蓄熱體在RTO的功能、型式、使用注意要點

一、陶瓷蓄熱體的功能

在三床式RTO中，陶瓷蓄熱體反復的吸熱和放熱，類似RTO系統熱量交換器。當低溫度的有機廢氣通過蓄積熱量的A蓄熱室高熱陶瓷蓄熱體時，蓄熱體將儲存的熱量釋放給廢氣，使廢氣溫度升高到所需的預熱溫度，反之陶瓷蓄熱體自身被低溫度有機廢氣冷卻降溫；預熱后的有機廢氣進入燃燒室，經高溫熱解后的凈化煙氣通過低溫度的C蓄熱室蓄熱體時，高溫熱解所釋放出來的熱量被低溫度陶瓷蓄熱體吸收，使高溫熱解煙氣冷卻，蓄熱體本身相當于被加熱，蓄熱室 B則用于反吹殘留有機廢氣，整個RTO系統如此周而復始地循環往復，陶瓷蓄熱體反復蓄熱放熱，使得VOCs既被有效轉化成潔凈的CO2和H2O，同時反應所釋放出來的熱量被充分有效回收利用，所以RTO是目前雙碳目標下一種優秀的碳中和方式。

在RTO正常運轉時，不考慮助燃條件的話，在切換閥切換的時間段內，RTO集氣室內的流速會發生變化，蓄熱體輸出的氣體溫度開始是接近爐膛溫度的，隨著時間的推移，溫度會逐漸變低，等到切換閥再一次換向時，溫度達到更低點。在加熱階段，熱的煙氣主要以對流和輻射的方式被排放到陶瓷蓄熱體表面，以進行預熱。在冷卻時期，蓄熱體主要以對流和輻射的方式將熱量通過陶瓷蓄熱體表面釋放出來，傳遞給被預熱有機廢氣。通過不同蓄熱室的切換，將熱量更大限度地保留在爐內，大大降低了熱量損失，這使得RTO裝置熱回收效率達到95%以上。

二、 陶瓷蓄熱體的型式選擇

一般來說，RTO蓄熱體的材料主要有規整蜂窩陶瓷、馬鞍環以及球狀陶瓷蓄熱體等等。目前YIHEAC在設計RTO時常用的蓄熱體形式包括散堆材料（顆粒填料，如矩鞍環）和規整填料（如蜂窩填料和板波紋填料）。為了降低床層阻力，使氣體通過順暢，目前在RTO裝置中大多采用規整填料，特別是蜂窩狀陶瓷蓄熱體，蜂窩陶瓷蓄熱體與其他蓄熱體（如陶瓷球等）相比具有比表面積大、阻力損失小、熱脹冷縮系數小、抗熱性能好等優點。陶瓷蜂窩填料一般做成150mm150mm150mm或150mm150mm300mm的柱狀蓄熱體，并整砌于RTO的蓄熱室中。

由于規整陶瓷以及散堆陶瓷各有優缺點，比如規整陶瓷為了提高熱回收效率，在設計時會更大程度地提高比表面積，從而更大程度地實現熱量交換，這就意味著對于一塊蜂窩陶瓷來說，同等材質以及使用條件下，小孔越多，可能意味著熱回收效率越高。但是這樣也帶來了使用工況下的耐熱沖擊能力、多層堆疊時的承載能力以及面對醫化行業復雜氣體氧化帶來的堵塞問題等諸多挑戰。那么，如何面對這些挑戰，也變成了設計工程師們的重要難題，如何在使用過程中更好地維護和使用陶瓷蓄熱體，也變成了我們的研究方向。綜合案例現場總結的經驗，強烈建議使用單位和設計單位在交付RTO設備時，注意協助我們的客戶，如何更好地維護陶瓷蓄熱體，從而提高長期使用價值。

三、陶瓷蓄熱體的使用注意要點

（1）在陶瓷蜂窩體材料的選用上，不應一味追求含鋁量。含鋁量越高，耐火度越高，但抗熱震性卻越差。有條件的話，在同一蓄熱室內更好采用兩種材料，由爐內至爐外方向依次采用剛玉、莫來石、菫青石質（或相近材質），達到抗熱震性和耐火度的更佳優化，但是這一點對大多數使用單位來說具有更高的挑戰性。

（2）在RTO的使用過程中，應嚴格控制顆粒物的進入，盡可能采用一些積極的預處理措施，將粉塵等顆粒物的濃度嚴格控制在5mg/m3濃度以下，減少固體顆粒物聚集，進而阻止它們被吸入蓄熱陶瓷體內，造成蓄熱陶瓷體的堵塞損壞。

（3）合理地選擇陶瓷蓄熱體孔距及壁厚。有條件的話，蓄熱體孔眼盡量采用兩種形式，靠近爐膛高溫部位的第一層采用大孔厚壁結構，其余部分采用小孔薄壁結構。盡量不為了追求比表面積大，選用過于細小的孔眼結構，影響強度并造成堵塞。

（4）有機廢氣以及天然氣的不完全燃燒，將在蓄熱體內進行二次燃燒，造成蜂窩體損壞。設計燒嘴時，應充分考慮兩噴口的角度、距離及兩股射流的動量比。同時控制空燃比，保證有機廢氣或者天然氣完全燃燒。這樣在陶瓷蓄熱體內就可以減少二次燃燒的問題。