1、適用范圍或應用領域

適用行業：石油化工、煤化工、精細化工、涂裝噴漆、電子廠、半導體行業、印刷包裝、食品廠冶金、金屬加工、陶瓷、汽車和紡織行業以及能源環保工程等多種行業 。

適用濃度范圍 ：適用于VOCs廢氣濃度100~100000 mg/m3。

2、技術簡介

安全型蓄熱式熱力氧化爐（Guarantee Regenerative Thermal Oxidizer，簡稱GRTO）原理是將VOCs廢氣加熱到有機物自燃點以上，廢氣中的有機物在高溫下與氧氣發生氧化反應，使廢氣中的碳氫化合物變成CO2和H2O。 

蓄熱式熱力氧化器在有機廢氣凈化中的應用已有40多年歷史，技術已經成熟，應用普遍，GRTO安全型蓄熱式氧化燃燒技術在節約能源和減少環境污染等方面具有很大優勢，可獲得顯著的經濟效益和社會效益。隨著GRTO設備市場占有率進一步提高以及環保標準的逐步提高，GRTO（安全型蓄熱式熱力氧化爐）系統控制較為復雜，自動化程度高。

3、工藝路線及參數或技術原理

其原理是將VOCs廢氣加熱到有機物自燃點以上，廢氣中的有機物在高溫下發生氧化反應，使廢氣中的碳氫化合物被氧化為成 CO2和 H2O。氧化產生的高溫氣體流經特制的陶瓷蓄熱體，使陶瓷體升溫蓄熱，蓄熱室回收廢氣分解時所釋放出來的熱量，此蓄熱用于預熱后續進入的有機廢氣，熱交換效率達到95％以上，從而節省廢氣升溫的燃料消耗。每個蓄熱室依次經歷蓄熱-放熱-清掃等程序，周而復始，連續工作。

根據NFPA規定，首次開機時先對GRTO進行吹掃，置換至少6倍GRTO體積的新鮮空氣，將殘留在GRTO管道和爐膛內的有機物清理干凈，避免點火時引爆。廢氣經過入口LEL在線監測，濃度在爆炸下限的25%以下時，含揮發性有機化合物(VOCs)的廢氣進入蓄熱床預熱，廢氣被蓄熱陶瓷逐漸加熱后進入氧化室氧化分解，最終煙氣排出GRTO系統。閥門通過切換，交替運行，有效去除廢氣。

