RTO烟气余热利用综合节能技术的应用分析

孙红东

（恩希爱（杭州）薄膜有限公司，浙江 杭州 311231）

RTO烟气余热利用综合节能技术的应用分析

孙红东

（恩希爱（杭州）薄膜有限公司，浙江 杭州 311231）

当前，我国的大多数汽车涂装间都使用RTO进行车身油漆烘烤形成的有机废气处理。一般来讲，此类排放气体由于温度较高，具有较大的利用价值。将这些能源充分利用起来，不仅能够保护环境，而且能够控制汽车生产成本。所以，在安全生产条件下进行烘干设备节能技术的改进，有效利用、回收烟气余热，成为了当前汽车生产制造业提高自身竞争实力的又一重要手段。

RTO；烟气余热；综合节能技术；应用

0 引言

汽车涂装生产中有许多耗能生产设备，其中烘干设备就是耗能较大的生产设备之一。当前，随着汽车涂装技术的不断改进，我国绝大多数汽车烘干设备的高温尾气余热利用技术已经逐渐完善，并可以将所回收的余热充分运用于热水锅炉循环水等各个生产环节中，实行资源的有效利用。RTO又可以称为蓄热式废气氧化装置，通过对烘干设备的改进，能够有效发挥烟气余热的作用，并对排放烟气予以余热的回收及利用，有效提升热效率，进而降低总体能耗，提高汽车生产企业的经济效益，保护社会环境，实现企业的持续化发展。

1 蓄热式废气氧化装置机理探究

通常来讲，RTO的烟气余热综合节能利用技术的机理，主要包含的是汽车涂装间生产时，不同的烘干设备运行时所产生的有机废气，这些大量的有机废气经过管网的集中运行而输送到RTO装置，之后再经过高温焚处理，来将废气燃烧时所形成的热能通过RTO装置内的陶瓷蓄热体进行回收与利用，最终才可予以排放。通常来讲，经过热能利用的气体，排放到大气的温度已经在250℃左右。而基于对安全因素的考虑，还需要将烟气温度降低到120℃左右才能真正排放。所以，烟气温度从250℃降至120℃还有较大回收利用的空间。因此，在该过程的处理中，可以水介质来对热能进行充分地利用，以将冷水变为热水，完成烟气温度的降低与热水的制备。制备好的热水，可输送到汽车生产过程中所需用到热水的各个环节中或是热水锅炉中予以充分利用。

2 烟气余热组成因素分析

涂装间内的烟气余热系统通常包含烟气路以及水路、换热器、自动系统等、（具体如图1所示）。烟气管路又包括了进出口烟气的温度探头、气动切换阀门、压差开关；而水路管包括水泵、气动调节阀、压力表、流量监测开关、手动蝶阀等不同的监测元件。在这些设备当中，最为关键的是热管换热器，由于该设备的传热效率较高，且有着较强的热流密度可变性、等温性，所以节能效果、防腐蚀性能较好，装置设备体积较小。与此同时，该种设备在选用时，要注意选择优质材料，以延长使用年限，且确保单根的热管可以进行拆卸置换，以便日后的维护与使用。

除此之外，烟气余热回收系统的热管还包括了吸液芯、端盖及管壳三部分。主要对管内进行负压，并充上工作液体，让管内壁的孔隙被工作液充分填满密封。一般来说，热管一端为加热段，另一端为冷凝段（热管工作原理具体如图2所示）。当然，也可以结合车间的实际生产需求，将绝热段布置于两段管道之间。一般来说，热管应该结合工作液体完成传热的环节，因此，在热敏感性、热活力性上有着较高的要求，需要具备热吸冷放的功能。

通常来讲，RTO最终排放到空气的温度，主要由水路水量与进出的口温差来决定。要是烟气的温度数据存在变动，通常也是由于动力需求变化所决定。如：空调或是前处理设备在升温及保湿状态下，会出行不同的用能量。而生产当中的满负荷、不满负荷生产，以及休息段的用能量，季节用能量也会存在较大的差异。所以，RTO烟气余热利用综合节能技术的联动系统，也具有较高的系统性要求与综合性利用要求。

