CN105222138B - 一种垃圾焚烧锅炉二次风系统以及二次风运行方法 - Google Patents
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Abstract
一种垃圾焚烧锅炉二次风系统，属于燃烧设备以及燃烧方式技术领域，包括锅炉、烟气再循环管、冷风管、二次风总管、二次风机、前二次风管、后上二次风管和后下二次风管；所述烟气再循环管布置在锅炉出口；所述二次风总管一端连接烟气再循环管和冷风管，另一端连接前二次风管、后上二次风管和后下二次风管，且二次风总管设置有二次风机。本系统中的二次风可单独使用冷风或烟气，也可按一定比例同时使用冷风和烟气，能更好地改善炉膛烟气混合状况，控制炉膛区域氧浓度。锅炉采用此二次风系统后可使烟气中NOx的排放量减少30%左右，其具有结构简单，安装和维护方便，没有运行费用等特点。
Description
技术领域
本发明属于燃烧设备以及燃烧方式技术领域，具体涉及为一种垃圾焚烧锅炉二次风系统以及二次风运行方法。
背景技术
燃料燃烧易产生氮氧化物NOx。氮氧化物NOx既是形成酸雨、酸雾的主要物质之一，又参与形成光化学烟雾，并参与臭氧层的破坏，对人体、动物和生态具有很强的毒性。
为了减少排放烟气中的NOx含量，国内垃圾电厂主要采用锅炉低氧燃烧技术、选择性非催化还原法SNCR和选择性催化还原法SCR脱硝工艺。
SNCR固定投资少，设备简单，运行费用低，但是脱硝效率不高、氨逃逸较多，有可能形成二次污染。SCR虽然脱硝效率高，可以满足更严格的排放标准，但是固定投资大，设备比较复杂，运行费用高。
在锅炉燃烧过程中，氮氧化物的生成量主要与氧浓度有关，锅炉低氧燃烧可降低炉膛区域的氧气浓度，有效控制NOx的生成，从而减少排放烟气中的NOx含量。
为了更好地运用锅炉低氧燃烧技术，故研发一种垃圾焚烧锅炉二次风系统以及二次风运行方法，通过降低炉膛区域的氧气浓度，有效控制NOx的生成。
发明内容
本发明的目的在于克服上述提到的缺陷和不足，而提供一种垃圾焚烧锅炉二次风系统，通过降低炉膛区域的氧气浓度，有效控制NOx的生成。
本发明的另一目的在于提供一种应用于垃圾焚烧锅炉的二次风运行方法。
为了解决上述问题，本发明采用以下技术方案予以实现：
一种垃圾焚烧锅炉二次风系统，包括锅炉、烟气再循环管、冷风管、二次风总管、二次风机、前二次风管、后上二次风管和后下二次风管；所述烟气再循环管布置在锅炉出口；所述二次风总管一端连接烟气再循环管和冷风管，另一端连接前二次风管、后上二次风管和后下二次风管，且二次风总管设置有二次风机。
所述前二次风管布置于锅炉的前拱处；所述后上二次风管和后下二次风管布置于锅炉的后拱处；所述前二次风管、后上二次风管和后下二次风管分别设置有前喷管、后上喷管和后下喷管；所述前二次风管和后上二次风管等标高布置；所述前喷管向下倾斜；所述后上喷管和后下喷管水平设置。
所述前喷管向下倾斜10°~25°。
所述烟气再循环管安装有第一电动调风门；所述冷风管安装有第二电动调风门。
所述前二次风管安装有第三电动调风门；所述后上二次风管安装有第四电动调风门；所述后下二次风管安装有第五电动调风门。
所述二次风机的叶片采用锰钢；所述二次风机配设有水冷轴承座。
一种应用上述的垃圾焚烧锅炉二次风系统的二次风运行方法，包括以下步骤：
步骤一：垃圾焚烧锅炉二次风系统的取风口有两路，分别为烟气再循环管和冷风管，烟气再循环管从锅炉出口烟道抽取烟气作为二次风，冷风管抽取外部冷风；调节第一电动调风门和第二电动调风门，进而调节烟气与冷风的进风配比；
