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蓄热式燃烧装置RTO的发展历史 你了解多少？
来源：MG不朽情缘环保 发布时间：2022-08-31
这篇文章简要介绍了蓄热式燃烧装置的基础概念 ，发展历史以及不同类型的RTO。
RTO的基础概念
蓄热式燃烧装置 ，简称RTO ，就是指将工业有机废气进行燃烧净化处理 ，并利用蓄热体对待处理废气进行换热升温、对净化后排气进行换热降温的装置。燃烧装置对于VOCs的燃烧温度主要取决与*难氧化物质的自然点。大部分温度要求在*难氧化成分自燃点的200-300℃以上 ，因此燃烧温度通常设计在760℃-850℃。
RTO的发展历史
热回收方式和材料的发展是RTO发展*关键的推动力。
作为燃烧装置 ，其能耗是*值得关注的指标之一 ，因此在RTO发展的历程中热回收的效率至关重要。从*初的直火燃烧装置 ，换热式氧化装置 ，再到蓄热氧化装置。
换热式氧化器 ，利用金属换热器来实现热能回收 ，由于气体与热交换器金属界面件的热传导系数较低 ，故一般热回收率在65%左右 ，且换热效率和燃烧温度密切相关。
为了追求更高的热效率 ，早在19世纪中期 ，Willian Siemens 就在研究利用蓄热材料进行热能回收 ，在当时采用了格子砖作为蓄热体 ，由于蓄热室体积非常大、造价高、换向时间很长 ，预热气体的温度波动也较大 ，其热回收效率并不高。直到1982年 ，英国 Hotwork Development 公司和 British Gas 公司合作开发出利用陶瓷小球作为蓄热体的新型蓄热式陶瓷燃烧器。
利用陶瓷小球作为蓄热材料 ，是蓄热燃烧装置发展的关键里程碑。此时的换向时间大大缩短 ，由分钟计缩短到由秒计 ，极大地提高了余热回收能力和空气预热水平 ，节能效果明显。
20世纪90年代初 ，日本NKK和日本工业炉公司利用蜂窝陶瓷体作为蓄热材料 ，开发出集高效热回收与低NOx燃烧于一体的燃烧装置。采用了蜂窝陶瓷作为蓄热材料 ，是在陶瓷小球基础上改造而成 ，与其相比 ，陶瓷蜂窝蓄热体具有比表面积大 ，蓄放热速率大 ，有效流通面积大 ，并且阻力损失小等优点。由于将节能与环保结合了起来 ，使用这种蓄热式燃烧器的燃烧技术被称为第二代蓄热式燃烧技术 ，也称高温空气燃烧(HTAC)技术。
蜂窝陶瓷作为蓄热体 ，使传统的蓄热室发生了巨大的变化。从原来的格子砖发展成为陶瓷小球 ，又发展为蜂窝陶瓷体 ，蓄热室的比表面积急剧增大 ，体积明显减小 ，换向时间大大缩短 ，换热性能得到极大提高 ，污染物排放量也远低于环保标准。与之相结合的 HTAC 技术也被誉为 21 世纪的关键技术之一。
在我国 ，RTO 技术于2001年后逐渐兴起。本世纪初 ，*套国产 RTO 诞生于兰州瑞玛天华化工机械及自动化研究院瑞玛公司 ，此后国内厂家在不断的消化吸收国外先进技术 ，在工程实践过程中不断的变革和创新。
RTO的类型
蓄热燃烧装置通常由换向设备、蓄热室、燃烧室和控制系统等组成。根据其设备结构的差异化 ，RTO 可分为塔式和旋转式两大类。
01塔式RTO
塔式RTO包括*代两室RTO和多室RTO。特点是具有2个或多个陶瓷填充蓄热室 ，通过阀门的切换 ，蓄热体的预热和热回收 ，从而达到预热的目的。两塔式 RTO 的缺少清洗环节 ，在循环结束时 ，一部分废气还残留在蓄热体里 ，当阀门换向后 ，这些未经处理的废气经烟囱直接排出。因此 ，两塔式RTO的VOCs处理效率低于三塔式。目前也有通过设计缓冲罐来缓存残留废气 ，经过回流再二次燃烧 ，达到提高两塔式RTO的处理效率的目的。
当废气的风量过大 ，一般在60000Nm3/H以上时 ，为了确保气流的传热效率和均风效果 ，采用塔式RTO需要增加塔室。
杜尔向逸盛石化交付了七套相同的总包 Oxi.XRE系统及相应数量的Sorpt.XSW湿式洗涤塔。每套系统包含一台九塔 RTO（蓄热式热氧化炉）、一台下游洗涤塔和一根洁净气体烟囱。每台九塔 RTO的处理能力约为 330,000 Nm3/h ，七套装置的处理总量高达 2,310,000Nm3/h ，是全球*大的 RTO 装置之一。
