[发明专利]一种生活垃圾焚烧发电厂的烟气再循环系统

说明书

本发明公开了一种生活垃圾焚烧发电厂的烟气再循环系统，包含焚烧炉、反应塔、除尘器、引风机、烟囱和空气预热器，焚烧炉的烟气出口与反应塔进口连接，反应塔出口与除尘器一端连接，除尘器另一端与引风机一端连接，引风机另一端与烟囱连接，空气预热器一端通入空气，空气预热器另一端和引风机另一端连接焚烧炉二次风室。本发明通过再循环烟气取代部分二次风使燃烧区内惰性气体含量增加，烟气吸热和稀释了氧的浓度，在高温低氧气氛中与助燃空气蔓延燃烧，火焰体积成倍扩大，减少了局部高温区，温度分布更均匀，这不仅抑制了热力型NOx的生成，也能使炉膛的结焦问题得到改善，并提高了热效率和发电量。

技术领域

本发明涉及一种烟气再循环系统，特别是一种生活垃圾焚烧发电厂的烟气再循环系统，属于垃圾焚烧处理领域。

背景技术

随着经济水平的提高，垃圾焚烧发电产业发展有利于资源再利用，无害化，节约能源等诸多优势，被国际诸多国家推广发展。当前，部分发达国家的技术较先进，能够高效处理焚烧产生的烟气，降低污染物的排放量，甚至可达到零污染的效果。目前国内的垃圾焚烧电厂的技术尚不完善，普遍存在结焦严重，停炉清灰频率高；燃烧不稳定，第一烟道温度波动大，影响850℃，2s的环保要求；余热锅炉燃烧效率低，影响锅炉蒸发量；NOx排放的浓度相对比较高，还原剂消耗量大等问题。

近些年发展的一种超低量空气燃烧法，将焚烧产生的烟气抽取一部分，与助燃空气混合后再送入炉内进行燃烧的技术。烟气中基本上是惰性气体，其吸热和氧浓度的减少，使主燃烧区域温度降低，能减少NOx的产生。将循环烟气喷入焚烧炉合适部位，防止炉膛温度过高产生结焦。在这种高温低氧环境下，垃圾的燃烧更充分更稳定，保证了炉内停留时间，提高蒸汽的产量。

中国知识产权局2020年4月7日公开了公开号为CN212178888U的实用新型专利，名称为“一种垃圾焚烧炉降低氮氧化物排放的系统”，该专利提供了一种垃圾焚烧炉降低氮氧化物排放的方法包括：一次风机入口管道从垃圾坑吸风，引风机出口接烟气再循环管，烟气再循环管与一次风机入口连接；一次风机出口管经过锅炉尾部受热面加热之后送到一次风室；一次风室内还具有炉膛且其上设有二次风机入口，烟气再循环管与二次风机入口连通。该专利存在以下缺陷：1）一次风从炉前垃圾坑吸风去尾部受热面加热，再送回炉前，尾部的烟气再循环管又与炉前的一次风入口管连接，管道过长整体布置复杂。

中国知识产权局2020年7月23日公开了公开号为CN211119357U的实用新型专利，名称为“一种生活垃圾焚烧设备”，该专利提供了一种生活垃圾焚烧设备包括：焚烧炉和与焚烧炉连接的烟气净化装置，再循环烟气管路的入口与烟气净化装置出口连接，再循环烟气管路的出口延伸至焚烧炉的喉口，再循环烟气作为二次风通入焚烧炉中，燃尽风管路与焚烧炉的连接点位于再循环烟气管路与焚烧炉的连接点的上方，燃尽风管路用于将空气输送至焚烧炉中。该专利存的缺陷是：1）从燃尽风管补充的空气为冷空气，在风量较大的情况下会影响炉膛的温度分布，可能导致燃烧不充分，无法满足烟气850℃/2秒的要求。2）将再循环烟气和燃尽段空气分开引入炉膛需要两台风机。

中国知识产权局2018年1月30日公开了公开号为CN206944178U的实用新型专利，名称为“一种烟气处理系统”，该专利提供了一种烟气处理系统包括：焚烧炉；烟气冷却系统，烟气冷却系统加由焚烧炉排出的高温烟气进行冷却，以得到降温烟气；烟气再循环系统，将降温烟气中的一部分转化为再循环烟气引入焚烧炉。该专利存在以下缺陷：烟气中的含氧量较低，用再循环烟气量完全取代一次风或者二次风时，为了保证CO的排量，必须增加再循环烟气量，但是大量的烟气会导致燃烧温度降低，不完全燃烧增加。

由上述内容可知，目前国内现有的垃圾焚烧发电厂烟气再循环技术主要存在以下问题：1、一二次风管与烟气再循环管道系统完全联合，导致管道布置冗长；2、补充空气为冷空气，影响炉膛温度分布；3、单独引入空气需要额外增设风机，成本增加；4完全用再循环烟气量取代一次风或二次风，可能导致燃烧不完全。

发明内容