一种新型垃圾焚烧炉低NOx燃烧系统技术方案

本发明专利技术涉及城市生活垃圾焚烧领域，尤其是一种针对炉排式生活垃圾焚烧炉低NOx燃烧系统，其主体包括烟气回流风机、一次风机、电动调节阀、手动调节阀、烟风管道、烟气回流集箱及喷嘴。来自袋式除尘器出口的烟气与来自一次风机出口的一次风进行充分混合，混合后烟气在回流风机的作用下通过锅炉前后拱两层喷嘴分别均匀喷入炉膛。本发明专利技术工艺系统简单、运行稳定，能有效控制炉膛温度并实现低氧燃烧，降低了焚烧炉出口NOx原始浓度，提高了锅炉蒸发量，同时可以进一步防止了锅炉结焦以及回流风机、管道、喷嘴等低温腐蚀问题。

【技术实现步骤摘要】
一种新型垃圾焚烧炉低NOx燃烧系统
本专利技术涉及城市生活垃圾焚烧领域，尤其是一种垃圾焚烧炉低NOx燃烧系统。
技术介绍
近年来，中国城市生活垃圾的焚烧处理量大幅提升，往复机械炉排炉焚烧技术在国内外得到了广泛使用，是目前最适宜焚烧处理垃圾并利用垃圾焚烧产生的热能生产出蒸汽用于发电的技术。同时，烟气焚烧排放标准的也日益严格，实现超低排放已成为垃圾焚烧发电行业发展的趋势。垃圾焚烧厂锅炉排放的NOx在大气中可形成酸雨和光化学烟雾，危害人体健康和农作物的正常生长。然而，垃圾在焚烧炉燃烧的过程中仍存在以下问题：1.过量空气系数过大，通常在1.7～2.0之间，锅炉排烟损失大进一步引起烟气净化处理系统及引风机的负荷过大。2.燃烧产生的烟气中NOx的含量较高。
技术实现思路
本专利技术目的是解决焚烧排烟损失大、NOx原始浓度高、烟气超温等引起的锅炉效率低、运行成本高等问题。为解决上述技术问题，本专利技术提供了一种新型垃圾焚烧炉低NOx燃烧系统，包括一次风机、一次风主管道、一次风支管道、一次风预热器、焚烧炉、余热锅炉、烟气回流风机、回流烟气管道、电动调节门、手动调节门、集箱、喷嘴。其中，回流烟气从袋式除尘器引出，通过回流烟气管道与回流风机相连；燃烧用空气来自垃圾坑通过一次风主管道进入一次风机，经一次风预热器加热后分两个支路，通过支路的一次风进入炉排下方渣斗为炉内垃圾燃烧所需的氧气；支路中一次风与回流烟气管道连接，与回流烟气混合后进入回流风机，混合后烟气通过前后拱集箱和喷嘴进入焚烧炉内。进一步的，在袋式除尘器出口设置回流烟气接口将脱酸及除尘之后的烟气回流入炉。进一步的，取消独立的二次风机，经过预热器加热后的一部分热空气利用一次风机压头进入一次风支管道与回流烟气混合后作为焚烧炉二次风使用，并在一次风支管道设电动调节门以控制二次风流量。进一步的，在焚烧炉出口与余热锅炉入口处位置，即锅炉前后拱各设对称回流烟气喷嘴两层，集箱前设手动调节门，每层喷嘴相互对称交错布置。进一步的，锅炉前拱处喷嘴与水平成20℃，锅炉后拱处喷嘴水平方向布置，混合烟气喷入炉中交汇于焚烧烟气中心，形成强烈紊流，最大限度的烟气中CO的含量，保证充分燃烧。本专利技术提供的技术方案，可以达到以下有益效果：可降低焚烧炉出口氧含量5％以下，实现低氧燃烧，抑制了燃料型NOx的生成。其次，采用两层碰嘴布置，通过控制炉膛出口烟气温度950℃左右波动，实现稳定燃烧，抑制热力型NOx以及CO生成，同时可防止锅炉结焦，增加耐火材料的使用寿命。此外，通过实现低空气比燃烧，将过量空气系数保持在1.4以下，抑制了燃料型NOx生成，同时提高了发电效率；排烟量的减少有利于烟气处理及其附属系统的简化，降低投资及运行成本。最后，采用热二次风与回流烟气混合，可灵活控制锅炉出口烟气中的氧量，同时可有效避免回流烟气管道及风机、喷嘴等低温腐蚀问题。附图说明：图1是本专利技术垃圾焚烧炉低NOx燃烧系统结构示意图。图2是本专利技术的喷嘴布置示意图。图3是本专利技术的锅炉前拱喷嘴与集箱连接的示意图。图4是本专利技术的锅炉后拱喷嘴与集箱连接的示意图。图中，1-电动调节门，2-一次风风机，3-一次风预热器，4-回流风机，5-手动调节门，6-焚烧炉，7-余热锅炉，8-一次风第一支管道，9-一次风第二支管道，10-一次风主管道，11-烟气回流管道，12-集箱，13-喷嘴，14-锅炉前拱，15-锅炉后拱。具体实施方式为使本专利技术目的、技术方案及优点更加清楚明白，下面结合本专利技术的附图以及实例，对本专利技术进行清楚完整的描述；垃圾焚烧炉中NOx产生主要有两种：热力型NOx和燃料型NOx，炉温过高或温度场分布不均易导致热力型NOx生成，过量空气系数越大容易生成燃料型NOx。为此，本专利技术提供了一种新型垃圾焚烧炉低NOx燃烧系统，如图1所示，包括一次风机2、一次风主管道10、一次风支管道，分别是一次风第一支管道8，一次风第二支管道9、一次风预热器3、焚烧炉6、余热锅炉7、烟气回流风机4、回流烟气管道11、电动调节门1、手动调节门5、集箱12、喷嘴13。所述袋式除尘器出口设管道接口，回流烟气从袋式除尘器出口引出，通过回流烟气管道与回流风机相连；燃烧用空气来自垃圾坑通过一次风主管道进入一次风机，经一次风预热器加热后分两个支路，通过支路的一次风进入炉排下方渣斗为炉内垃圾燃烧所需的氧气；另一支路中一次风与回流烟气管道连接，与回流烟气混合后进入回流风机，混合后烟气通过前后拱集箱和喷嘴进入焚烧炉内。如图2所示，本专利技术的喷嘴布置示意图。图3是本专利技术的锅炉前拱喷嘴与集箱连接的示意图。图4是本专利技术的锅炉后拱喷嘴与集箱连接的示意图。在焚烧炉出口与余热锅炉入口处位置，即锅炉前拱14、后拱5各设对称回流烟气喷嘴两层，集箱前设手动调节门，每层喷嘴相互对称交错布置。焚烧炉低NOx运行主要有两点：一是要控制炉膛烟气温度在950℃以下，不低于850℃2秒，二是要控制烟气的含氧量在5％一下。关于炉膛温度方面控制，焚烧炉运行时，通过调节一次风风机2和电动调节门1为焚烧炉提供燃烧用空气，同时根据炉膛出口温度，调节回流风机4频率和电动调节门1开度，即通过改变烟气回流量比例来调节焚烧炉温度950℃以下。关于锅炉出口氧量的控制，在保证炉膛出口温度正常时，根据余热锅炉出口氧量，通过调节二次风管道9上的电动调节门1为锅炉补充氧量，保证锅炉出口氧量在5％以下。以下为本专利技术的具体实例：垃圾处理量750t/d,垃圾热值1900kcal/kg,一次风温150℃，回流烟气温度150℃，焚烧炉出口温度950℃，氧量可控制在5％以下,根据焚烧炉能量平衡及物料平衡，烟气回流比例可达19.2％，使用该系统时锅炉蒸发量可增加2.0t/h。本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种新型垃圾焚烧炉低NOx燃烧系统，其特征在于，包括一次风机、一次风主管道、一次风支管道、一次风预热器、焚烧炉、余热锅炉、烟气回流风机、回流烟气管道、电动调节门、手动调节门、集箱、喷嘴；其中，回流烟气从袋式除尘器引出，通过回流烟气管道与回流风机相连；燃烧用空气来自垃圾坑通过一次风主管道进入一次风机，经一次风预热器加热后分两个支路，通过第一支路的一次风进入炉排下方渣斗为炉内垃圾燃烧所需的氧气；第二支路中一次风与回流烟气管道连接，与回流烟气混合后进入回流风机，混合后烟气通过前后拱集箱和喷嘴进入焚烧炉内。

