CN110793040A - 一种垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统，其特征在于，该系统包括自回流风自袋式除尘器出口，经主管道上电动三风门、回流风机入口主管道(2)、烟气回流风机出口风管(7)、及烟气回流风机(8)、回流风机出口管道(18)、连至锅炉前后拱喷嘴；以及自焚烧间回流风，经旁路管道上电动三风门、回流风机入口旁路管道(3)、烟气回流风机出口风管(7)、及烟气回流风机(8)、回流风机出口管道(18)、连至锅炉前后拱喷嘴；在烟气回流风机出口风管(7)上依次设置有流量计(15)、热电阻(16)、压力变送器(17)。本发明工艺系统较为简单、控制方式灵活、运行稳定。

Description

一种垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统

技术领域

本发明涉及城市生活垃圾焚烧领域，尤其是针对三段炉排式生活垃圾焚烧炉自动燃烧系统。

背景技术

近年来，往复式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，垃圾焚烧炉烟气排放标准也日益严格，实现超低排放已成为垃圾焚烧发电行业的发展趋势。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。

燃料在燃烧过程中生成NOx的途径有燃料型、快速型和热力型，由于垃圾焚烧炉内炉膛温度一般控制在1000℃以下，生成垃圾焚烧炉NOx的途径主要是燃料型。垃圾在焚烧炉燃烧的过程中过量空气系数过大，通常在1.7～2.0之间，而在缺氧状态燃烧时，生成NOx的程度会大幅降低。空气过量系数过大，还会导致锅炉排烟损失大，进一步引起烟气净化处理系统及引风机的负荷过大。

采用低NOx燃烧技术，不仅使NOx达标排放，而且使氨水和尿素用量降低，烟气净化处理系统负荷降低，减少工厂运营成本。因此控制垃圾焚烧炉燃料型NOx的生成显得尤为重要。

发明内容

本发明目的是提供一种垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统，解决焚烧炉排烟损失大、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。

本发明提供了一种垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统，该系统包括自回流风自袋式除尘器出口，经主管道上电动三风门、回流风机入口主管道(2)、烟气回流风机出口风管(7)、及烟气回流风机(8)、回流风机出口管道(18)、连至锅炉前后拱喷嘴；

以及自焚烧间回流风，经旁路管道上电动三风门、回流风机入口旁路管道(3)、烟气回流风机出口风管(7)、及烟气回流风机(8)、回流风机出口管道(18)、连至锅炉前后拱喷嘴；

在烟气回流风机出口风管(7)上依次设置有流量计(15)、热电阻(16)、压力变送器(17)。

进一步的，该系统有两种工况，工况一：回流风自袋式除尘器出口，经主管道上电动三风门、回流风机入口主管道(2)及烟气回流风机(8)喷入焚烧炉内；工况二：回流风来自焚烧间就地，经旁路管道上电动三风门、回流风机入口旁路管道(3)及烟气回流风机(8)喷入焚烧炉内。

进一步的，所述在烟气回流风机出口风管(7)上设置的流量计(15)，用来参与控制调节回流风机入口电动风门挡板开度。

进一步的，所述在烟气回流风机出口风管(7)上设置的热电阻(16)，用来监测回流烟气温度。

进一步的，所述在烟气回流风机出口风管(7)上设置的压力变送器(17)，用来检测回流风机出口烟气压力。

该系统通过控制焚烧炉出口烟气温度与烟气中的含氧量，来调节回流烟气量。

本发明通过设置烟气回流风机、回流风机电动调风门、烟风管道、电动三风门、密封风机、密封风加热器、回流管道压力变送器、回流管道热电阻、回流管道流量计；结合焚烧炉第一烟道出口烟气温度、省煤器出口氧量以及二次风量，通过逻辑运算自动控制，不仅使焚烧炉达到稳定燃烧，而且降低焚烧炉出口氧气含量在5％以下实现低氧燃烧，还能够将空气过量系数保持在1.4以下实现地空气比燃烧，抑制燃料型NOx的生成。回流烟气系统与原二次风系统配合使用，灵活控制炉膛温度及烟气中的氧量。

附图说明

图1是现有的垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统示意图。

图2和图3的结合是本发明的垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统示意图，图3回流风机出口管道接图2中管道(18)。

