本发明涉及生活垃圾焚烧、热解及气化领域，尤其是一种具有冷却保护装置的烟气再循环系统。
背景技术：
近年来，生活垃圾的热处理量大幅提升，生活垃圾的热处理技术，包括生活垃圾焚烧、热解气化-燃烧技术，在国内外得到了广泛应用，同时，国内外垃圾热处理的烟气排放标准也日益严格，实现超低排放已成为垃圾热处理发电行业发展的趋势。
垃圾热处理后排放的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。目前，为了达到超低排放的要求，垃圾热处理后的烟气通常采用sncr+scr联合脱硝方式，将nox控制在较低水平。但由于scr系统脱硝催化剂成本高，且反应条件要求高，通常需要经除尘并进行烟气升温，能耗大。
烟气再循环系统是低氮燃烧工艺中的一种，通过将引风机出口的洁净烟气引入二燃室的前后墙进行喷入，在炉内形成贫氧燃烧区域，从根源上降低nox的生成，从而减少nox的产生量，降低nox的排放值。但垃圾的组分变化较大，为了避免燃烧不充分，增加污染物排放，烟气再循环系统在垃圾热值相对较低时不宜使用。而再循环系统停用时再循环烟气滞留在烟道内，极易造成烟道的腐蚀，同时二燃室前后墙烟气喷嘴干烧将极易结焦、损坏喷嘴，因此再循环系统维护工作困难。
技术实现要素：
本发明的目的是解决焚烧nox原始浓度高、排烟损失大、运行成本高以及烟气再循环系统停用时的烟道腐蚀、喷嘴干烧等问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种具有冷却保护装置的烟气再循环系统，包括再循环风机、烟气调节挡板、保护风主路调节挡板、密封风机、密封风加热器、回流烟气管道、保护风主管道、保护风支管、保护风支管电动风门、二次风机、二次风管道、二燃室、集箱、喷嘴、手动挡板、密封风管道、烟气回流主烟道电动挡板，处理由生活垃圾焚烧炉或热解气化炉产生的可燃气体；其中，再循环烟气从引风机出口引出，通过再循环风机将烟气循环至二燃室前后墙，经二次风下侧的集箱和喷嘴喷入二燃室内；二次风来自于环境空气，经二次风机至烟气再循环上方喷入；保护风取自环境空气，烟气再循环系统停用时，环境空气经再循环风机注入二燃室前后墙，同时通过保护风支路将二次风管与再循环烟气管道连接，同时对两路喷嘴进行冷却保护。密封风取自环境空气，经加热器加热后注入挡板内，保证挡板密封性。
进一步的，在引风机出口抽取再循环烟气，将净化后烟气循环至二燃室内。
进一步的，在再循环风机入口烟道设置环境空气旁路接口，在烟气再循环停用时，通过空气旁路将环境空气引入二燃室内，对循环烟道内烟气进行置换，同时对喷嘴进行冷却，避免烟道腐蚀及喷嘴干烧。
进一步的，烟气再循环烟道与二次风分开两层布置，通过两层喷嘴形成强烈紊流，保证充分燃烧。
进一步的，再循环保护风取自于环境空气，烟气再循环停用时，可通过保护风管道与二次风同时喷入空气，最大限度进行炉内补氧，降低烟气中co含量。
进一步的，保护风道及再循环烟道采用双层挡板，并采用加热后的环境空气密封，最大限度降低烟气再循环运行时，空气旁路的漏风率，减少烟道腐蚀。
本发明提供的技术方案，可达到以下有益效果：再循环系统运行时可降低二燃室内氧含量至4％以下，炉内形成贫氧燃烧区域，抑制nox生成，并通过再循环喷嘴上方的二次风喷嘴合理补充空气进入炉内，降低co生成。同时，分开设置再循环系统及二次风系统，避免空气与烟气混风喷入时压力分配不均导致的烟气反窜。
其次，保护风系统可在再循环系统停用时利用环境空气吹扫再循环烟道，降低酸性烟气冷凝后对烟道及风机的腐蚀，同时可对冷却喷嘴，避免喷嘴在炉内干烧结焦，降低系统维护量。
此外，保护风支管将二次风管与再循环烟道连接，系统停用时可利用再循环保护风系统同时冷却二次风喷嘴及再循环喷嘴，无需启动二次风机，降低系统能耗，同时减少保护风喷入量，减少热损失，保证炉内温度。
最后，保护风系统调节挡板门可灵活调节环境空气喷入量，烟气再循环系统停用时，保护风系统可作为二次风系统使用，与上层二次风共同喷入，通过两层喷嘴，加强扰动作用，实现稳定燃烧。
附图说明
图1是本发明的系统流程图。
图2是本发明的保护风主烟道布置示意图。
图3是本发明的保护风支管连接示意图。
图4是本发明的密封风布置示意图。