步骤二：烟气从烟气再循环管进入二次风总管并与来自冷风管的冷风混合或替代冷风，在二次风机的作用下，流经前二次风管、后上二次风管和后下二次风管，分别从前喷管、后上喷管和后下喷管喷入锅炉炉膛，烟气形成一个再循环过程。
本系统中的二次风可单独使用冷风或烟气，也可按一定比例同时使用冷风和烟气，能更好地改善炉膛烟气混合状况，控制炉膛区域氧浓度。锅炉采用此二次风系统后可使烟气中NOx的排放量减少30%左右，其具有结构简单，安装和维护方便，没有运行费用等特点。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是叶片的结构示意图；
图3是前二次风管、后上二次风管和后下二次风管在锅炉前后拱处的布置结构示意图；
图中：1-锅炉、2-烟气再循环管、2a-第一电动调风门、3-冷风管、3a-第二电动调风门、4-二次风总管、4a-二次风机、4b-叶片、5-前二次风管、5a-第三电动调风门、5b-前喷管、6-后上二次风管、6a-第四电动调风门、6b-后上喷管、7-后下二次风管、7a-第五电动调风门、7b-后下喷管。
具体实施方式
下面结合附图，对本发明作进一步详细说明，图中箭头表示烟气的流动方向。
一种垃圾焚烧锅炉二次风系统，包括锅炉1、烟气再循环管2、冷风管3、二次风总管4、二次风机4a、前二次风管5、后上二次风管6和后下二次风管7；所述烟气再循环管2布置在锅炉1出口；所述二次风总管4的一端连接烟气再循环管2和冷风管3，另一端连接前二次风管5、后上二次风管6和后下二次风管7，且二次风总管4设置有二次风机4a。所述烟气再循环管2和冷风管3分别安装有第一电动调风门2a和第二电动调风门3a。第一电动调风门2a和第二电动调风门3a用以调节烟气与冷风的配比。
一种应用上述垃圾焚烧锅炉的二次风系统运行方式，包含以下步骤：
步骤一：垃圾焚烧锅炉二次风系统的取风口有两路，分别为烟气再循环管2和冷风管3，烟气再循环管2从锅炉1出口烟道抽取烟气作为二次风，冷风管3抽取外部冷风；通过调节第一电动调风门2a和第二电动调风门3a，进而调节烟气与冷风的进风配比；
步骤二：烟气从烟气再循环管2进入二次风总管4并与来自冷风管3的冷风混合或替代冷风，在二次风机4a的作用下，流经前二次风管5、后上二次风管6和后下二次风管7，分别从前喷管5b、后上喷管6b和后下喷管7b喷入锅炉1炉膛，烟气形成一个再循环过程。
烟气代替二次风喷入锅炉1炉膛，可有效降低该区域的氧气浓度，抑制NOx的生成；还可以将锅炉1尾部未分解的残留二噁英重新带入炉内，进行二次分解，可以更彻底地抑制二噁英的产生。
烟气再循环管2的第一电动调风门2a，连续自动调节烟气流量，使锅炉1出口烟气温度维持在合理值。
所述前二次风管5安装有第三电动调风门5a；所述后上二次风管6安装有第四电动调风门6a；所述后下二次风管7安装有第五电动调风门7a。可以根据锅炉1燃烧状况来调节第三电动调风门5a、第四电动调风门6a和第五电动调风门7a，进而调节进入锅炉1炉内的二次风量，以控制炉膛燃烧温度和空气过量系数。
所述前二次风管5布置于锅炉1前拱处；所述后上二次风管6和后下二次风管7布置于锅炉1后拱处，且后下二次风管7设置在后上二次风管6下方。前后二次风布置不仅能补充燃料燃烧所需的氧气，加强燃料中细屑与空气的扰动混合，延长细屑在炉内的行程，降低飞灰含碳量，还可以形成锁住细屑的空气动力场，减少飞灰排放量。
