RTO工作原理
RTO全名为蓄热式热力焚化炉，又称蓄热式氧化炉。RTO装置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VOCs氧化分解为二氧化碳和水，从而达到净化废气的目的。
RTO运行过程中的安全风险
RTO装置处理的废气中可能含有苯、醇、酮、酚、醚、烷等有机废气和NOX、S02、 HCL等无机污染物，介质成分复杂，大多为易燃易爆、有毒物质，因操作不当、设备故障、安全附件缺失等原因容易导致火灾、爆炸、中毒和窒息等事故发生。
燃烧器缺少相应的联锁保护
（1）断电保护。当燃烧器在工作过程中突然断电时，必须立即切断供气，以保护设备的安全。气体控制电磁阀必须常闭。一旦断电，它将自动关闭并切断气体供应。电磁阀关闭响应时间≤5s。
（2）仪表报警、连锁设施不足RTO设施生产厂家，设计工况较理想化，只考虑本体设施工艺操作上的连锁，附属设施及安全设施方面未予充分考虑。比如未在上游废气出口设置浓度报警仪，无法及早知道废气浓度超标并及时采取措施避免炉堂温度超高、尾气温度同时超高等连锁反应。
（3）系统未设置相应的安全设施系统未设置相应的安全设施，如原料废气线防静电设施、原料废气进RTO前设置阻火器等，容易导致静电积聚导致爆炸及回火等情况发生。
（4）燃烧状态监测。燃烧状态必须动态监测，一旦火焰探测器感应到熄火信号，必须在很短的时间内将其反馈给燃烧器，燃烧器将进入保护状态并同时切断供气。火焰探测器必须能够正常感知火焰信号，一般要求火焰探测器发出的从熄火信号到熄火信号的响应时间不应超过0.2秒。
（5）燃料压力监测。气体压力上下限，保护燃气燃烧器在一定范围内稳定燃烧，只允许气体压力在一定范围内波动。限制气体高低压的目的是保证火焰的稳定性：无熄火、无熄火或逆火，同时限制燃烧器的输出热功率，保证设备安全经济运行。燃烧器的设计一般采用气体压力开关来感测压力信号，输出开关信号来控制燃烧器的相应工作。如果风机发生故障，空气中断或空气不足，立即切断气体，否则炉子会爆燃或闪回风扇。因此，在提高风机质量的同时，气体控制必须与气压互锁。当气压不足时，应立即切断供气。通常，气体压力开关用于感测气压信号并输出开关量信号，以控制气体电磁阀的相应操作。
（6）防止气体泄漏事故的措施。
气体泄漏包括两个方面，一个是指气体通过管道泄漏到环境中，另一个是指气体泄漏通过面向炉子的电磁阀芯端。环境泄漏可能导致工地人员中毒和爆炸事故，必须认真对待。首先，确保管道密封，并定期检查管道是否有泄漏。如果必须消除管道泄漏，则可以使用。其次，为避免可能引起中毒和爆炸的气体浓度，要求工作现场通风良好：需要永久性通风孔和强制通风。安装固定式可燃、有毒气体监测报警仪，并与机械通风联锁;此外，要求禁止在工作现场使用明火和非防爆电气部件。
高浓度有机废气容易形成爆炸性气体环境
通入RTO容易被引爆
为降低爆炸风险，ＲTO 装置应增加相应的逻辑控制，即当检测到高浓度气体时，ＲTO 装置触发联锁停车，即废气紧急排放阀打开，废气切断阀关闭，新鲜空气阀门打开，主风机降低风量运行，确保炉内一直进入较低浓度的气体。
RTO 废气组分的安全风险
废气组分复杂，如相互禁忌发生反应存在一定的安全风险。另外，挥发性可燃液体储罐一般采用氮封保护，并设置呼吸阀。储罐排空气组分主要是罐内VOCs 和氮气，不含氧气。
来自污水处理装置的废气主要是空气，还含有少量的挥发性气体。当储罐排放的废气与污水池废气混合后，有可能达到VOCs 的爆炸范围和氧含量的范围要求，在一定的能量或温度下，就会发生爆炸。因此，设计过程中应组织进行HAZOP分析，对废气混合及处理过程中的操作风险进行分析，并采取相应的安全措施。
由于RTO处理废气为易燃、
易爆有机废气，容易形成火灾爆炸性危险环境
如处于爆炸危险区域的电气设备不具备防爆功能，容易引发火灾爆炸事故。因此，RTO炉现场电气仪表设备应严格按照防爆等级设计，管道或炉膛内应设置泄爆片；RTO炉应设置短路保护和接地保护功能，废气管线选材要注意防静电。
当系统风管道采用金属材质时应采用光滑内壁金属管,采取可靠防静电接地措施,风管内壁禁止涂刷非导电防腐涂层,防止静电产生和积聚.风管采用非金属材质时应增加导静电设施。皮带传动的引风机需装配防静电皮带。
当RTO进气管道压力偏低，因RTO蓄热体吹扫，
有可能导致高温烟气回串入进气管道引发事故
