rto净化效率计算公式_详解用户正常使用海州RTO的天然气消耗量

假定一套10000Nm3/h的海州三室RTO，入口温度为25℃，设计热效率≥95%，炉膛平均温度为800℃，天然气热值为36000kJ/Nm3。入口浓度为1000mg/m3，废气组分为甲苯。RTO的设计净化效率为98%。核算RTO正常运行需要的天然气消耗量。

第一步：核算RTO正常运行的进出口温差

1.RTO热效率

蓄热式热力焚烧炉(RTO)，是一种高效的有机废气处理设备，其工作原理是，把有机废气加热到760℃以上，使废气中的挥发性有机物(VOCs)氧化分解为二氧化碳和水。氧化过程产生的热量存储在特制的陶瓷蓄热体，使蓄热体升温“蓄热”。陶瓷蓄热体内储存的热量用于预热后续进入的有机废气，该过程为陶瓷蓄热体的“放热”过程，从而节省废气升温过程的燃料消耗。热效率高达95%以上。

RTO热效率是指，实际利用的热量与理论可利用的总热量之比。

式中：

T——燃烧室温度(炉体表面热损失越小越接近理论燃烧值)，℃；

ti——废气进入口温度，℃；

to——净化气出口温度，℃；

2.进出口温差计算

假定RTO炉膛平均温度800℃，RTO进口温度为25℃，RTO热效率≥95%，计算RTO出口温度及进出口温差。

通过技术算to=63.75℃；则温差△t=63.75-25=38.75℃。

第二步：核算空车运行时天然气消耗量

1.RTO热量平衡

RTO正常运行时，系统需要补充的热量等于系统排放的热量。RTO系统排放的热量分为两部分：①烟气带走的热量；②系统表面散热。

根据现有的工程设备设计，RTO系统排放的热量中系统表面散热远小于烟气带走的热量。因此，理论核算过程中，可不考虑RTO系统的表面散热。

2.理论核算

假定一套10000Nm3/h的三室RTO，入口温度为25℃，设计热效率≥95%，炉膛平均温度为800℃，天然气热值为36000kJ/Nm3。核算RTO空车运行需要的天然气消耗量。

RTO空车运行即设备按照设计负荷运行，但是VOCs浓度为0时的状态。

RTO进出口的温差为38.75℃；

根据热量计算公式：

RTO系统空车运行时的热量需求为：

Q=1.005×1.293×10000×38.75=503542kJ/h;

因此天然气的消耗量计算为：

VNG=503542÷36000=14Nm3/h；

第三步：核算废气氧化分解释放的热量

当RTO正常运行时，甲苯的热值为41120kJ/kg，RTO的净化效率为98%，则甲苯氧化分解释放的热量为：

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

第四步：核算正常运行天然气消耗量

V折算=411200Kj/h÷36000Kj/Nm3=11.4Nm3/h；

则RTO正常运行时，天然气的消耗量为：14-11.4=2.6Nm3/h。

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