塔式RTO也称为固定式蓄热燃烧装置,目前我们常见的都是内置蓄热室RTO,因此我们也只浅谈内置蓄热式RTO,主要组成部分是通过换向设备、蓄热室、燃烧室、保温、燃烧机、风机以及控制系统。
根据蓄热室的多少,塔式RTO又有两塔式、三塔式以及多塔室。其中三塔式RTO是目前最为常见的RTO类型。

一、炉体及燃烧室
炉体一般采用6mm的碳钢板,加覆型钢加强筋,设置检修门、燃烧机安装孔、高温旁通阀以及泄爆片。
蓄热燃烧装置应该进行内保温,一般采用耐火硅铝酸盐纤维,厚度采用200-220mm,耐温要求1200℃,RTO外表面温度不应高于60℃,部分热点除外。
燃烧室大小的设计依据:停留时间、燃烧温度以及处理效率的要求。
二、换向设备
RTO的换向设备,主要由阀门、气缸、电磁阀和调速阀这些核心零件组成。其中最关键的就是换向阀,市面上常见的有提升阀和蝶阀两种;再细分的话,提升阀还能分成横向动作的水平平推款,和竖向动作的垂直款,其中垂直款的阀杆不容易被高温烤弯,稳定性更好。
RTO设备运行时,阀门全靠气动装置控制开合,差不多每隔1到3分钟,就得完成一次切换。所以对这个阀门的要求特别高:不仅开关反应要快,阀板和阀杆还不能被高温烤变形,密封必须严实,还得经久耐用,毕竟阀门的性能好坏,直接决定了 RTO 处理废气的最终效果。
在实际项目里,待处理的废气热值忽高忽低,很容易让排气侧温度超标,导致阀门封不严。针对这个问题,很多厂家会用膨胀石墨条这类专用密封材料来解决。不过不同厂家的技术水平不一样,不管是软密封还是硬密封工艺,做出来的效果差距很大。如果要处理的废气带有腐蚀性,那阀门和连接的管道,还得换成更耐腐蚀的特殊材质才行。

三、蓄热室
蓄热室是RTO的核心单元,蓄热材料为RTO核心部件,其技术发展直接推动 RTO行业进步。蓄热材料的核心品质指标包括:热容量、机械强度、传热导热性能、耐高温氧化性、耐化学腐蚀性。
主流蓄热体分为马鞍型、蜂窝型、板片式蜂窝型三类;陶瓷蓄热材料技术已高度成熟,可基于标况风速完成定制化热回收设计,其选型直接决定蓄热室风阻,是RTO风机选型的核心依据。
当前主流设计热回收效率可达95%以上,效率越高系统节能性越强,计算公式为:热回收效率=(燃烧温度-出气温度)/(燃烧温度-进气温度)×100%。
三塔式向多塔式结构升级时,增加蓄热室的核心目的为优化气流均布性,保障蓄热体传热导热效率。

四、燃烧系统
RTO燃烧系统包含点火控制器、UV火焰探测器、助燃风机以及助燃比例调节阀组、燃烧机和阀组仪表。
燃烧机的选型需要计算系统的热平衡,也就是RTO自运行能耗和废气热值的关系,另外一点单独采用RTO系统冷启动能耗往往就是燃烧机的选型依据。对于组合工艺系统,需要进行计算系统热平衡。
值得注意的是,系统计算的时候需要包含助燃风机的能耗。这也是很多厂商忽略的,导致理论计算和实际运行偏差过大。

五、其他差异
为了实现高效节能,不仅在RTO切换阀上下功夫。在其他方面的设计,各个厂商也有所差异。两塔式由于没有处理残留气体会导致去除效率下降,通过设置缓冲罐(吹扫塔)的形式来解决,从而可以提高去除效率。

三塔式RTO系统往会配置反吹风机,进行反吹。但是也用利用RTO风机进行回流(如下图),或者采用回流风机进行气体回流;与反吹式的气流方向不一样。
