[发明专利]一种基于烟气再循环系统的炉排炉和炉排炉清洁燃烧工艺

说明书

本发明公开的一种基于烟气再循环系统的炉排炉和炉排炉清洁燃烧工艺，属于垃圾焚烧和清洁燃烧技术领域。基于烟气再循环系统的炉排炉，通过在一次风管道上设置一次风增氧系统，并在烟气净化系统出口增加再循环烟气风机，将部分净化后的烟气作为部分二次风引入炉膛中。循环烟气作为部分二次风，可以促进炉内燃料与一二次风混合提高燃烧效果，同时强化分级，降低部分烟气温度，减少NOx的生成。燃烧不充分时，通过一次风增氧系统提高一次风中氧气浓度来促进燃料燃烧，减少因为燃烧不充分产生的CO和二噁英等特殊污染物，同时提高飞灰品质。该工艺可以根据炉排炉运行情况，灵活调整配风方式，设计合理、在充分燃烧燃料的同时减少污染物排放，高效环保。

技术领域

本发明属于垃圾焚烧和清洁燃烧技术领域，具体涉及一种基于烟气再循环系统的炉排炉和炉排炉清洁燃烧工艺。

背景技术

随着社会经济的不断发展和人民物质生活水平的不断提高，城市生活及工业垃圾越来越多。各种垃圾的安全处理，已经成为现代社会发展中的一个较为突出的问题。从各个国家的发展历程来看，垃圾焚烧技术具有无害化、减量化以及资源优化等多方面特点，专业化、有控制的垃圾焚烧完全不同于露天无序的垃圾焚烧，具有技术成熟、可靠，应用潜力巨大等特点。

目前垃圾焚烧所采用的炉型主要包括机械炉排炉和循环流化床锅炉。炉排炉最大优势在于技术成熟、运行稳定可靠，但是不能实现炉内脱硫；炉排炉燃烧温度高，炉排出温度通常高于1000℃，容易产生大量NOx，且对于炉排炉来讲，炉内SNCR效率较低，通常不足以单纯通过SNCR使得NOx达标排放，尾部烟道需要额外设置低温SCR脱硝装置。炉内SNCR效率低主要有两个方面的原因，首先：尿素或氨水喷枪通常设置在炉膛中上部，对应炉排温度高，脱硝反应效率低；另外，尿素或氨水与烟气混合不充分，只能靠喷枪喷射覆盖，烟气与脱硝剂混合后的烟气很快通过炉膛上部进入尾部烟道换热，烟气温度降低，脱硝反应效率下降，SNCR反应停留时间短。与循环流化床垃圾炉相比，炉排炉没有类似旋风分离器这样的装置可以为SNCR脱硝反应提供适宜的温度区间和足够的反应时间，因此，炉排炉整体SNCR效率较低。

炉排炉垃圾焚烧过程中NOx原始生成高以及SNCR效率低将会使得垃圾焚烧脱硝成本增加，如果SNCR不能满足NOx达标排放，还需要额外设置SCR反应器；同时SNCR反应效率低，氨逃逸过多也会造成尾部低温受热面积灰等问题。

公开号为CN104141958A的专利文献公开了一种机械式垃圾焚烧炉排炉锅炉尾部烟气余热循环利用系统，所述系统包括循环风机、循环风道、循环风道挡板、二次风循环风道、二次风循环风道挡板，该发明可以替代全部垃圾干燥用一次风，减小一次风量及一次风蒸汽预热器高、低温段加热蒸汽量。但是该系统再循环烟气温度较高，对于强化分级燃烧效果有限。

发明内容

为了解决上述现有技术中存在的缺陷，本发明的目的在于提供一种基于烟气再循环系统的炉排炉和炉排炉清洁燃烧工艺，通过在一次风管道上设置一次风增氧系统，并在烟气净化系统出口增加再循环烟气风机，将部分净化后的烟气作为部分二次风引入炉膛中。可以根据炉排炉运行情况，灵活调整配风方式，设计合理、在充分燃烧燃料的同时减少污染物排放，高效环保。

本发明通过以下技术方案来实现：

本发明公开了一种基于烟气再循环系统的炉排炉，包括引风机、一次风增氧系统、二次风风机和再循环烟气风机；一次风增氧系统与一次风管道连接，炉排炉的炉膛上设有二次风入口和再循环烟气入口，二次风风机与二次风入口通过二次风管连接，引风机设在烟气净化系统与烟囱之间的烟气引出管上，再循环烟气风机与烟气引出管连接，再循环烟气风机与再循环烟气入口通过再循环烟气管连接。

优选地，二次风入口和再循环烟气入口均设置在炉膛的喉口上部。

进一步优选地，二次风入口和再循环烟气入口的方向与烟气方向垂直。

优选地，再循环烟气管上设有阀门和循环烟气流量计。