02旋转式RTO
旋转式RTO出现在20世纪90年代末 ，是RTO发展的第三代技术。通过旋转阀 (蓄热筒) 旋转、分度、废气均布等动作 ，顺序地引导废气进入或排出燃烧室的特定部分。通过在转子表面设置的密封装置 ，将转子分成入口和出口两部分 ，通过这两部分分别将处理前的废气和净化后气体引入或排出 RTO 燃烧室。目前旋转式RTO的发展过程中在其旋转阀的运行方式 ，吹扫的方式、密封方式以及蓄热室的分区都有不一样的设计 ，因此也衍生出不同的类型的RTO。
蓄热式燃烧装置（RTO）作为VOCs末端治理工艺中的重要技术 ，目前已经广泛应用于涂装、包装印刷、化工等多行业。在单一燃烧工艺的基础上 ，依据工况 ，进行搭配组合工艺 ，切实有效的实现废气的有效处理和能源的节约使用。
在RTO发展的历程中 ，我们可以看到蓄热材料的发展是强有力的推动RTO技术成熟脚步 ，不同机械结构的RTO ，是对应用场景的适应性变化 ，也是为了提高处理效率 ，运行的节能性和维护的便捷性。
RTO的基础概念
蓄热式燃烧装置 ，简称RTO ，就是指将工业有机废气进行燃烧净化处理 ，并利用蓄热体对待处理废气进行换热升温、对净化后排气进行换热降温的装置。燃烧装置对于VOCs的燃烧温度主要取决与*难氧化物质的自然点。大部分温度要求在*难氧化成分自燃点的200-300℃以上 ，因此燃烧温度通常设计在760℃-850℃。
RTO的发展历史
热回收方式和材料的发展是RTO发展*关键的推动力。
作为燃烧装置 ，其能耗是*值得关注的指标之一 ，因此在RTO发展的历程中热回收的效率至关重要。从*初的直火燃烧装置 ，换热式氧化装置 ，再到蓄热氧化装置。
换热式氧化器 ，利用金属换热器来实现热能回收 ，由于气体与热交换器金属界面件的热传导系数较低 ，故一般热回收率在65%左右 ，且换热效率和燃烧温度密切相关。
为了追求更高的热效率 ，早在19世纪中期 ，Willian Siemens 就在研究利用蓄热材料进行热能回收 ，在当时采用了格子砖作为蓄热体 ，由于蓄热室体积非常大、造价高、换向时间很长 ，预热气体的温度波动也较大 ，其热回收效率并不高。直到1982年 ，英国 Hotwork Development 公司和 British Gas 公司合作开发出利用陶瓷小球作为蓄热体的新型蓄热式陶瓷燃烧器。
利用陶瓷小球作为蓄热材料 ，是蓄热燃烧装置发展的关键里程碑。此时的换向时间大大缩短 ，由分钟计缩短到由秒计 ，极大地提高了余热回收能力和空气预热水平 ，节能效果明显。
20世纪90年代初 ，日本NKK和日本工业炉公司利用蜂窝陶瓷体作为蓄热材料 ，开发出集高效热回收与低NOx燃烧于一体的燃烧装置。采用了蜂窝陶瓷作为蓄热材料 ，是在陶瓷小球基础上改造而成 ，与其相比 ，陶瓷蜂窝蓄热体具有比表面积大 ，蓄放热速率大 ，有效流通面积大 ，并且阻力损失小等优点。由于将节能与环保结合了起来 ，使用这种蓄热式燃烧器的燃烧技术被称为第二代蓄热式燃烧技术 ，也称高温空气燃烧(HTAC)技术。
在我国 ，RTO 技术于2001年后逐渐兴起。本世纪初 ，*套国产 RTO 诞生于兰州瑞玛天华化工机械及自动化研究院瑞玛公司 ，此后国内厂家在不断的消化吸收国外先进技术 ，在工程实践过程中不断的变革和创新。
RTO的类型
蓄热燃烧装置通常由换向设备、蓄热室、燃烧室和控制系统等组成。根据其设备结构的差异化 ，RTO 可分为塔式和旋转式两大类。
01塔式RTO
02旋转式RTO
蓄热式燃烧装置（RTO）作为VOCs末端治理工艺中的重要技术 ，目前已经广泛应用于涂装、包装印刷、化工等多行业。在单一燃烧工艺的基础上 ，依据工况 ，进行搭配组合工艺 ，切实有效的实现废气的有效处理和能源的节约使用。
在RTO发展的历程中 ，我们可以看到蓄热材料的发展是强有力的推动RTO技术成熟脚步 ，不同机械结构的RTO ，是对应用场景的适应性变化 ，也是为了提高处理效率 ，运行的节能性和维护的便捷性。
