當前石油化工、輕工、塑料、印刷等行業排放的有機廢氣處理為直燃式焚燒爐和蓄熱式熱氧化器(稱rto)。蓄熱式熱氧化器的蜂窩陶瓷能夠將燃燒機的熱量儲存起來，當陶瓷的溫度超過有機廢氣的著火點時，即使爐內無火，熾熱的蜂窩陶瓷也能把有機廢氣點燃。蓄熱式熱氧化器具有能耗低、安全性好、應用范圍廣泛等優點，是一種很有發展前景的vocs氣體處理方法。本文針對汽車涂裝自動生產線中rto廢氣焚燒爐煙氣的余熱綜合利用做了詳細的陳述。
在汽車涂裝自動生產線中，烘干設備是主要耗能生產設備之一，通過rto(蓄熱式廢氣氧化裝置)煙氣余熱利用綜合節能技術，對低溫排放的煙氣進行余熱回收和利用，可以提高全廠的熱效率，降低總體能耗，提高經濟益;而且響應國家節能減排的政策，為社會環境保護作出一定貢獻。
汽車涂裝自動生產線上的烘干設備，是主要耗能生產設備之一，所以在滿足安全生產并符合環保法規的前提下，烘設備的節能技術改進，是其重要的發展方向。在實際生產中，烘干設備的供熱系統和廢氣處理系統的煙氣排放熱損失，約占總能耗的25 %。雖然這些煙氣的排放溫度降至200～250℃左右，就滿足現在的環保法規要求，但這部分被排放的煙氣仍然存在著能量回收的契機。對低溫排放的煙氣進行余熱回收和利用，是涉及烘干設備、公用動力系統、其他區域耗能設備等綜合性很強的系統節能技術，是涂裝車間能源綜合利用的典型課題，本文重點討論rto(蓄熱式廢氣氧化裝置)煙氣余熱利用綜合節能技術。
1、rto技術的機理
rto(蓄熱式廢氣氧化裝置)煙氣余熱利用綜合節能技術的機理如下：涂裝車間各烘干設備在生產過程中產生的有機廢氣，通過廢氣管網集中被送到rto裝置中，進行750℃左右的高溫焚燒處理;這些廢氣燃燒后產生的能量，被rto內部的陶瓷蓄熱體進行熱量回用后，最終排入大氣的煙氣溫度，被降到200～250℃之間。
由于安全方面的因素，這部分最終排入大氣的溫度，必須在120℃以上，但從200～250℃到120℃，這部分依然有能量回收的空間。采用水作為這部分煙氣能量回收的介質，利用這些低溫煙氣的余熱來制備熱水，煙氣的溫度被降到120℃左右后排入大氣，而制備出的熱水，可以輸送到熱水鍋爐或其他需要熱水的地方充分利用，從而實現烘干設備煙氣排放余熱回收利用的目的。
2、排煙余熱回收效益
以60 jph綱領的某汽車涂裝線項目為例，rto廢氣處理量為8萬m 3 / h，廢氣處理后排煙溫度約為200℃。在保證煙囪抽力(抽力取決于煙囪高度和氣體密度差，高度一定的情況下，排煙溫度高抽力大)、防止凝結(溫度低，換熱器、煙囪內壁容易凝結物質，著火)的基本條件下，可以采用換熱器回收部分熱量，使排煙溫度降至120℃后放。其余熱回收經濟效益計算公式如下：
80000(m3/h)×1.2×0.24×(200-120)×16(h/d)×250(d/a)×0.7(系統綜合利用率)/ 8000(天然氣熱值)= 645120(m3 /a)
645 120(m3 /a)×2.86(元/ m3 )=185(萬元/a)
上面計算中，效益隨生產線的實際工作時間(年時基數)變化而變化。
這一節能技術，設計之初首先需掌握車間用能設備的能量需求變化規律，以便合理計算水量和配置換熱器，合理組織生產(rto、鍋爐與前處理等用能設備的聯動)，以提高系統能量綜合利用率，最大化地回收能量。
3、能量流動結構圖
能量流動結構圖如圖1所示。
以60 jph綱領的某汽車涂裝線項目為例，車間鍋爐房共有5臺2.8 mw的燃氣鍋爐，主要供前處理、空調二次加熱和少量其他生活需求見表1。
表2中的設計數據顯示，煙氣回收的能量，占車間熱水平均量夏季需求的29 %、冬季需求的41 %、其他季節需求的54 %，現場實際數據還受聯動系統生產組織的影響。
在這個能量體系中，rto最終的排煙溫度取決于水路的水量、進出口溫差;而現場數據變化，主要取決于動力需求變化。例如：前處理或空調等工藝設備的升溫狀態、保溫狀態下不同用能量;生產綱領滿負荷生產、不滿負荷生產、休息時段的用能量;季節變化車間能量需求不同等等，也就是說該聯動系統存在一個綜合利用率問題。
4、余熱回收系統組成
整個余熱利用系統，包括氣路、水路、余熱換熱器和自動化系統等4部分組成(如圖2)。
其中，主體設備是熱管換熱器，其傳熱效率高(具有超強的導熱性、良好的等溫性、熱流密度可變性等特質)，節能效果顯著;具有良好的防腐蝕能力;裝置體積小，只是普通熱交換器的1/3;使用壽命長，單根熱管可拆卸更換，維護簡單成本低(如圖3、圖4)。
熱管由管殼、吸液芯和端蓋組成，將管內抽成1.3×(10 -1～10 -4 )pa的負壓后，充以適量的工作液體，使緊貼管內壁的吸液芯毛細多孔材料中充滿液體后加以密封。管的一端為蒸發段(加熱段)，另一端為冷凝段(冷卻段)，根據應用需要，在兩段中間可布置絕熱段(如圖5)。
熱管是依靠自身內部工作液體相變來實現傳熱的傳熱元件，具有超常的熱活性和熱敏感性，遇熱而吸，遇冷而放。
5、煙氣余熱利用系統的控制要點
由于系統涉及多個用能區域，一方面，各區域設備具有相對獨立的自動化要求;另一方面，由于生產用能又相互聯系，同時余熱設備具有熱水加熱安全保護特性，因此各區域電控柜之間的連鎖關系比較復雜，但完善的自動控制，是安全生產的保障。系統控制要注意如下要點：
(1)基本狀態。rto原始狀態，煙氣管氣動閥位置：煙氣不經余熱換熱器;水路原始狀態，三通調節閥位置：水始終經過余熱換熱器。水路系統，調試時水路閥門初始設定水流量原則：排除煙溫過低報警(水量過大)和水溫過高報警(水量過小)的狀況，選取相對合適的水量。
(2)開機、關機信號。rto接到鍋爐房水泵開動信號，流量開關(進水管路)有水流信號，煙氣管路氣動閥切換，煙氣經過余熱換熱器。rto接到鍋爐房水泵停止信號(水泵待機)，煙氣管路氣動閥切換，煙氣不經過余熱換熱器;鍋爐房接到煙氣氣動閥切換到位信號后，30 min后，水泵停機。
(3)煙溫過低(
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