【技术特征摘要】
1.一种新型垃圾焚烧炉低NOx燃烧系统，其特征在于，包括一次风机、一次风主管道、一次风支管道、一次风预热器、焚烧炉、余热锅炉、烟气回流风机、回流烟气管道、电动调节门、手动调节门、集箱、喷嘴；其中，回流烟气从袋式除尘器引出，通过回流烟气管道与回流风机相连；燃烧用空气来自垃圾坑通过一次风主管道进入一次风机，经一次风预热器加热后分两个支路，通过第一支路的一次风进入炉排下方渣斗为炉内垃圾燃烧所需的氧气；第二支路中一次风与回流烟气管道连接，与回流烟气混合后进入回流风机，混合后烟气通过前后拱集箱和喷嘴进入焚烧炉内。2.根据权利要求1所述的一种新型垃圾焚烧炉低NOx燃烧系统，其特征在于，在袋式除尘器出口设置回流烟气接口，将脱酸及除尘之后的烟气回流入炉。3.根据权利要求1所述的一种新型垃圾焚烧炉低NOx燃烧...

【专利技术属性】
技术研发人员：郭孝武，谢军，张政，黄兵，郑江龙，陈枫，单福朋，白力，杜海亮，刘露，
申请(专利权)人：上海康恒环境股份有限公司，
类型：发明
国别省市：上海,31