RTO煙氣余熱利用綜合節能技術的應用分析

孫紅東

（恩希愛（杭州）薄膜有限公司，浙江 杭州 311231）

RTO煙氣余熱利用綜合節能技術的應用分析

孫紅東

（恩希愛（杭州）薄膜有限公司，浙江 杭州 311231）

當前，我國的大多數汽車涂裝間都使用RTO進行車身油漆烘烤形成的有機廢氣處理。一般來講，此類排放氣體由于溫度較高，具有較大的利用價值。將這些能源充分利用起來，不僅能夠保護環境，而且能夠控制汽車生產成本。所以，在安全生產條件下進行烘干設備節能技術的改進，有效利用、回收煙氣余熱，成為了當前汽車生產制造業提高自身競爭實力的又一重要手段。

RTO；煙氣余熱；綜合節能技術；應用

0 引言

汽車涂裝生產中有許多耗能生產設備，其中烘干設備就是耗能較大的生產設備之一。當前，隨著汽車涂裝技術的不斷改進，我國絕大多數汽車烘干設備的高溫尾氣余熱利用技術已經逐漸完善，并可以將所回收的余熱充分運用于熱水鍋爐循環水等各個生產環節中，實行資源的有效利用。RTO又可以稱為蓄熱式廢氣氧化裝置，通過對烘干設備的改進，能夠有效發揮煙氣余熱的作用，并對排放煙氣予以余熱的回收及利用，有效提升熱效率，進而降低總體能耗，提高汽車生產企業的經濟效益，保護社會環境，實現企業的持續化發展。

1 蓄熱式廢氣氧化裝置機理探究

通常來講，RTO的煙氣余熱綜合節能利用技術的機理，主要包含的是汽車涂裝間生產時，不同的烘干設備運行時所產生的有機廢氣，這些大量的有機廢氣經過管網的集中運行而輸送到RTO裝置，之后再經過高溫焚處理，來將廢氣燃燒時所形成的熱能通過RTO裝置內的陶瓷蓄熱體進行回收與利用，最終才可予以排放。通常來講，經過熱能利用的氣體，排放到大氣的溫度已經在250℃左右。而基于對安全因素的考慮，還需要將煙氣溫度降低到120℃左右才能真正排放。所以，煙氣溫度從250℃降至120℃還有較大回收利用的空間。因此，在該過程的處理中，可以水介質來對熱能進行充分地利用，以將冷水變為熱水，完成煙氣溫度的降低與熱水的制備。制備好的熱水，可輸送到汽車生產過程中所需用到熱水的各個環節中或是熱水鍋爐中予以充分利用。

2 煙氣余熱組成因素分析

涂裝間內的煙氣余熱系統通常包含煙氣路以及水路、換熱器、自動系統等、（具體如圖1所示）。煙氣管路又包括了進出口煙氣的溫度探頭、氣動切換閥門、壓差開關；而水路管包括水泵、氣動調節閥、壓力表、流量監測開關、手動蝶閥等不同的監測元件。在這些設備當中，最為關鍵的是熱管換熱器，由于該設備的傳熱效率較高，且有著較強的熱流密度可變性、等溫性，所以節能效果、防腐蝕性能較好，裝置設備體積較小。與此同時，該種設備在選用時，要注意選擇優質材料，以延長使用年限，且確保單根的熱管可以進行拆卸置換，以便日后的維護與使用。

除此之外，煙氣余熱回收系統的熱管還包括了吸液芯、端蓋及管殼三部分。主要對管內進行負壓，并充上工作液體，讓管內壁的孔隙被工作液充分填滿密封。一般來說，熱管一端為加熱段，另一端為冷凝段（熱管工作原理具體如圖2所示）。當然，也可以結合車間的實際生產需求，將絕熱段布置于兩段管道之間。一般來說，熱管應該結合工作液體完成傳熱的環節，因此，在熱敏感性、熱活力性上有著較高的要求，需要具備熱吸冷放的功能。

通常來講，RTO最終排放到空氣的溫度，主要由水路水量與進出的口溫差來決定。要是煙氣的溫度數據存在變動，通常也是由于動力需求變化所決定。如：空調或是前處理設備在升溫及保濕狀態下，會出行不同的用能量。而生產當中的滿負荷、不滿負荷生產，以及休息段的用能量，季節用能量也會存在較大的差異。所以，RTO煙氣余熱利用綜合節能技術的聯動系統，也具有較高的系統性要求與綜合性利用要求。

