CN217382951U - 一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，包括补风管路、补风风机、一次风管路、空气预热器、一次风风机、垃圾仓抽气口、第一喷嘴、第二喷嘴、引风机后抽气口、焚烧车间抽气口、再循环烟气管路、循环风机、流量计、温度计、加热器、焚烧炉、灰斗和进风母管；焚烧车间抽气口、补风风机和第一喷嘴通过补风管路依次连接；垃圾仓抽气口、空气预热器和进风母管通过一次风管路依次连接；进风母管一端与一次风管路连通，另一端与灰斗连通；一次风风机设置于进风母管上，灰斗顶部与焚烧炉底部连通。本实用新型提供一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，可以实现炉膛低氮燃烧，降低NOx排放，降低氨逃逸，并提高全厂经济效益。

Description

一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路

技术领域

本实用新型涉及垃圾焚烧领域，特别是一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路。

背景技术

垃圾焚烧炉：对生活垃圾进行焚烧处理的装置，产生的烟气热量可用于发电。

一次风：从炉排下部送入的空气，用于干燥燃料中的水分，并且参与燃烧反应。

二次风：从焚烧炉喉口附近送入的助燃空气，可促进充分燃烧，加强气流扰动。

烟气再循环:将低氧的燃烧后烟气返回焚烧炉重新参与燃烧。

目前垃圾焚烧领域的烟气再循环技术路线主要分为两类，一部分技术是抽取布袋除尘器后的净化烟气，并将再循环烟气与二次风冷空气掺混后进入炉膛，烟气和二次风冷空气的掺混将导致烟气温度降低，烟气中所含的酸性气体将部分冷凝析出，造成管道腐蚀，影响烟气再循环系统的使用寿命；另一部分技术是利用再循环风机抽取锅炉尾部出口的中温未净化烟气返送至炉膛，因烟气未经烟气净化系统处理，烟气中含有浓度较高的二噁英、SOx、NOx、粉尘等污染物，由于再循环风机出口后的管道为正压管道，管道中的未净化烟气可能在管道连接法兰，阀门等部件处泄露，产生环境安全风险，另外由于抽取的是220℃中温未净化烟气，对再循环风机的耐高温、防腐、防磨损性能提出更高要求。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，而提供一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，该垃圾焚烧系统烟气再循环管路，解决了垃圾焚烧烟气再循环管路设计不完善的问题，可以实现炉膛低氮燃烧，降低NOx排放，降低氨逃逸，并提高全厂经济效益。

为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是：

一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，包括补风管路、补风风机、一次风管路、空气预热器、一次风风机、垃圾仓抽气口、第一喷嘴、第二喷嘴、引风机后抽气口、焚烧车间抽气口、再循环烟气管路、循环风机、流量计、温度计、加热器、焚烧炉、灰斗和进风母管；第一喷嘴和第二喷嘴设置于焚烧炉的喉口处，焚烧车间抽气口、补风风机和第一喷嘴通过补风管路依次连接；垃圾仓抽气口、空气预热器和进风母管通过一次风管路依次连接；进风母管一端与一次风管路连通，另一端与灰斗连通；一次风风机设置于进风母管上，灰斗顶部与焚烧炉底部炉排连通；循环风机与引风机后抽气口通过再循环烟气管路连接，再循环烟气管路经循环风机后分为两支管路，两支管路分别为第一管路和第二管路；第一管路将循环风机与进风母管连通，第二管路将循环风机与第二喷嘴连通，且第一管路与第二管路上均设有温度计和流量计，第一管路上设有加热器。

作为本实用新型进一步优选，所述焚烧炉底部分为五段，分别为干燥段、第一燃烧段、第二燃烧段、第三燃烧段和燃烬段；灰斗对应的为五个，分别为干燥段灰斗、第一燃烧段灰斗、第二燃烧段灰斗、第三燃烧段灰斗和燃烬段灰斗；进风母管对应的为五根，分别为干燥段进风母管、第一燃烧段进风母管、第二燃烧段进风母管、第三燃烧段进风母管和燃烬段进风母管；干燥段、干燥段灰斗、干燥段进风母管和一次风管路依次连通，第一燃烧段、第一燃烧段灰斗、第一燃烧段进风母管和一次风管路依次连通，第二燃烧段、第二燃烧段灰斗、第二燃烧段进风母管和一次风管路依次连通，第三燃烧段、第三燃烧段灰斗、第三燃烧段进风母管和一次风管路依次连通，燃烬段、燃烬段灰斗、燃烬段进风母管和一次风管路依次连通；第一管路的与进风母管连接端分为四根支管；其中一根支管与干燥段进风母管连通，一根支管与第一燃烧段进风母管连通，一根支管与第二燃烧段进风母管连通，一根支管与第三燃烧段进风母管连通；干燥段进风母管、第一燃烧段进风母管、第二燃烧段进风母管、第三燃烧段进风母管和燃烬段进风母管上均设有一次风风机。