所述前二次风管5、后上二次风管6和后下二次风管7分别设置有前喷管5b、后上喷管6b和后下喷管7b；所述前二次风管5和后上二次风管6等标高设置；所述前喷管5b向下倾斜；所述后上喷管6b和后下喷管7b水平设置，使炉内形成强烈旋转、扰动的空气动力场，更有利于烟气与二次风混合充分，延长烟气在炉内的停留时间，以提高锅炉1燃烧效率，降低NOx等有害物质的排放。
作为优选，所述前喷管5b向下倾斜10°~25°。作为更优选，所述前喷管5b向下倾斜15°。
所述二次风机4a的叶片4b材料采用锰钢。由于烟气再循环管2的烟气来自锅炉1出口烟道，烟气未经除尘处理，其中含有大量飞灰，且烟气温度较高，叶片4b材料采用锰钢，有利于延长叶片4b的使用寿命。
再循环的烟气提高了二次风机4a的工作温度，为了更好地冷却二次风机4a，所述二次风机4a配设有水冷轴承座。
本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人应该得知在本发明的启示下作出的结构变化，凡是与本发明具有相同或相近的技术方案，均落入本发明的保护范围之内。
Claims (4)
1.一种垃圾焚烧锅炉二次风系统，其特征在于，包括锅炉（1）、烟气再循环管（2）、冷风管（3）、二次风总管（4）、二次风机（4a）、前二次风管（5）、后上二次风管（6）和后下二次风管（7）；所述烟气再循环管（2）布置在锅炉（1）出口；所述二次风总管（4）一端连接烟气再循环管（2）和冷风管（3），另一端连接前二次风管（5）、后上二次风管（6）和后下二次风管（7），且二次风总管（4）设置有二次风机（4a）；所述前二次风管（5）布置于锅炉（1）的前拱处；所述后上二次风管（6）和后下二次风管（7）布置于锅炉（1）的后拱处；所述前二次风管（5）、后上二次风管（6）和后下二次风管（7）分别设置有前喷管（5b）、后上喷管（6b）和后下喷管（7b）；所述前二次风管（5）和后上二次风管（6）等标高布置；所述前喷管（5b）向下倾斜；所述后上喷管（6b）和后下喷管（7b）水平设置；所述二次风机（4a）的叶片（4b）采用锰钢；所述二次风机（4a）配设有水冷轴承座；
一种垃圾焚烧锅炉二次风系统的二次风运行方法，包括以下步骤：
步骤一：垃圾焚烧锅炉二次风系统的取风口有两路，分别为烟气再循环管（2）和冷风管（3），烟气再循环管（2）从锅炉（1）出口烟道抽取烟气作为二次风，冷风管（3）抽取外部冷风；调节第一电动调风门（2a）和第二电动调风门（3a），进而调节烟气与冷风的进风配比；
步骤二：烟气从烟气再循环管（2）进入二次风总管（4）并与来自冷风管（3）的冷风混合或替代冷风，在二次风机（4a）的作用下，流经前二次风管（5）、后上二次风管（6）和后下二次风管（7），分别从前喷管（5b）、后上喷管（6b）和后下喷管（7b）喷入锅炉（1）炉膛，烟气形成一个再循环过程。
2.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧锅炉二次风系统，其特征在于，所述前喷管（5b）向下倾斜10°~25°。
3.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧锅炉二次风系统，其特征在于，所述烟气再循环管（2）安装有第一电动调风门（2a）；所述冷风管（3）安装有第二电动调风门（3a）。
4.如权利要求3所述的一种垃圾焚烧锅炉二次风系统，其特征在于，所述前二次风管（5）安装有第三电动调风门（5a）；所述后上二次风管（6）安装有第四电动调风门（6a）；所述后下二次风管（7）安装有第五电动调风门（7a）。
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