有机废气治理与控制RTO燃烧技术与控制技术

有机废气治理与控制RTO燃烧技术与控制技术

刘杰

广东智环盛发环保科技有限公司    523129

摘要：随着我国可持续发展战略的深入贯彻落实，我国不少产业在“三废”的治理上已经采取了技术手段对其排放进行管控。文章主要以某药厂的有机废气治理案例为对象，着重分析了RTO燃烧技术与控制技术相结合在废气治理上的具体应用，阐述了两种技术结合之后投入使用的执行过程、运行实现和运行效果，以期为其他产业的有机废气治理提供有价值的参考。

关键词：有机废气治理；RTO燃烧技术；控制技术

引言：本文以某药厂的有机废气治理案例为研究对象，当废气处理设备安装完毕，经过调试进入运行之后，充分考核设备的废气处理性能是否与设计标准相契合，确保药厂的废气产出能够在该设备系统的运行下实现低量排放。

1、RTO燃烧器系统的控制原理

1.1有机废气治理流程

就RTO燃烧器系统的控制原理来讲，该要点以总-分的结构进行阐述。药厂的制药生产环节中产出的废气要先进行预处理，相关工艺需要采取过滤与吸附手段，首先要将体型稍大的颗粒污染物截下来，剩余的大风量低浓度废气进入到设备内部的吸附区；在经过强力吸附之后，又有不少物质从产出的废气中分离出来，尤其挥发性有机化合物会在沸石的作用下从废气中吸附下来。在经过过滤与吸附之后，剩余气体的污染浓度较低，符合国家对“三废”排放的指标标准，可直接从烟囱将气体进行排放。

吸附区一般会有转轮存在，当粘附在转轮上的废气到了脱附区之后，需要将废气压缩成20倍的浓度再将其从该区域脱附出来进入RTO。正常情况下，废气的浓度指数越高，对天然气的需求量就会越少，当废气的浓度在某一时刻达到固定阈值时，RTO系统可以实现自主运转。在RTO燃烧技术与控制技术相结合的背景下，该技术能在稳定燃烧的基础上实现最大限度的节能，节能减排效果显著[1]。降低了药厂在废气治理方面的能源损耗。而该工艺的技能效果正好顺应了近年来国家提出的“碳中和与碳达峰”的发展趋势，如果该工艺运用纯熟，使废气的浓缩程度高度压缩到一定程度，不断降低天然气的使用量，甚至不需要天然气的加入就可以进行焚烧，在很大程度上减轻了自然资源的损耗。

当经历过吸附区的吸附流程之后，废气会顺着管道流入RTO系统中，在废气的上升阶段，会对蓄热砖上的热量进行升温，当废气经过升温预热之后，废气会在温度的作用下进入炉膛，通过炉膛内部的温度继续升温直到达到废气能够出现分解现象的温度，即800℃左右。正常情况下，炉膛温度达到该数值之后，内部存在的废气必然已经进行了分解，形成了水蒸气与二氧化碳从固定的排气口端排放出去[2]。值得注意的是，在水蒸气和二氧化碳排放期间，热量将会被之前负责加热效果的蓄热砖吸收，再利用指定进气阀和出气阀来回切换通道，既可以保证利用吸收来的热量对即将分解的废气进行加热，也可以对已经分解完毕产生水蒸气和二氧化碳排放过程中留存的热量进行吸收，补充之前的消耗，以此类推，在这样循环往复的条件下，蓄热砖的热量始终未因没有填补燃料而出现温度降低的现象。当水蒸气和二氧化碳在通过降温之后就可以脱离RTO系统，进入药厂的废气排放烟囱，从烟囱排出去之后，药厂的废气治理即算完成。燃烧器的工作流程示意图如图1所示。

