一、项目背景

某大型化工企业生产过程中排放大量C3-C8等挥发性有机物（VOCs）的废气，废气风量为8万m³/h。为满足环保要求并实现能源回收，我司为该企业采用“RTO（蓄热式热氧化炉）+余热发电”集成技术，配套建设5t/h余热锅炉及1000kW蒸汽发电机组，实现VOCs高效治理与能源梯级利用。

二、工艺流程与核心技术

1. 废气预处理与RTO处理
   50. 预处理系统：废气经集气管道收集后，通过干式过滤（去除颗粒物）和冷凝回收（回收部分高沸点有机物），降低后续设备负荷。
   50. RTO核心处理：预处理后的废气进入三室RTO系统，在760℃以上高温下氧化分解为CO₂和H₂O。陶瓷蓄热体回收燃烧热量，热效率达95%以上，VOCs去除率超过99%。
2. 余热发电系统
   50. 余热锅炉：RTO排放的高温烟气进入余热锅炉，产生5t/h饱和蒸汽，蒸汽压力1.6MPa，温度204℃。
   50. 发电机组：蒸汽驱动1000kW背压式汽轮发电机组，年发电量约800万kWh，满足厂区10%用电需求，并供应生产用热。

三、工艺流程图

四、技术亮点

1. 能源高效回收
   50. 年回收余热折合天然气约20万m³，发电收益叠加蒸汽利用，年节约成本200万元以上，设备投资回收期仅2年。
   50. 通过热力系统优化，综合能源利用率提升至85%以上。
2. 智能化安全控制
   50. 浓度实时监测：废气管道安装在线VOCs浓度检测仪，与RTO联锁控制，浓度超限时自动切换至旁路或启动氮气稀释，避免爆炸风险。
   50. 防爆泄压设计：关键节点设置爆破片（DN150mm）和阻火器（经认证产品），管道材质升级为不锈钢，消除静电隐患。
   50. 自动应急系统：配置紧急排空阀与双风机冗余，确保突发故障下系统安全停机。

五、处理效果与经济效益

• 环保效益：年削减VOCs排放量24.5吨，排放浓度稳定低于20mg/m³，符合《大气污染物综合排放标准》。
• 经济效益：年发电收益约480万元（按0.6元/kWh计），蒸汽回收价值约150万元，综合年收益超600万元。
• 社会效益：减少碳排放约1200吨/年。

六、工程安全与可靠性

• 设备选型：RTO炉体采用耐高温不锈钢材质，蓄热陶瓷抗硫抗腐蚀，寿命达10年以上
• 案例验证：参考山东某化工企业事故整改经验，优化联锁响应时间至3秒内，杜绝浓度波动引发的安全隐患

七、应用场景与推广价值

该案例适用于石化、制药、精细化工等VOCs高排放行业，尤其适合废气风量大、浓度高且需热能回收的场景。通过RTO与余热发电的耦合，企业可实现环保达标与降本增效的双重目标，为工业绿色转型提供标杆示范。