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1 转轮/蓄热式（RTO）废气治理工程中电气设计存在的问题

1.1 超温保护程序不完善

转轮是 VOCs 浓缩装置中的核心部件，由耐热、耐溶剂性的密封材料分割成 3 个区域，连续运转处理时，有三种不同风量、不同温度的气体同时通过，其中包含用于再生的高达180～220℃的高温气体。当转轮在高温脱附时，若设备异常紧急停车，未经过冷却的孔道中，聚集的 VOCs 会和残留的氧气发生催化反应，放热形成焖燃，*终酿成火灾。目前转轮控制主要采用PLC程序自动保护 ：当转轮内部温度超高时，PLC将进入停机降温程序，利用吸附风对转轮进行冷却降温。然而一旦PLC程序失控，高温可能会进入核心设备，导致转轮内部温度超高致使烧毁，存在设备的安全隐患。

1.2 仪表、连锁设施和控制不到位

RTO设备的稳定运行离不开风机变频器、控制仪表、设备检测元件、执行机构等设备的正常运行，同时也包括燃烧室温度与燃烧器连锁控制、各组阀门之间的连锁定时切换、燃烧室的压力与风机的连锁、阀门故障连锁保护、系统断电的连锁保护等。RTO设备电气控制的难度显而易见。

压缩空气作为 RTO运行必须资源，维持各阀组的正常运行。当压缩空气故障时，现有程序主要由PLC程序立即执行紧急停机，关闭高温取热阀，使 RTO处于封闭静置状态，自然冷却。但未考虑到一旦压缩空气的压力过低时，RTO切换阀门无法及时动作到位，而脱附系统风机仍然运行，RTO炉膛内部的高温热量无法排除，存在内部压力过高泄爆危险。另外，RTO在正常工作状态时温度高达 800℃，当出现厂区意外停电时，缺少备用电源情况下，PLC无法给执行设备输出保护指令，也会使RTO和催化燃烧室处于危险状态。

1.3 自动化程度不够

虽然目前的电气自动化程度已经很高，但还是存在有个别操作还没有实现自动化。当 RTO设备运行出现故障或者设备必要参数不达标，工作人员无法第*时间获取信息、采取有效措施处理。如燃烧机的点火是 RTO运行控制中不可忽视的一部分，燃烧机点火过程中连续点火失败，燃烧机口将会存积大量天然气，再次点火将会引起燃烧机口闷爆的危险。现有程序反应是当检测到燃烧机点火失败后，PLC将进入停机降温程序，需要依赖人工进行复位重启。

2 电气优化策略

2.1 完善超温保护机制

为了防止高温气体对转轮吸附材料的损毁，在原本单由PLC模块保护转轮的基础上增加外部硬件实现双重保护。转轮配置一台消防阀和一根带开关量输出触点的温度计，消防阀安装在转轮外壳顶部，介质采用氮气做消防措施。当转轮脱附温度达到报警设定值 250℃时：关闭燃烧机加热系统，程序自动进入停机降温 ；当转轮脱附温度达到报警设定值 280℃时：关闭吸附阀门，停止吸附风机，防止转轮空气流通 ；当转轮脱附温度达到报警设定值 300℃时：温度计自带触点吸合，打开消防阀，氮气灌入转轮降温 ；PLC发出指令打开消防阀，氮气灌入转轮降温。针对 RTO过来的热源，在混流器出口至转轮脱附区域段，新增一台开关量 F3截止阀门（图 1），在脱附入口管道增加配置一根带开关触点的限温热电阻。当 F1 高温取热阀出现故障后，PLC程序进入停机降温，停止燃烧机，关闭 F3截止阀门，F2新风阀打开，利用新鲜空气对 RTO冷却降温。或当脱附温度超过300℃时，触点吸合，关闭 F3截止阀。

2.2  优化电气配置

增加电气模块，提高自动化水平。在燃烧机控制器的配置上增加“远程复位模块”，当检测到点火失败信号后，PLC会对远程复位模块执行一次复位输出指令，燃烧机控制器得到指令后将会再次执行一次点火动作，如果连续点火失败次数大于 5 次，PLC将进入停机降温程序 ：自动停止加热系统，脱附管道阀门关闭，新风阀打开。增加连锁控制，保证异常停机是阀门的正常动作。配置容量不小于 1m³的储气罐，供气给 RTO切换阀组和其它气动阀门。当前检测到储气罐前端气压低故障信号后，储气罐仍然可以保证 RTO切换阀组能够在一定时间内正常动作。程序将进入停机降温 ：自动停止加热系统，脱附管道阀门关闭，新风阀打开 ；降温 20min 后，如果仍然检测到气压低故障，程序将进入紧急停机 ：自动停止加热系统，停止脱附系统风机，RTO切换阀组全部关闭。防止因压缩空气的压力过低时，RTO切换阀门无法及时动作到位，导致 RTO炉膛高温热量下泄至气缸提升阀处，损坏 RTO切换阀气缸连杆执行器件、RTO下部外壳及保温材料。

加强保证控制系统正常运行的措施。配置容量不小于6kVA的UPS存储电源，供电于PLC控制系统和外排系统，当检测到停电信号后，程序进入紧急停机，自动停止燃烧器，停止脱附系统风机，RTO切换阀组全部关闭，RTO处于静置冷却状态 ；系统的外排阀门由 UPS电源供电强制打开状态 ；无外排阀系统的设备强制打开吸附管道的相关阀门，保证生产车间通风顺畅。UPS电源在厂区意外停电后，可以维持PLC控制系统一段时间。PLC程序可以输出保护动作指令，HMI系统仍然可以监视设备仪器状态，帮助操作员做出反应判断。

2.3  建立无线远程监控

对触摸屏进行更新换代，选择带有手机软件的触摸屏，运用手机 App 与现场触摸屏进行连接，实现在手机上实时监控设备的运行情况。或者利用 androids 手机平台和 C#服务器网络通讯对废气治理设备电气控制进行远程无线测控。