作为本实用新型进一步优选，还包括烟气净化系统，焚烧炉的出口与烟气净化系统的入口连接。

作为本实用新型进一步优选，还包括引风机，引风机后抽气口与引风机的出口连接，引风机入口与烟气净化系统出口连接。

作为本实用新型进一步优选，还包括膨胀阀，第一管路和第二管路上均设置有膨胀阀。

作为本实用新型进一步优选，所述加热器为SGH加热器。

作为本实用新型进一步优选，所述第一喷嘴设置于第二喷嘴的上方。

作为本实用新型进一步优选，还包括电动调节阀，第一管路、第二管路和第一管路的四根支管上均设有电动调节阀。

作为本实用新型进一步优选，补风管路、一次风管路和进风母管的材质均为普通碳钢材质，再循环烟气管路材质采用不锈钢材质。

本实用新型具有如下有益效果：

第一，循环风机抽取的是烟气净化系统布袋除尘器后的净化烟气，烟气在返送至炉膛过程中不存在由于烟气泄露造成的环境风险。

第二，再循环烟气经加热后进入一次风灰斗实现对一次风的部分替代，目前垃圾焚烧所需一次风风温在220℃左右，因此一次风需从30℃加热至220℃，而再循环烟气仅需从140℃加热至220℃，显著减少了加热温差，有效的利用了烟气余热，减少了空预器加热所需饱和蒸汽耗量，提高了全厂经济效益。

第三，再循环烟气经加热从灰斗进入炉膛，可直接有效的降低炉排面上的O2浓度，增加惰性气体浓度，形成还原性气氛，抑制热力性NOx生成，由于参与燃烧进程早，低氧燃烧范围大，因此垃圾低氮燃烧效果更好，NOx减排效果更好。并且再循环烟气和一次风等温进入一次风灰斗，不会降低一次风风温，不影响炉排干燥段和燃烧段的燃烧效果。

第四，将较低温的再循环烟气返送至喉口，不仅可以增加喉口惰性气体含量，避免炉膛火焰贴壁燃烧，抑制喉口结焦，并可在喉口区域实现低氮燃烧，进一步减少NOx生成。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

其中有：1-焚烧炉；11-第一喷嘴 ；12-第二喷嘴；13-干燥段 ；14-第一燃烧段 ；15-第二燃烧段 ；16-第三燃烧段； 17-燃烬段；131-干燥段灰斗；141-第一燃烧段灰斗；151-第二燃烧段灰斗；161-第三燃烧段灰斗；171-燃烬段灰斗；2-再循环烟气管路； 21-循环风机 ；22-流量计； 23-膨胀阀 ；24-电动调节阀 ；25-加热器；26-温度计； 3-一次风管路 ；31-空气预热器；32-一次风风机；33-干燥段进风母管； 34-第一燃烧段进风母管； 35-第二燃烧段进风母管； 36-第三燃烧段进风母管；37-燃烬段进风母管；4-补风管路；41-补风风机；5-第一管路；6-第二管路；7-支管。

具体实施方式

下面结合附图和具体较佳实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“左侧”、“右侧”、“上部”、“下部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，“第一”、“第二”等并不表示零部件的重要程度，因此不能理解为对本实用新型的限制。本实施例中采用的具体尺寸只是为了举例说明技术方案，并不限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，包括补风管路4、补风风机41、一次风管路3、空气预热器31、一次风风机32、垃圾仓抽气口、第一喷嘴11、第二喷嘴12、引风机后抽气口、焚烧车间抽气口、再循环烟气管路2、循环风机21、流量计22、温度计26、加热器25、焚烧炉1、灰斗和进风母管。

第一喷嘴11和第二喷嘴12设置于焚烧炉1的喉口处，焚烧车间抽气口、补风风机41和第一喷嘴11通过补风管路4依次连接。焚烧车间抽气口位于焚烧车间，所抽取的空气为焚烧车间的新鲜空气，抽取的新鲜空气经补风风机41送至炉膛喉口处的第一喷嘴11，起到调节炉膛燃烧状况，稳定CO波动的作用。

垃圾仓抽气口、空气预热器31和进风母管通过一次风管路3依次连接；进风母管一端与一次风管路3连通，另一端与灰斗连通；一次风风机32设置于进风母管上，灰斗顶部与焚烧炉1底部连通。垃圾仓的气体从垃圾仓抽气口进入一次风管道，并进入焚烧炉1底部。

循环风机21与引风机后抽气口通过再循环烟气管路2连接，再循环烟气管路2经循环风机21后分为两支管路，两支管路分别为第一管路5和第二管路6；第一管路5将循环风机21与进风母管连通，第二管路6将循环风机21与第二喷嘴12连通，且第一管路5与第二管路6上均设有温度计26和流量计22，第一管路5上设有加热器25。一次风管路3和第一管路5都是向焚烧炉1底部输送一次风，补风管路4和第二管路6都是向焚烧炉1的喉口处输送二次风。