图1 烟气余热利用系统图

图2 热管工作原理图

3 RTO余热控制系统要点探究

RTO的烟气余热系统，通常包含不同的用能区域。所以，每一个用能区域的设备在自动化方面都有着相对独立的要求。同时，各区域间的生产用能，又存在密不可分的联系。余热设备通常在热水的加热与安全保护上，有着明显的应用优势。因此，各个区域电控柜之间的关系也自然会更加的复杂。而完善稳定的自动控制系统，为汽车安全生产的主要前提。RTO的烟气余热控制系统要点通常包含以下几方面的内容。（1）RTO烟气余热系统要得到充分利用，首先还要进行基本状态的调整，以保证烟气中的管气动阀处于适当的位置，且烟气不会通过换热器，而水路保持在原始状态，并进行三通调节阀位置的控制，水能够从始至终通过余热换热器。在水路系统中，进行调试时，水路的阀门初始设定要结合水流量进行确定。以免出现排烟温度过低或水量过大，水温过高或水量过小而报警的状况。同时，在RTO尾气换热器的温度控制中，最好将温度控制于110℃到120℃范围，避免尾气在换热器内形成冷凝，而在长时间侵蚀下对整个换热器造成破坏。（2）RTO烟气余热系统当接收到锅炉房水泵的开动信号时，进水管流量对象的开关会显示水流信息，且需要对烟气管路内的气动阀进行自动转化，以保证烟气能够始终从始至终经过余热换热器。同时，RTO系统在接收到锅炉房水泵相关信息时，也要做出准确的反应与操作，这种水泵待机的信号，能够保证烟气管路实现气动阀的切换。而锅炉房在接到烟气的气动阀时，要切换到位信号，并在30min之后予以水泵停机。若是烟温过低，并小于120℃时，要发出报警信号。所以，排烟管路的进出口处，还需要设置一个温度探头。当烟气温度在120℃以下，则发出低温报警，予以水路三通阀的调节，并减小余热换热器的水量，对RTO系统予以保护。（3）若是汽车生产所使用的是低温烘烤技术，通常来讲，涂装车间的RTO尾气温度也通常会较低，因此不能对烟气余热进行综合性的利用。若有机废气经过RTO系统时已经焚烧或净化，此时RTO排出烟气的温度，一般要比有机废气进入时的温度高30～40℃。而针对保险杠的涂装间或大客车的涂装间，其烘炉温度也一般在80℃左右，但通过RTO净化，其尾气温度一般为110～120℃，这种低温烟气的利用价值不高，所以，在RTO烟气余热利用综合节能技术上，也要对这方面的内容予以充分地考虑。（4）RTO所使用的自动控制系统应进行烟气温度的控制，以免RTO尾气温度过高而对换热器造成损坏。由于RTO内炉膛的温度通常高至800℃，如果RTO所用气动切换阀在该种情况之下不能进行正常切换，便会致使RTO的炉膛高温气体无法在蓄热体内正常更换蓄热。在此情况下RTO的尾气便会随之不断升高温度，从而使得换热器形成损毁。需要注意的是，在RTO设置中，自动控制系统还应该考虑到若是整个系统遭到极端故障，应如何控制RTO尾气，以免出现温度过高现象。（5）烟气管路的自动风阀切换，应该结合相关的秩序予以执行。为了避免出现自动风阀故障而导致烘房熄火。应在切换自动风阀的时候确保风阀打开，才可以将不需要的风阀关闭。无论在什么时候只要和RTO系统有关的热风阀与旁通风阀，都需要始终保证在开位的状态。

4 结语

RTO尾气余热利用技术的经济性与适用性较为突出，当前，已经普遍成为了汽车公司涂装车间的一种标准配置。由于我国对该种技术尚处于研究阶段，因此还存在诸多缺陷。但不可否认的是，烟气余热的回收装置，除了能够提升全厂的热效率，而且能够降低全厂总体能耗，实现资源的有效利用，推动企业的持续化发展。

[1]鞠硕华，颜丽娟.烟气余热回收利用技术经济分析[J].区域供热，2014,(02):20～23.

[2]秦柏，吴超.燃气锅炉烟气余热深度回收[J].哈尔滨理工大学学报，2014,19(05):71～75.

[3]廖增安.燃煤电厂余热利用低低温电除尘技术研究与开发[J].环境保护与循环经济，2013,(10):39～44.

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1671-0711（2016）12（上）-0103-02