熱效率的兩個重要因素。“經測試，旋轉式RTO熱效率為97%，比兩床式、三床式分別提高7個和2個百分點。以廢氣處理量均為30000Nm3/h風量規模的情況為例，兩床式、三床式和旋轉式RTO表面積分別為95m2、145m2和86m2，旋轉式RTO表面積比兩床式、三床式分別降低9.5%和41%。這表明，旋轉式RTO有著更小的比表面積，從爐體結構角度看熱量損失較小。”蘇云鶴說，以單臺3萬Nm3/h風量旋轉式RTO為例，通過余熱回用技術，每天平均可為用戶節約電費1000余元;每年平均可消減工業VOCs達300余t。

　　另外，設備自運行濃度也直接影響節能效果。蘇云鶴表示，當VOCs濃度達到某一下限時(同時低于爆炸下限)，其燃燒熱量可平衡爐體熱輻射損失和廢氣溫度升高所需要的能量。此時，RTO即可維持自運行狀態，不再需要額外消耗其他燃料。由于散熱面積不同、“蓄熱—放熱”工況交換頻率不同、吹掃能耗不同、排氣溫度不同、蓄熱磚填充量不同等，最終運行測試平均結果為，兩床式、三床式和旋轉式RTO平均自運行濃度分別為2.3g/m3、2.5g/m3和1.8g/m3。

融入智能化推向多領域

　　智能化是化工設備未來發展新方向。昱昌公司通過云服務技術軟件管理RTO，并將人工智能融入控制系統，設備運行參數可以上載至云端，通過專用軟件分析預判故障，自動優化運行參數。

“該設備安裝有旋轉式RTO電氣控制軟件，包括溫度控制、燃燒機控制、風機控制等，可對設備運行情況進行實時監控，以達到最優狀態。”任玲輝說，昱昌旋轉式RTO控制系統自動化程度高，操控界面清晰、直觀，預警系統完善，安全保護程序完備。該公司還開發了旋轉式RTO在線監測手機App系統，便于對旋轉式RTO運行情況進行在線監測和故障診斷。這款App功能強大，可提取并記錄設備的性能參數、運行參數形成大數據庫;大數據傳入云端存儲，可隨時調取;引入人工智能對大數據提取分析;關鍵參數圖形化、圖表化、設定參數報表生成;對設備工藝優化指導;云服務軟件模塊數據傳輸通訊的物理層采用的是5類網線，便于聯網。

　　據任玲輝介紹，該App還可實現PLC控制模塊內的燃燒器點火狀態、風機運行狀態、爐膛左右溫度顯示、換熱介質出口溫度、廢氣溫度、出口溫度、風機頻率、進出口壓差、總燃燒時間等數據的遠程采集，通過互聯網進行數據互通，與設備現場人機數據、動畫仿真同步，隨時隨地即可掌握設備的運行狀況。另外，該App還具有強大的數據存儲功能，可以實現數據的分類存儲、匯總、查詢。

“國家和地方環保部門近幾年出臺大量關于VOCs的排放標準文件，旋轉式RTO應運而生，在石油化工、涂料生產、 涂裝及烘房、 印刷、醫藥、農藥等行業均有很好的應用前景。”任玲輝介紹說，未來，公司將不斷加大研發力度，加快革新的步伐。目前，公司已經根據客戶的需要以及氣體的含量成分，研發出高、中、低端三類設備來滿足市場的需要;在產值上，公司2018年的銷售額在2017年的基礎上翻了2倍，明年還將開發更多應用領域，讓RTO技術在 VOCs 廢氣產生企業得到普及應用。

作為一家專注于環保設備的企業，蘇州貝捷環保設備有限公司一直致力于為全球客戶提供粉塵、廢氣、廢水等處理解決方案。蘇州貝捷環保設備有限公司專注于廢氣粉塵處理設備30年，以客戶的需求為根本，提供最專業的方案，造出最專業的設備及工程。

來源：中國化工報