4、主要技術指標

1.VOCs去除率：≥99%（三室RTO）；

2.陶瓷利用率：67%（三室RTO）

3.氧化溫度：760-900 ℃

4.停留時間：1.0 -3.0 sec

5.提升閥切換時間：小于0.5 s

5、技術創新特點

1、通過強化緩沖罐的調節作用和設置樹脂/沸石應急旁路吸脫附設施，提高了系統運行的安全性和整體凈化性能；

2、自主研發的高性能提升閥，有效降低了RTO裝置的廢氣泄漏和回火隱患；

3、綜合采用LEL濃度監測、高溫限制裝置、阻火器和泄爆口等措施，進一步增強了設備的安全性能。

4、該設備的系統集成度與自動化水平高，具有安全性好、運行靈活方便、穩定高效等特點

5、該設備已在農藥、印刷等廢氣治理項目中得到應用，凈化效果滿足相應的排放標準，可廣泛適用于石油化工、煤化工、精細、化工等行業VOCs廢氣處理。 

該成果為VOCs廢氣治理提供了一種安全高效的工藝設備，在同類技術中總體達到國內領先水平。

6、技術優勢

1、硬件安全性 

機械阻火器：防止GRTO氧化室由于粉塵顆粒物著火或者壓力波動涉及管道發生回火；

LEL監測儀：嚴格控制GRTO入口廢氣濃度不超過25%LEL； 

濃度檢測儀：廢氣濃度很高但不超過25%LEL，應在前端足夠距離處安裝氣體濃度在線檢測儀，并采用稀釋或增設旁通等方法，對廢氣進行安全處理；

噴淋洗滌塔：有效降低進入GRTO的可燃性氣體的濃度和固體顆粒物，延長停留時間； 

緊急旁通：避免超過25%LEL的廢氣進入到GRTO發生安全事故； 泄爆門：極速降低爐膛壓力； 

熱電偶：多支用于溫度顯示、記錄、連鎖控制； 壓差開關、壓差表：防止爐體堵塞； 急停按鈕：實現緊急停。 

2、軟件安全性 

點火程序控制：新鮮空氣對爐膛內的殘留廢氣進行吹掃，以避免爆炸危險；設置GRTO燃燒器為長明火裝置。 

高溫控制報警：高溫限制器于主控制盤上獨立控制，并需經FM 認證，高溫控制報警； 

應急停電系統：一臺應急壓縮空氣儲氣罐、UPS和手自動控制的泄爆門 ；

爐膛溫度過高應急保護：雙電偶監控溫度，連鎖PLC實現應急關閉； 

排煙溫度控制：排煙溫度(蓄熱式下層溫度) 與閥門進行連鎖控制 

3、運行安全性 

安全啟機預熱：首先點燃燃料串的母火，確認無誤后再導入天然氣點燃主火進行預熱爐體； 

吹掃：在GRTO啟動時，根據NFPA規定先對GRTO進行吹掃，至少置換6倍GRTO體積的新鮮空氣； 

控溫：當GRTO溫度出現異常時（即前端濃度太高），通過PLC程序自動控制關閉進氣閥，全開異常外排和新風閥，使GRTO設備完全通過新鮮風降溫；

報警：系統發生報警，將會在觸控式熒幕上顯示何時何地發生何種報警，便于及時排查系統故障；

引風機故障：引風機故障自動采取停爐處理 

4 、GRTO凈化效率高 

GRTO可適應大風量、高、低濃度變化大、高凈化效率的VOCs 處理需求，符合嚴格的《環境保護法》、《大氣污染防治法》、《揮發性有機物（VOCs）污染防治技術政策》環保法律法規安全要求，同時，GRTO零泄漏提升閥門能滿足將來更嚴格的環保排放要求。安全措施規范、安全控制系統完整，安全設計嚴謹，安全系數高，運行穩定，凈化處理效率高，一次性投入成本低，運行維護成本低，性價比高，無二次污染等優點，熱能回收具有符合節能降耗的要求，可適用于石油化工、煤化工、精細化工、涂裝噴漆、印刷包裝、以及能源環保工程等多種行業。

7、設備組成

（一）主要設備 

包括粉塵/漆霧過濾器、進氣風機、入口隔離閥、提升閥、蓄熱陶瓷、氧化爐、吹掃風機、熱回收接口、混合箱、煙囪、旁通閥門和應急吸附裝置。 

（二）運行管理 

公司現有工藝控制已進行升級，自動化程度高，根據進氣量及氣體濃度調節，可通過PLC實現自動調節，進一步節約了人工費用，也保證了廢氣排放口的穩定達標排放。

8、技術要求

1、單套設備廢氣處理量在5000-100000m3/h之間； 

2、處理廢氣非甲烷總烴濃度一般宜低于2000mg/m3； 

3、處理廢氣溫度以低于50℃為宜。 

4、GRTO可適應大風量、中低濃度的VOCs 處理需求；

5、安全規范完整，安全設計嚴謹，措施扎實，在安全上可較好地避免發生爆炸的危險；

6、該設備具有安全可靠，凈化處理效率高，運行維護成本低，性價比高，回報率高，無二次污染等優點；

7、較好的熱能回收功能，具有符合節能降耗的要求，可適用于石油化工、煤化工、精細化工、涂裝噴漆、電子廠、半導體行業、印刷包裝、食品廠冶金、金屬加工、陶瓷、汽車和紡織行業以及能源環保工程等多種行業。

9、工程案例

（一）項目情況 

應用行業：工業產品噴漆 

處理規模 ：10萬m3/h 沸石轉輪+GRTO廢氣處理設備 VOCs

成份：乙酸酯類，苯系物 

進口濃度：2000mg/m3 

（二）運行費用 

燃料：濃縮后VOCs 濃度較高，正常運行無需補入燃料； 

人工費：PLC控制自動程度高，無需人工操作；

電費：130kW*h*1元/ kW*h = 130元/h 設備年運行費用：93.6 萬元/年 

（三）效益分析

1、經濟效益分析

針對處理規模 10萬m3/h VOCs 沸石轉輪+GRTO廢氣處理設備 

1）單位投資成本（萬元） 1250萬元 

2）單位運行成本（單位能源成本） 

燃料：濃縮后VOCs 濃度較高，正常運行無需補入燃料； 

人工費：PLC控制自動程度高，無需人工操作； 

電費：130kW*h*1元/ kW*h = 130元/h 設備年運行費用：93.6 萬元/年 

3）單位污染物處理成本：

依上海最新VOCs排污費：180 kg/h * 20元/kg = 3600元/h 

年排污收費：3600元/h * 7200 h/年= 2592 萬元/年 

4）投資回收期：0.25年 

2、環境效益分析 

該技術可有效控制揮發性有機廢氣的排放，從末端對企業產生的揮發性有機廢氣進行徹底分解，對大氣環境的改善起到推動作用，同時為企業的順利滿負荷生產提供了條件； 該技術末端產物主要為二氧化碳、水和少量的無機鹽，無二次污染物的產生，避免了治理過程中的二次污染； 

該技術的推廣使用，可有效的控制排污企業污染物排放的總量，利于大氣環境的改善，減少周邊居民的投訴，降低了環境糾紛事件的數量，同時對排污企業的作業條件有較大的改善。