图4是实施例1工况一的逻辑示意图。

图5是实施例1工况一的又一逻辑示意图。

具体实施方式

为使本发明的技术方案更加清楚明白，下面结合附图，对本发明进行详细阐述。

焚烧炉低NOx燃烧自动控制系统，一是要控制炉膛烟气温度，二是要控制烟气中的含氧量。

原控制系统通过调节二次变频风机转速和二次风机风门挡板，即通过调节二次风流量来调节炉膛温度和省煤器出口氧气含量。本发明在原控制系统的基础上，增加烟气回流风机，在调节二次风流量的同时调节回流风流量，即二次风机和回流风机配合使用，控制炉膛烟气温度在950℃以下，不低于850℃2秒的同时，可以使烟气中的氧气含量控制在5％以下，最终抑制NOx的生成。

本发明垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统的两种工况。下面就工况一进行逻辑运算具体说明，请参见图4和图5，工况二与工况一运算过程类似，不再单独阐述，逻辑运算步骤如下：

步骤S1:焚烧炉运行时，通过逻辑运算得到焚烧炉炉膛出口温度，根据温度值，进一步计算出工况一时与炉膛温度相关的回流风流量给定值WHLGD11。

步骤S2:控制焚烧炉炉膛温度的同时，需要控制氧气含量在5％以下，通过测量的氧气含量，进一步计算出工况一时与氧量相关的回流风流量系数值YHLXS1。

步骤S3:给定值WHLGD11(乘以)系数值YHLSX1得到工况一给定值QHLGD12。

步骤S4:回流风量的调节除了取决于炉膛温度和烟气中的氧气含量外，还与二次风量息息相关，因此还需根据二次风量，进一步计算出工况一时与二次风量相关的回流风流量系数值EFHLXS1。

步骤S5:给定值QHLGD12(乘以)系数值EFHLXS1得到工况一给定值ERHLGD13。

步骤S6:根据回流风管上的流量检测仪表，得到流量反馈值HLFK1。

步骤S7:给定值ERHLGD13与反馈值HLFK1进行PID运算得到输出值。

步骤S8:最终根据与炉膛温度相关的回流风流量给定值、与氧量相关的回流风流量系数值及与二次风量相关的回流风流量系数值，配合回流风流量检测仪表，经PID运算得到输出值，去控制调节回流风机入口风门挡板开度。

回流风量的调节，在调节回流风机风门挡板开度的同时，需调节回流风机变频电机的转速。回流风量配合二次风量，控制炉膛温度满足950℃以下，不低于850℃2秒，同时控制氧气含量控制在5％以下，最终抑制NOx的生成。

本发明具体实例：单台焚烧炉处理能力750t/d，垃圾标准低位热值1900kcal/kg，一次风温度150℃，二次风温度常温，回流烟气温度150℃，密封风温度120℃。使用本发明控制系统，控制炉膛出口温度在950℃以下不低于850℃2秒，控制氧气含量在5％以下，回流烟气比例19.2％，余热锅炉蒸发量可增加2.0t/h，并降低了NOx含量。本发明工艺系统较为简单、控制方式灵活、运行稳定，一方面能有效控制炉膛温度，另一方面可实现低氧燃烧，既降低了焚烧炉出口NOx原始浓度，提高了锅炉蒸发量，同时可以进一步使氨水和尿素用量降低，烟气净化处理系统负荷降低，减少工厂运营成本。

Claims (6)

1.一种垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统，其特征在于，

该系统包括自回流风自袋式除尘器出口，经主管道上电动三风门、回流风机入口主管道(2)、烟气回流风机出口风管(7)、及烟气回流风机(8)、回流风机出口管道(18)、连至锅炉前后拱喷嘴；

以及自焚烧间回流风，经旁路管道上电动三风门、回流风机入口旁路管道(3)、烟气回流风机出口风管(7)、及烟气回流风机(8)、回流风机出口管道(18)、连至锅炉前后拱喷嘴；

在烟气回流风机出口风管(7)上依次设置有流量计(15)、热电阻(16)、压力变送器(17)。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统，其特征在于，该系统有两种工况，工况一：回流风自袋式除尘器出口，经主管道上电动三风门、回流风机入口主管道(2)及烟气回流风机(8)喷入焚烧炉内；工况二：回流风来自焚烧间就地，经旁路管道上电动三风门、回流风机入口旁路管道(3)及烟气回流风机(8)喷入焚烧炉内。

3.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统，其特征在于，通过控制焚烧炉出口烟气温度与烟气中的含氧量，来调节回流烟气量。

4.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统，其特征在于，所述在烟气回流风机出口风管(7)上设置的流量计(15)，用来参与控制调节回流风机入口电动风门挡板开度。

5.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统，其特征在于，所述在烟气回流风机出口风管(7)上设置的热电阻(16)，用来监测回流烟气温度。

6.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉烟气回流低NOx燃烧自动控制系统，其特征在于，所述在烟气回流风机出口风管(7)上设置的压力变送器(17)，用来检测回流风机出口烟气压力。

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