为防止RTO进气管道回火，在进气管道上设置阻火器是非常必要的。阻火器作为重要的安全附件，必须经过安全鉴定，确定其是否符合要求，不合格的阻火器将不能有效隔离能量的传播，而导致闪爆事件。另外为防止意外的闪爆事故发生，设置多个爆破片也是有效的防范措施。若爆破片爆破压力和爆破面积不当，不能有效释放能量，从而造成设备爆炸损坏等事故后果。较低的爆破压力以及废气管道上多个爆破片的泄能部位，能有效防止设备和管道损坏，减少事故的发生。
RTO超温危害
炉膛温度不能超过980℃，否则内部的蓄热陶瓷和陶瓷纤维组块的使用寿命会受影响。炉膛内应设置有2支热电偶，每支热电偶都是双支的，如果一支出现问题，还有一支备用，保证炉膛内温度控制均匀。温度监测与燃烧器燃料切断阀联锁，当炉膛温度超过一定值时，燃料管路的双电磁阀会自动关闭，避免燃料泄漏进入炉膛。炉膛温度再高就要打开新风风门去降温，当炉膛温度发生高高报警，RTO焚烧炉自动切断与生产线的联机，工艺废气直接进入排放系统。
RTO异常断电情况下，
需要对生产系统来气进行及时排空，
否则容易造成生产系统事故
RTO 炉应设置UPS备用电源和压缩空气储气罐，保证在突然停电状态下能够实施紧急排空操作。对于浓度较高且含有低燃点物质的应急排空管道，严禁与高温排空管道共用烟囱排放。
另外突然停电，炉膛内的高温无法快速散去，导致很多防腐材料或者其他设备被高温损坏。设计一台应急压缩空气储气罐、UPS和手自动控制的泄爆门，一旦突然停电，UPS和应急压缩空气储气罐会将所有风门打到安全位置，比如新风风门开启，吹扫风门开启，泄爆门打开等；应急压缩空气会进入燃烧器管道，避免高温烟气从燃烧器泄露出来，导致点火管路的危险和损坏燃烧器。但压缩空气罐仅能支撑15-20min左右，需要配置备用电源给压缩空气或助燃风机。
RTO装置运行过程中的安全风险控制措施
RTO装置在废气收集、输送、处理等环节均存在较大的安全风险，为了实现RTO装置本质安全，在设计过程中要充分考虑处理废气的理化性质、危险特性，同时还要考虑收集、输送、处置过程等各环节，以及RTO装置燃烧器、风机、管道及安全阀、爆破片等安全设施选型和材质等方面产生的安全风险。
1、RTO装置安全设施应与主体工程同时设计、同时施工、同时投入使用。
2、RTO 装置关键设备的安全仪表系统应不低于SIL2 标准设计。对RTO的点火装置与收集风机、混合气体紧急排空装置进行科学联锁保护，一旦出现点火故障、混合气体燃烧浓度不够等情况，应当联锁切断风机、止回阀门，同时排空系统内的爆炸性混合气体。
3、RTO装置应设置断电断气后进气阀、排气阀紧急关闭，防止烟囱效应引起蓄热层下部温度上升。
4.在RTO装置前端和废气收集端设置阻火器,废气管道每隔-一定距离必须设置爆破片,爆破片压力低于废气管道承受的压力，以便爆炸发生后及时泄压，减少损失。
5. RTO装置进风、排风管道及风机应采用可导电材质，采取法兰跨接、系统接地等措施，防止静电产生和积聚。 对于浓度较高且含有低燃点物质的应急排空管道，严禁与高温排空管道共用烟囱排放。
6. 燃料供给系统应设置高低压保护和泄漏报警装置，蓄热燃烧装置应设置安全可靠的火焰控制系统、温度监测系统、压力控制系统等。
7. 去除不宜进入RTO的有机废气组分。如采用冷凝方式回收部分高浓度有机废气组分；处理前设置水喷淋装置吸收洗涤酸、碱类气体，保证进入RTO有机气体达到进气指标要求。
8. 确保有机废气浓度不超标，严格控制进炉前废气浓度在其有机物的爆炸极限下限(LEL)的25%以下（GB20101），否则应采用空气强制稀释。
9. 提高自动化控制程度，对关键操作参数实时监测和进行连锁控制，实时监测风机、阀门、燃烧器、酸碱度、废气浓度、炉膛和废气管道压力的参数变化，并按工艺安全要求设置相应连锁。如设置气体浓度与新风，有效降低有机废气浓度或紧急情况下放空。
10. 防止发生回火，缓冲罐至RTO管线等位置设置回火装置（阻火器等）；紧急排放阀宜设置远程独立控制，防止在非正常情况下，气流堵塞，影响上游设置。
RTO装置检查参考标准依据
《大气污染治理工程技术导则》（HJ2000-2010）
《蓄热燃烧法工业有机废气治理工程技术规范》（HJ 1093-2020 ）
《工业有机废气蓄热热力燃烧装置》（JB/T 13734-2019 ）
《工业建筑供暖通风与空气调节设计规范》（GB50019-2015）
《烟囱设计规范》（GB 50051-2013 ）
RTO专项安全检查表
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来源：化工工艺小课堂
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