本文介绍RTO（蓄热式废气氧化炉）热循环风机运行存在被炉膛高温气流烧“红”的问题，问题存在的原因。用最小的成本如何解决热循环风机被炉膛高温气流烧“红”的故障，如何完善热循环风机系统，如何保障热循环风机系统安全、可靠、稳定、经济运行。

案例概述：某司的RTO催化燃烧设备是2011年引进的，不久暴露出很多问题。最严重的问题是：热循环风机被炉膛高温气流烧“红”，被迫停止使用热循环风机。RTO使用热循环风机系统可降低10%-15%的燃料，节能省钱是当今社会的主流。经过认真分析，找出产生问题的原因。结合现场实际情况，实施了技术改进。

热循环风机概述：热循环风机主要是为了当热油交换器无法满足上胶机对热能需求时，开启热循环风机系统。热油交换器出口的低温气体经过热循环风机提升压力，再进入炉膛，降低了炉膛温度。炉膛温度控制系统调节炉头燃烧风机及天然气开度，使炉膛温度维持在设定值附近。另外，使用热循环风机系统能提升导热油温度上升速度，缩短开机时间。原理是增大通过热油换热器的气体流速、流量，相当于增大换热器的有效面积，在同样功率炉头、热油换热器能为生产提供更多的热能。热循环风机系统如图所示：

存在的问题：

3.1热循环风机进出口有差压控制，但没有压力报警停机保护。当热循环风机由于某种原因致其出口输出压力低，导致炉膛高达800℃气流反串入热循环风机，热循环风机被烧红。

3.2热循环风机变频器故障自动复位。设计者的初始考虑是:有故障时，让其自动复位，尽快开启风机。但实际上是：热循环风机变频器不断报警、不断复位，风机不断开停，炉膛高温气流不断反串入热循环风机，造成风机被烧红。

3.3在上胶机耗热量减少时，热油换热器导热油出口温度有时超高，原设计没有考虑关闭热循环风机系统。

3.4由于是蓄热式废气氧化炉，炉压比一般的焚烧炉要大。直接向炉膛供气的只有炉头燃烧风机与热循环风机。当炉膛温度快速上升时，炉头燃烧风机开度由最大快速到最小，炉膛气压快速降低：反之，炉膛气压快速增大。炉膛气压快速增大与减少会传导到向炉膛直供气体的热循环风机，使热循环风机快速加减速，有时严重的会使热循环风机变频器在减速过程中过电流报警等故障。

3.5当炉膛压力过大，高温气流克服热循环风机的进出口差压流向热排放风门。即使热循环风机出口有差压控制与差压报警停风机也无法保护风机。这种状况下，热循环风机出口温度显示监控与超温报警停炉非常重要。

如何解决：

只有系统完善后才可投入使用。本次完善改进主要是软件程序修改、通过热循环系统相关风门开度的调整，保障风机运行平稳。硬件只增加热循环风机出口至高温风门之间风温传感器。主要作如下完善方面的改进：

4.1热循环风机变频器故障自动复位功能取消，当变频器发生故障时，停止热循环风机系统运行。只有变频器人工复位且触摸屏报警复位后，热循环风机系统才允许启动运行。

4.2增加导热油出口温度过高报警停热循环风机系统。

4.3PLC程序里增加:当热循环风机进出口差压低于低限值（我司是800Pa），停止热循环风机系统运行，并报警。只有人工复位、消除故障报警后，热循环风机系统才能允许启动运行。

4.4热循环风机增加温度保护。在热循环风机出口至高温风门之间增加测量风温传感器（本文标记为T），当热循环风机正常运行时，风温T不可超温，超过此（我司是300℃）温度，报警停热循环系统。分两种状况：风机进出口差压正常，此时检查方向是炉膛压力为何高；风机进出口差压不正常，检查风机本身，参考本文“4.5”所述。高温风门关闭时，炉膛高温气流通过高温风门的缝隙渗透到热循环风机，形成很微弱的风流。热循环风机停止时，炉膛温度已达800℃设定值，此时测温处T的温度须小于安全温度（我司的RTO是420℃），超过此温度报警停炉。这种故障可能是高温风门没有关闭或热循环风机进口风门未关好，也有可能是本文“3.5”描述的。此时须排除故障后RTO才可以开始点火升温。

4.5通过热循环系统相关风门调整，减少气流对热循环风机的影响，保障风机运行平稳。

(1)热循环风机管道的风温在300℃，一旦空气流进炉膛后温度很快升到800℃，气体会膨胀近1倍。高温风门开度不能大于50%，根据经验，我司高温风门设定为30%。

(2)为防止热循环风机从烟囱里抽气体，避免热排放风门气体倒流，VER风门最小开度设定不为零，我司经验值是15%。

(3)热排放风门的设定很重要。为解决本文“3.4”的问题，将热排放风门开度设置偏小，通过抬高热循环系统气体压力，可有效缓冲由于炉头燃烧风机开度快速变化致使热循环系统气流波动过大最终导致热循环风机变频器在减速过程中过电流报警等故障。当热循环风机系统开启时，根据经验与分析，我司热排放风门开度设定在45%左右。另外，热排放风门适度开小可提高炉压，废气在炉膛内停留时间延长，对提高废气转化率有好处。

(4)VER风门与RTO出口风门联动比要合适 (有些RTO出口风门是手动调节的，没有此项)，VER风门关小的风量近视RTO出口风门开大的风量，实现炉膛压力稳定。为防止RT0出口风温异常，RT0出口风温与RTO进口风温差值过大须停热循环风机（我司是50℃）。

总结

该公司RTO热循环风机系统完善后，效果良好，起到了应有的作用。原来不敢使用的热循环风机系统，现在可放心使用。RTO天然气耗量降低10%-15%。 

来源：北极星VOCs在线