詳解用戶正常使用天天操B网RTO的天然氣消耗量

假定一套10000Nm3/h的天天操B网（zhōu）三室RTO，入口（kǒu）溫度為25℃，設計熱效率≥95%，爐膛平（píng）均溫度為800℃，天然氣熱值為36000kJ/Nm3。入（rù）口濃度為1000mg/m3，廢氣組分（fèn）為甲苯。RTO的設（shè）計淨（jìng）化（huà）效率為98%。核算RTO正常運行需要的天然氣消耗量。

第一步：核算RTO正常運行的進出口溫差

1.RTO熱效（xiào）率

蓄熱式熱力焚燒爐（lú）（RTO），是一種高效的有機廢氣處理設備，其工作原理是（shì），把有機廢氣加熱（rè）到760℃以上，使廢氣中的揮發性有機物（VOCs）氧化分解（jiě）為二（èr）氧化碳和水。氧化過程產生的熱（rè）量存儲在特製的陶瓷蓄熱體，使蓄熱體升溫“蓄熱”。陶瓷蓄（xù）熱體內儲存的熱量用於預熱（rè）後續進入的有機廢氣，該過程為陶瓷蓄熱（rè）體的（de）“放熱”過程，從而（ér）節省廢氣升溫過程的燃（rán）料消（xiāo）耗（hào）。熱效（xiào）率高達95%以（yǐ）上。

RTO熱效率是指，實際利用的熱量與理論可利用的總熱量之比。

式中：

T——燃燒室溫度（爐體（tǐ）表麵熱損失越小越（yuè）接近理論燃燒值），℃；

ti——廢氣進入口溫度，℃；

to——淨化氣出口溫度，℃；

2.進出口（kǒu）溫差計算

假定RTO爐（lú）膛平均溫度800℃，RTO進口溫（wēn）度為25℃，RTO熱效率≥95%，計算RTO出口溫度及進出口溫差。

通過技術算to=63.75℃；則溫差△t=63.75-25=38.75℃。

第二步：核算空車運行（háng）時天然氣（qì）消耗量

1.RTO熱量平衡

RTO正常運行時，係統需要補充的熱量等於係統排（pái）放的熱量。RTO係統排放的熱量分（fèn）為兩部分：①煙氣帶走的熱量；②係統表麵散熱。

根據現有的工程設（shè）備設計，RTO係統排放的熱量中係統表麵散熱（rè）遠小（xiǎo）於煙氣（qì）帶走的熱量。因此，理論核算（suàn）過程中（zhōng），可不考慮RTO係統的表麵散熱。

2.理論（lùn）核算

假定一套10000Nm3/h的三室RTO，入口溫度為25℃，設計熱效率≥95%，爐膛（táng）平均溫度為800℃，天（tiān）然氣熱值為36000kJ/Nm3。核（hé）算RTO空車（chē）運行需要的（de）天然氣（qì）消（xiāo）耗量。

RTO空車運行（háng）即設備按照設計負荷運行，但是VOCs濃度為0時的狀態。

RTO進出口的溫差為38.75℃；

根據熱量計算公式：

RTO係統空車運行時的熱量需求（qiú）為：

Q=1.005×1.293×10000×38.75=503542kJ/h;

因此（cǐ）天然氣的（de）消耗（hào）量（liàng）計算為：

VNG=503542÷36000=14Nm3/h；

第三（sān）步：核算廢氣氧化分解釋放（fàng）的熱量

當RTO正常運行（háng）時，甲苯的熱值為41120kJ/kg，RTO的淨化效（xiào）率為98%，則甲苯氧化分解釋放的熱量為：

Q=10000Nm3/h×1000mg/m3÷1000mg/g÷1000g/kg×41120kJ/kg=411200kJ/h

第四步：核算正常運行天然氣消耗量

V折算=411200Kj/h÷36000Kj/Nm3=11.4Nm3/h；

則RTO正（zhèng）常（cháng）運行時，天然氣的消耗量（liàng）為：14-11.4=2.6Nm3/h。