RTO焚烧炉工作原理

RTO（蓄热式热氧化炉）的核心工作原理是利用陶瓷蓄热体高效回收燃烧后高温烟气的热量，并利用这部分热量预热进入的低温废气，从而大幅降低燃料消耗，实现高效、节能的VOCs氧化分解。其工作过程是一个周期性切换的循环，通常分为多个阶段（以典型的三室RTO为例）：
 核心原理步骤分解
1.  废气预热阶段：
低温有机废气（通常25-50°C）通过进气切换阀被引导进入第一蓄热室（A室）。
废气向上流过该室内填充的陶瓷蓄热体（通常是蜂窝状结构，具有极大的比表面积和热容）。
陶瓷蓄热体在上一个循环周期中储存了高温烟气（约750-850°C）的热量。
废气与高温陶瓷体进行热交换，被迅速预热（通常可升温至接近氧化温度，如700-800°C）。
预热后的高温废气进入顶部的燃烧室（氧化室）。
2.  高温氧化阶段：
预热后的高温废气进入燃烧室。
燃烧器（主燃烧器） 根据废气浓度自动调节燃料（天然气、柴油等）供应：
如果预热后的废气温度已达到或超过设定的氧化温度（通常760-900°C），燃烧器可能处于小火或待机状态。
如果废气浓度低、预热温度不足，燃烧器会补充燃料燃烧，将废气加热至氧化温度。
在高温和充足氧气条件下，废气中的VOCs发生剧烈的氧化反应（燃烧），分解成无害的二氧化碳（CO₂）和水蒸气（H₂O），并释放大量热量：
此阶段产生的高温净化烟气（温度略高于氧化温度，如800-850°C）从燃烧室流出。
3.  热量储存（蓄热）阶段：
高温净化烟气被引导向下流过第二蓄热室（B室）（在上一周期中已被冷却）。
高温烟气将其携带的显热传递给B室的陶瓷蓄热体。
陶瓷蓄热体吸收热量，温度急剧升高（从上一循环末的较低温度升至接近800°C），储存热量为下一个循环预热废气做准备。
烟气在流经陶瓷体过程中被冷却（通常降至比入口废气温度高50-150°C左右，如80-150°C）。
冷却后的净化烟气通过排气切换阀经烟囱排入大气。
4.  吹扫阶段：
在切换阀门改变气流方向之前，通常有一个短暂的吹扫阶段。
少量净化后的气体（或新鲜空气）被引入即将切换为进气通道的第三蓄热室（C室）。
目的是吹扫掉残留在该室死角和阀门连接管道中的未处理废气，防止其在切换后直接随净化气排出造成瞬时排放超标。
吹扫气体随后也进入燃烧室被氧化处理。
5.  阀门切换与循环继续：
经过一个设定的时间周期（通常30秒到数分钟），进气切换阀和排气切换阀同步切换。
新的流向：
原始进气A室 → 切换为 蓄热/排气通道 (类似于之前B室的作用)。
原始蓄热/排气B室 → 切换为 吹扫/待机通道 (为下一个吹扫准备)。
原始吹扫/待机C室 → 切换为 进气预热通道 (接替原来A室的作用)。
过程重复：新废气进入C室预热 → 燃烧室氧化 → 高温烟气进入A室蓄热/冷却 → 冷却后烟气从A室排出 → 吹扫B室 → 再次切换... 如此周而复始。
为什么RTO高效节能？关键在“蓄热”
高热回收效率： 陶瓷蓄热体具有极大的比表面积（通常250 m²/m³）和极高的热容量，能高效地吸收和释放热量。热回收效率通常可达95%以上。这意味着废气氧化所需热量的绝大部分（95%）来自系统自身回收的热量，只有少量（5%）需要燃烧器补充（针对浓度合适的废气）。
降低燃料消耗： 极高的热回收效率使得RTO在处理中低浓度VOCs废气时，维持高温氧化所需的辅助燃料消耗大大低于直燃式焚烧炉（TO）。
稳定氧化温度： 周期性切换和热量回收保证了燃烧室温度的高度稳定，有利于VOCs的充分氧化分解。
 典型RTO结构组成
1.  蓄热室： 通常2个或多个（常见为3室），内部填充陶瓷蓄热体（蜂窝状、球状或片状）。
2.  燃烧室（氧化室）： 位于蓄热室顶部，内部布置主燃烧器，维持高温氧化环境。
3.  切换阀系统： 关键部件，通常为提升阀或旋转阀，用于周期性地切换废气和净化烟气的流向。其密封性和切换速度至关重要。
4.  燃烧系统： 包括主燃烧器、燃料供应、点火装置、火焰监测器等。
5.  风机系统： 引风机（位于RTO后，抽吸废气）和/或鼓风机（位于RTO前，推送废气）。
6.  控制系统： PLC或DCS系统，控制阀门切换时序、燃烧器工作、温度监控、安全联锁等。
7.  烟囱： 排放净化后烟气。
8.  必要的辅助系统： 如吹扫风机、应急排放阀、温度/压力/浓度监测仪表、防爆装置等。
RTO通过陶瓷蓄热体交替进行吸热（储存高温烟气热量）和放热（预热低温废气），配合周期切换的气流方向，实现了废气氧化产生热量的内部高效循环利用。这种独特的工作原理使其在处理大风量、中低浓度VOCs废气时，相比其他技术具有显著的节能优势（高热效率）和极高的去除效率。阀门切换是驱动整个循环的关键动作。