图 1 RTO燃烧器工作流程示意图

1.2 RTO燃烧技术与控制技术的控制策略

1.2.1导入系统与风机运行

当RTO燃烧器的治理系统符合废气导入的条件之后，需要及时启动该系统的导入阀门，当新风阀门被关闭之后，药厂的生产车间就能够利用联网设施进行废气的导入。在废气的导入过程中，要确保车间的对废气的预处理环节正常情况下，关闭应急阀门，打开导入阀门，观察各车间在废气经过预处理之后排风机的运行状态如何。如果经过一段时间的观察之后发现某车间的排风效果不佳，就需要工作人员及时对风机的频率进行调整，调整完毕之后再进行观察分析。如果两个车间的导入流程未发生异常情况，这就可以向其他车间进行导入。另外，当工作人员对每个车间的排风效果观察完毕并且进行了相应的调整之后，需要进一步观察与其连锁变频的压力传感器的数值。如果能够对压力传感器的设定值进行敲定，使得传感器与风机实现连锁变频，推动RTO系统的运行朝着最佳性能迈进。

1.2.2 RTO燃烧炉的温度控制

RTO燃烧炉的温度控制主要是对控制点的温度进行控制，需要对温度进行控制的控制点可以分为以下几种：脱附进口热气温度、冷却出口温度、脱附出口温度以及炉膛的温度。这四种温度控制点的温度的阈值恒定范围依次在180~220℃、90~150℃、30~60℃和780~820℃之内。

1.2.3 RTO系统的安全控制

RTO燃烧器的运行环境并不是常规条件下运行的设备，而是长期处于高温环境下，无论是废气的实际浓度还是天然气的添加使用，如果在细节上没有处理好，这些都将会导致燃烧器成为安全隐患的关键性因素。因此，为了对RTO系统的安全性进行控制，相关人员需要对以下几个细节进行处理：第一，当拟定对有机废气进行治理，启动RTO燃烧器时，需要提前对其内外进行必要的清洁处理，主要针对粉尘颗粒进行吹扫。第二，在点火环节上，如果温度不超过760℃出现点火失败现象，就需要重新进行吹扫；如果温度超过760℃连续多次（三次以内）出现打火失败现象，就需要重新进行吹扫。第三，如果设备的内置温度尚未满足导入废气的条件，则不能进行废气导入。第四，如果RTO燃烧系统任何环节出现故障，都需要立即切断废气的导入与天然气的供应，如果切断系统无法依靠自动装置进行切断，就需要依靠人工强制切断。根据上述故障处理准则

可以对系统的故障现象进行分级，可以分为严重故障、中等故障和简易故障等，每个故障等级又可以用ABC表示。A等级的故障类型引发的报警会直接切断正在导入的废气和天然气，RTO系统自动进入故障处理模式，部分报警名称和响应措施如表1所示。

表 1 部分A类报警名称和响应措施

B低等级的故障类型引发的报警会对正在导入的废气进行切断，RTO 燃烧录得温度有可能不会降温，视具体故障情况由工作人员对故障现象进行判定和修理，常规的B类报警名称和相应措施如表2所示。

表 2 部分B类报警名称和响应措施

C类报警意味着系统设备出现的故障现象较小，并不会触发系统的响应机制，这时就需要工作人员自行对产生报警的设备进行检查与修理。常见的C类报警内容如RTO的出入口温度断线、炉膛温度断线、吹扫时间的长短问题、风门未闭合以及新鲜风门位置的开关存在故障现象等。工作人员除了可以针对ABC三类报警问题进行对应的检查与处理之外，还可以利用系统急停按钮直接中断所有的正在运行的设备，此时各个阀门都会回归到安全位置。

2、结论

在RTO燃烧技术和控制技术相结合的RTO设备在投入该药厂一段时间后，并且在各项参数符合相对应条件的前提下，药厂的废气处理达到了国家要求的排放标准。RTO燃烧炉在药厂的成功运用为其他产业的有机废气治理点定理坚实的技术基础。

参考文献：

[1]魏兵.某药厂有机废气治理与控制RTO燃烧技术与控制技术结合的应用[J].科学技术创新,2021(31):63-65.

[2]胡正益.热风炉智能燃烧控制技术分析与应用[J].山西冶金,2021,44(05):252-255.