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詳解用戶正常使用海州RTO的天然氣消耗量
閱讀：648 發(fā)布時間：2022-7-4假定一套10000Nm3/h的海州三室RTO，入口溫度為25℃，設計熱效率≥95%，爐膛平均溫度為800℃，天然氣熱值為36000kJ/Nm3。入口濃度為1000mg/m3，廢氣組分為甲苯。RTO的設計凈化效率為98%。核算RTO正常運行需要的天然氣消耗量。
步：核算RTO正常運行的進出口溫差
1.RTO熱效率
蓄熱式熱力焚燒爐（RTO），是一種高效的有機廢氣處理設備，其工作原理是，把有機廢氣加熱到760℃以上，使廢氣中的揮發(fā)性有機物（VOCs）氧化分解為二氧化碳和水。氧化過程產生的熱量存儲在特制的陶瓷蓄熱體，使蓄熱體升溫“蓄熱”。陶瓷蓄熱體內儲存的熱量用于預熱后續(xù)進入的有機廢氣，該過程為陶瓷蓄熱體的“放熱”過程，從而節(jié)省廢氣升溫過程的燃料消耗。熱效率高達95%以上。
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（爐體表面熱損失越小越接近理論燃燒值），℃；
ti——廢氣進入口溫度，℃；
to——凈化氣出口溫度，℃；
2.進出口溫差計算
假定RTO爐膛平均溫度800℃，RTO進口溫度為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：核算空車運行時天然氣消耗量
1.RTO熱量平衡
RTO正常運行時，系統(tǒng)需要補充的熱量等于系統(tǒng)排放的熱量。RTO系統(tǒng)排放的熱量分為兩部分：①煙氣帶走的熱量；②系統(tǒng)表面散熱。
根據現有的工程設備設計，RTO系統(tǒng)排放的熱量中系統(tǒng)表面散熱遠小于煙氣帶走的熱量。因此，理論核算過程中，可不考慮RTO系統(tǒng)的表面散熱。
2.理論核算
假定一套10000Nm3/h的三室RTO，入口溫度為25℃，設計熱效率≥95%，爐膛平均溫度為800℃，天然氣熱值為36000kJ/Nm3。核算RTO空車運行需要的天然氣消耗量。
RTO空車運行即設備按照設計負荷運行，但是VOCs濃度為0時的狀態(tài)。
RTO進出口的溫差為38.75℃；
根據熱量計算公式：
RTO系統(tǒng)空車運行時的熱量需求為：
Q=1.005×1.293×10000×38.75=503542kJ/h;
因此天然氣的消耗量計算為：
VNG=503542÷36000=14Nm3/h；
第三步：核算廢氣氧化分解釋放的熱量
當RTO正常運行時，甲苯的熱值為41120kJ/kg，RTO的凈化效率為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正常運行時，天然氣的消耗量為：14-11.4=2.6Nm3/h。