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

魏兵

（宇星科技发展（深圳）有限公司，广东 深圳 518057）

本废气治理项目安装完成后，经过设备单体调试后，进入整体试运行，通过整套系统调试和试运行，对废气处理所有系统、设备进行全面考核，检验其性能或质量是否达到设计标准，使系统安全、经济、优质的移交运行，实现有机废气超低排放。

1 RTO 燃烧器系统控制原理

废气先经过预处理，通过四级过滤把废气的大颗粒污染物截留，再进入转轮的吸附区进行吸附，经过吸附区后的废气，废气里的VOC 组分被转轮上的沸石吸附，出去的气体就是达标干净废气，直接进入烟囱。

附着在转轮上的废气到了脱附区后，用1 : 20 的热废气脱附出来后，浓缩成20 倍的浓度从转轮脱附区出来后，进入RTO,在一定的浓度界限范围内，废气的浓度越高，需要的天然气量越小，当废气浓度达到一定浓度时，RTO 系统能实现自维持；所以本工艺考虑为了降低废气处理系统的能耗，通过转轮先将废气浓缩，再将浓缩后的废气进入RTO 焚烧炉，尽量减少燃烧裂解过程中需要的天然气量，甚至实现天然气零能耗。

从脱附区出来的浓缩后的废气进入RTO 以后，在上升通道过程中，吸收蓄热砖上的热量升温预热，废气预热后直接进入炉膛，利用炉膛持续维持恒定的裂解温度760～820 ℃，将预热后的废气加热到780 ℃，在炉膛废气裂解变成二氧化碳和水蒸气进出排气通道，在排出过程中将热量保留在蓄热砖内，通过切换阀的切换过程，蓄热砖在进气、出气及清吹通道不停切换，实现了节能；出气通道内，二氧化碳和水蒸汽降温后，离开RTO，进入烟囱。实现了废气燃烧处理。

1.1 燃烧器的工作原理

见图1、2。

图1 工艺流程图

1.2 RTO 燃烧器的主要设备及参数

见表1。

表1

图2 带控制点工艺流程图

1.3 RTO 燃烧器的控制策略

末端治理系统满足废气导入条件之后，开启系统导入阀门，关闭新风阀门后即代表各车间进入可全线联网导入废气。各车间预处理正常运行前提下，两个车间关闭应急阀打开导入阀，即车间已导入系统观察各车间预处理后排风机的运行状态，若车间出现排风不畅，则需调整风机频率后再进行观察。两个车间导入正常，即可导入其它车间。保证各车间排风正常后，通过调整吸附风机的频率后观察推断与其连锁变频的压力传感器最佳的设定值。吸附风机即可与其进行连锁变频运行，系统即达到最佳运行状态。

1.4 RTO 燃烧炉的温度控制策略

主要控制点的温度：

转轮+RTO 的主要控制温度点分别有：脱附进口热气温度180-220℃、冷却出口温度90-150℃、脱附出口温度30-60℃、炉膛温度780-820℃。

1.5 系统安全要求

RTO 是一个在高温条件下运行的设备，废气浓度、天然气都是危险源，在日常的运行过程中必须严格注意如下的几个重要的使用原则:

1.5.1 设备运行前必须要吹扫。

1.5.2 高于760℃连续点火失败超过三次必须进行吹扫，低于760℃点火失败必须进行吹扫。

1.5.3 设备未到废气导入温度条件前，不允许导入废气。

1.5.4 所以在任何重要故障产生，都需要优先切断天然气供应和废气导入；即使在设备出故障无法进行自动切断的情况下也必须切断。

根据以上的原则，我们将整个系统的故障进行分级，分别为A（严重故障），B（一般故障），C（一般故障）三个等级。

A 类故障报警，会切断废气导入、切断燃气，系统进入故障的处理模式，如下响应所示：

表2

B 类报警：报警会切断废气导入，但不一定会给RTO 炉子降温，会根据实际情况由操作人员自行决定。

表3

C 类报警：只做报警，需要操作人员关注解决

表4

系统急停

当按下系统急停按钮以后，所有运转的设备立刻全部停止，阀门会运行到安全的位置。在正常运行过程中，我们不主张使用急停按钮，仅当设备和人身出现安全事故时，才允许使用。按下急停按钮后系统响应：

退出连线模式、炉头关闭、新风风门打、主风机停机、燃烧风机停机、提升阀停机、系统进入到停机模式，系统进入离线模式：炉头关闭、主风机停止、提升阀运行、直到炉堂温度低于90°C，系统停机。

2 运行效果评价

通过数据可以看出，通过RTO 燃烧器的控制，燃气流量处于较低水平，部分时段控制燃气流量为0。

图3 炉膛温度与天然气流量曲线

3 结论

到截稿时为止，RTO 燃烧器已经运行1 月，各项参数都达到规范要求，出口浓度符合环保标准。此次RTO 燃烧器的成功应用，为我司RTO 燃烧炉成功运行积累了丰富的数据和技术经验，同时为其他项目今后进行相关改造提供了可以借鉴的技术。