再循环烟气管路2抽气口位于引风机后，抽取的为140℃的已净化烟气。第一管路5中的烟气温度经SGH加热器25加热，烟温从140℃提升至220℃，位于SGH加热器25后的管路分为四路分别送至干燥段进风母管33、第一燃烧段进风母管34、第二燃烧段进风母管35、第三燃烧段进风母管36替代部分一次风，四根支管7上设置的电动阀门可对进入干燥段进风母管33、第一燃烧段进风母管34、第二燃烧段进风母管35、第三燃烧段进风母管36的再循环风量进行独立调节。再循环烟气的第二管路6配置有膨胀阀23、流量计22、温度计26、电动阀门，该管路连接至炉膛第二喷嘴12，将较低温的再循环烟气送入喉口不仅可以抑制炉膛火焰贴壁燃烧，抑制喉口结焦，并可进一步增强低氮燃烧效果，减少热力型NOx生成。由于补风管路4的新鲜空气及再循环管路的第二管路6烟气通过独立管路送入炉膛，并未直接掺混，因此避免了再循环烟气中酸性气体冷凝造成管道腐蚀。

所述焚烧炉1底部炉排可分为五段，分别为干燥段13、第一燃烧段14、第二燃烧段15、第三燃烧段16和燃烬段17；灰斗对应的为五个，分别为干燥段灰斗131、第一燃烧段灰斗141、第二燃烧段灰斗151、第三燃烧段灰斗161和燃烬段灰斗171；进风母管对应的为五根，分别为干燥段进风母管33、第一燃烧段进风母管34、第二燃烧段进风母管35、第三燃烧段进风母管36和燃烬段进风母管37；干燥段13、干燥段灰斗131、干燥段进风母管33和一次风管路3依次连通，第一燃烧段14、第一燃烧段灰斗141、第一燃烧段进风母管34和一次风管路3依次连通，第二燃烧段15、第二燃烧段灰斗151、第二燃烧段进风母管35和一次风管路3依次连通，第三燃烧段16、第三燃烧段灰斗161、第三燃烧段进风母管36和一次风管路3依次连通，燃烬段17、燃烬段灰斗171、燃烬段进风母管37和一次风管路3依次连通。

一次风管路3上设置有一次风机及空气预热器31，空气预热器31将垃圾仓中抽取的气体加热至220℃，并通过一次风机送入各段炉排灰斗中。

所述干燥段13主要起到对垃圾的干燥作用，使得生活垃圾更易于着火燃烧。第一燃烧段14、第二燃烧段15、第三燃烧段16为垃圾燃烧的主要部位，燃烬段17的作用是使得垃圾完全燃烧，提高垃圾燃烬率。各段炉排下方接有灰斗，一次风从经炉排下方灰斗进入焚烧炉1的炉膛提供垃圾燃烧所需要的氧气。

第一管路5的与进风母管连接端分为四根支管7；其中一根支管7与干燥段进风母管33连通，一根支管7与第一燃烧段进风母管34连通，一根支管7与第二燃烧段进风母管35连通，一根支管7与第三燃烧段进风母管36连通。支管7与燃烬段进风母管37不连接，防止燃烬段17燃烧不完全。

干燥段进风母管33、第一燃烧段进风母管34、第二燃烧段进风母管35、第三燃烧段进风母管36和燃烬段进风母管37上均设有一次风风机32，方便将一次风送入灰斗。

还包括烟气净化系统，焚烧炉1的出口与烟气净化系统的入口连接，减少对环境污染。

还包括引风机，引风机后抽气口与引风机的出口连接，引风机的入口与烟气进化装置的出口连接，以保证进入再循环烟气管路2的气体为净化后的烟气，减少烟气循环中的有害气体泄漏风险。

还包括膨胀阀23，第一管路5和第二管路6上均设置有膨胀阀23。所述加热器25为SGH加热器25。所述第一喷嘴11设置于第二喷嘴12的上方。还包括电动调节阀24，第一管路5、第二管路6和第一管路5的四根支管7上均设有电动调节阀24。补风管路4、一次风管路3、再循环烟气管路2和进风母管的材质均为普通碳钢材质，并且再循环烟气管路2内壁涂覆防腐材料，或者再循环烟气管路2采用不锈钢材质。

本系统抽取引风机后已净化烟气经加热送入一次风灰斗实现对一次风的部分替代，可以减少炉膛过空系数，在焚烧炉1内实现低氮燃烧，减少NOx排放，减少氨逃逸。另外替代一次风时，再循环烟气烟温仅需从140℃提升至220℃，而原一次风需由30℃提升至220℃，回收利用了部分烟气余热，减少了空预器加热一次风所需蒸汽耗量，提高了全厂经济效益。