圖1 煙氣余熱利用系統圖

圖2 熱管工作原理圖

3 RTO余熱控制系統要點探究

RTO的煙氣余熱系統，通常包含不同的用能區域。所以，每一個用能區域的設備在自動化方面都有著相對獨立的要求。同時，各區域間的生產用能，又存在密不可分的聯系。余熱設備通常在熱水的加熱與安全保護上，有著明顯的應用優勢。因此，各個區域電控柜之間的關系也自然會更加的復雜。而完善穩定的自動控制系統，為汽車安全生產的主要前提。RTO的煙氣余熱控制系統要點通常包含以下幾方面的內容。（1）RTO煙氣余熱系統要得到充分利用，首先還要進行基本狀態的調整，以保證煙氣中的管氣動閥處于適當的位置，且煙氣不會通過換熱器，而水路保持在原始狀態，并進行三通調節閥位置的控制，水能夠從始至終通過余熱換熱器。在水路系統中，進行調試時，水路的閥門初始設定要結合水流量進行確定。以免出現排煙溫度過低或水量過大，水溫過高或水量過小而報警的狀況。同時，在RTO尾氣換熱器的溫度控制中，最好將溫度控制于110℃到120℃范圍，避免尾氣在換熱器內形成冷凝，而在長時間侵蝕下對整個換熱器造成破壞。（2）RTO煙氣余熱系統當接收到鍋爐房水泵的開動信號時，進水管流量對象的開關會顯示水流信息，且需要對煙氣管路內的氣動閥進行自動轉化，以保證煙氣能夠始終從始至終經過余熱換熱器。同時，RTO系統在接收到鍋爐房水泵相關信息時，也要做出準確的反應與操作，這種水泵待機的信號，能夠保證煙氣管路實現氣動閥的切換。而鍋爐房在接到煙氣的氣動閥時，要切換到位信號，并在30min之后予以水泵停機。若是煙溫過低，并小于120℃時，要發出報警信號。所以，排煙管路的進出口處，還需要設置一個溫度探頭。當煙氣溫度在120℃以下，則發出低溫報警，予以水路三通閥的調節，并減小余熱換熱器的水量，對RTO系統予以保護。（3）若是汽車生產所使用的是低溫烘烤技術，通常來講，涂裝車間的RTO尾氣溫度也通常會較低，因此不能對煙氣余熱進行綜合性的利用。若有機廢氣經過RTO系統時已經焚燒或凈化，此時RTO排出煙氣的溫度，一般要比有機廢氣進入時的溫度高30～40℃。而針對保險杠的涂裝間或大客車的涂裝間，其烘爐溫度也一般在80℃左右，但通過RTO凈化，其尾氣溫度一般為110～120℃，這種低溫煙氣的利用價值不高，所以，在RTO煙氣余熱利用綜合節能技術上，也要對這方面的內容予以充分地考慮。（4）RTO所使用的自動控制系統應進行煙氣溫度的控制，以免RTO尾氣溫度過高而對換熱器造成損壞。由于RTO內爐膛的溫度通常高至800℃，如果RTO所用氣動切換閥在該種情況之下不能進行正常切換，便會致使RTO的爐膛高溫氣體無法在蓄熱體內正常更換蓄熱。在此情況下RTO的尾氣便會隨之不斷升高溫度，從而使得換熱器形成損毀。需要注意的是，在RTO設置中，自動控制系統還應該考慮到若是整個系統遭到極端故障，應如何控制RTO尾氣，以免出現溫度過高現象。（5）煙氣管路的自動風閥切換，應該結合相關的秩序予以執行。為了避免出現自動風閥故障而導致烘房熄火。應在切換自動風閥的時候確保風閥打開，才可以將不需要的風閥關閉。無論在什么時候只要和RTO系統有關的熱風閥與旁通風閥，都需要始終保證在開位的狀態。

4 結語

RTO尾氣余熱利用技術的經濟性與適用性較為突出，當前，已經普遍成為了汽車公司涂裝車間的一種標準配置。由于我國對該種技術尚處于研究階段，因此還存在諸多缺陷。但不可否認的是，煙氣余熱的回收裝置，除了能夠提升全廠的熱效率，而且能夠降低全廠總體能耗，實現資源的有效利用，推動企業的持續化發展。

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1671-0711（2016）12（上）-0103-02