上路再循环烟气和补风通过独立喷嘴进入炉膛，避免了热烟气和补风掺混时烟气中所含酸性气体部分冷凝析出导致腐蚀管路。抽取的是布袋除尘器后的净化烟气，烟气在返送至炉膛过程中不存在由于烟气泄露造成的环境风险。

以上详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种等同变换，这些等同变换均属于本实用新型的保护范围。

Claims (9)

1.一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，其特征在于：包括补风管路（4）、补风风机（41）、一次风管路（3）、空气预热器（31）、一次风风机（32）、垃圾仓抽气口、第一喷嘴（11）、第二喷嘴（12）、引风机后抽气口、焚烧车间抽气口、再循环烟气管路（2）、循环风机（21）、流量计（22）、温度计（26）、加热器（25）、焚烧炉（1）、灰斗和进风母管；

第一喷嘴（11）和第二喷嘴（12）设置于焚烧炉（1）的喉口处，焚烧车间抽气口、补风风机（41）和第一喷嘴（11）通过补风管路（4）依次连接；

垃圾仓抽气口、空气预热器（31）和进风母管通过一次风管路（3）依次连接；进风母管一端与一次风管路（3）连通，另一端与灰斗连通；一次风风机（32）设置于进风母管上，灰斗顶部与焚烧炉（1）底部连通；

循环风机（21）与引风机后抽气口通过再循环烟气管路（2）连接，再循环烟气管路（2）经循环风机（21）后分为两支管路，两支管路分别为第一管路（5）和第二管路（6）；第一管路（5）将循环风机（21）与进风母管连通，第二管路（6）将循环风机（21）与第二喷嘴（12）连通，且第一管路（5）与第二管路（6）上均设有温度计（26）和流量计（22），第一管路（5）上设有加热器（25）。

2.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，其特征在于：所述焚烧炉（1）炉排分为五段，分别为干燥段（13）、第一燃烧段（14）、第二燃烧段（15）、第三燃烧段（16）和燃烬段（17）；灰斗对应的为五个，分别为干燥段灰斗（131）、第一燃烧段灰斗（141）、第二燃烧段灰斗（151）、第三燃烧段灰斗（161）和燃烬段灰斗（171）；进风母管对应的为五根，分别为干燥段进风母管（33）、第一燃烧段进风母管（34）、第二燃烧段进风母管（35）、第三燃烧段进风母管（36）和燃烬段进风母管（37）；干燥段（13）、干燥段灰斗（131）、干燥段进风母管（33）和一次风管路（3）依次连通，第一燃烧段（14）、第一燃烧段灰斗（141）、第一燃烧段进风母管（34）和一次风管路（3）依次连通，第二燃烧段（15）、第二燃烧段灰斗（151）、第二燃烧段进风母管（35）和一次风管路（3）依次连通，第三燃烧段（16）、第三燃烧段灰斗（161）、第三燃烧段进风母管（36）和一次风管路（3）依次连通，燃烬段（17）、燃烬段灰斗（171）、燃烬段进风母管（37）和一次风管路（3）依次连通；

第一管路（5）的与进风母管连接端分为四根支管（7）；其中一根支管（7）与干燥段进风母管（33）连通，一根支管（7）与第一燃烧段进风母管（34）连通，一根支管（7）与第二燃烧段进风母管（35）连通，一根支管（7）与第三燃烧段进风母管（36）连通；

干燥段进风母管（33）、第一燃烧段进风母管（34）、第二燃烧段进风母管（35）、第三燃烧段进风母管（36）和燃烬段进风母管（37）上均设有一次风风机（32）。

3.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，其特征在于：还包括烟气净化系统，焚烧炉（1）的出口与烟气净化系统的入口连接。

4.根据权利要求3所述的一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，其特征在于：还包括引风机，引风机后抽气口与引风机的出口连接，引风机的入口与烟气净化系统的出口连接。

5.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，其特征在于：还包括膨胀阀（23），第一管路（5）和第二管路（6）上均设置有膨胀阀（23）。

6.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，其特征在于：所述加热器（25）为SGH加热器。

7.根据权利要求1所述的一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，其特征在于：所述第一喷嘴（11）设置于第二喷嘴（12）的上方。

8.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，其特征在于：还包括电动调节阀（24），第一管路（5）、第二管路（6）和第一管路（5）的四根支管（7）上均设有电动调节阀（24）。

9.根据权利要求2所述的一种垃圾焚烧系统烟气再循环管路，其特征在于：补风管路（4）、一次风管路（3）、再循环烟气管路（2）和进风母管的材质普通碳钢材质，再循环烟气管路（2）管道内部涂覆防腐材料。

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