图中，1-再循环风机、2-烟气调节挡板、3-保护风主路调节挡板、4-密封风机、5-密封风加热器、6-回流烟气管道、7-保护风主管道、8-保护风支管、9-保护风支管电动风门、10-二次风机、11-二次风管道、12-二燃室、13-集箱、14-喷嘴、15-手动挡板、16-密封风管道、17-烟气回流主烟道电动挡板。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清晰，下面结合本发明的附图以及实例，对本发明进行清楚完整的描述：
生活垃圾焚烧炉或热解气化炉产生的可燃气体在燃尽过程产生的氮氧化物90％以上为燃料型nox，过量空气系数越大则燃料型nox越易生成。
为此，本发明提供了一种具有冷却保护装置的烟气再循环系统，形成低氮燃烧，如图1所示，包括再循环风机1、烟气调节挡板2、保护风主路调节挡板3、密封风机4、密封风加热器5、回流烟气管道6、保护风主管道7、保护风支管8、保护风支管电动风门9、二次风机10、二次风管道11、二燃室12、集箱13、喷嘴14、手动挡板15、密封风管道16、烟气回流主烟道电动挡板17。再循环烟气从引风机出口引出，通过再循环风机将烟气循环至二燃室前后墙，经二次风下侧的集箱和喷嘴喷入二燃室内。再循环系统停用时，环境空气从空气旁路引入，经再循环风机注入二燃室前后墙，同时通过保护风支路将二次风管与再循环烟气管道连接，在二次风停用时可利用再循环系统保护风同时对两路喷嘴进行冷却保护。
所述引风机出口管道设置再循环烟道接口，从此处引出洁净烟气，通过再循环风机喷入二燃室前后墙，形成低氮燃烧区域，降低nox的生成；二次风取自环境空气，经二次风机，在再循环喷嘴上方喷入，根据炉内含氧量调整二次风喷入量，减少co的生成。分开设置再循环系统及二次风系统，避免空气与烟气混风喷入时压力分配不均导致的烟气反窜。
烟气再循环系统停用时，再循环烟道及喷嘴无烟气流通，烟道内烟气冷凝后形成酸露易导致烟道及风机腐蚀。如图2所示，本发明在再循环入口回流烟气管道6上设环境空气保护风主管道7的接口，通过保护风主路调节挡板3引入环境空气，在烟气再循环系统停用时，引入环境空气，吹扫烟道并持续冷却喷嘴。
由于二次风系统与烟气再循环系统分开设置，为了冷却喷嘴，通常情况下需分别启用二次风机及再循环风机，系统能耗大。如图3所示，本发明将二次风管与再循环烟道连接，设置电动挡板门，即保护风支管电动风门9，当再循环及二次风停用时，可开启该保护风支管电动风门9，利用再循环风机通过保护风支管8吸入环境保护风，同时对二次风喷嘴及再循环喷嘴进行冷却。
为减少烟气再循环系统使用时旁路烟道的漏风率，如图4所示，本发明设置密封风系统，在回流烟气管道6上设有烟气回流主烟道电动挡板17，从保护风主管道来的环境空气通过密封电机4和密封风加热器5将环境空气加热至与烟气温度相同后注入保护风主路风道双层挡板门内。
以下为本发明的具体实例：额定垃圾处理量为750t/d，设计垃圾热值1800kcal/kg，设计烟气量185000nm3/h，烟气净化采用半干法+干法+活性炭喷射+袋式除尘工艺，再循环烟气温度150℃。烟气再循环系统投运时，炉内氧含量可控制在3％-5％之间。冬季垃圾热值较低时，烟气再循环风机低频运行，将保护风喷入二次风及烟气再循环喷嘴，使用该保护风系统后烟道及风机无明显腐蚀现象，且炉内温度降低不明显。
技术特征：
1.一种具有冷却保护装置的烟气再循环系统，其特征在于，包括再循环风机、烟气调节挡板、保护风主路调节挡板、密封风机、密封风加热器、回流烟气管道、保护风主管道、保护风支管、保护风支管电动风门、二次风机、二次风管道、二燃室、集箱、喷嘴、手动挡板、密封风管道、烟气回流主烟道电动挡板；其中，再循环烟气从引风机出口引出，通过再循环烟气管道与再循环风机连接，通过风机将烟气循环至二燃室前后墙，经二次风下侧的集箱和喷嘴喷入二燃室内，形成贫氧燃烧区域；二次风来自于环境空气，经二次风机至二燃室前后墙喷入，在贫氧燃烧区域上方形成富氧区域；保护风取自环境空气，经再循环风机注入二燃室前后墙，同时通过保护风支路将二次风管与再循环烟气管道连接，同时对两路喷嘴进行冷却保护；密封风取自环境空气，经加热器加热后注入挡板内，所述挡板密封。
2.根据权利要求1所述的一种具有冷却保护装置的烟气再循环系统，其特征在于，在引风机出口抽取再循环烟气，将净化后烟气循环至二燃室。
3.根据权利要求1所述的一种具有冷却保护装置的烟气再循环系统，其特征在于，在再循环风机入口烟道设置环境空气旁路接口，在烟气再循环停用时，通过空气旁路将环境空气引入二燃室内，对循环烟道内烟气进行置换，同时对喷嘴进行冷却，避免烟道腐蚀及喷嘴干烧。
4.根据权利要求1所述的一种具有冷却保护装置的烟气再循环系统，其特征在于，烟气再循环烟道与二次风分开两层布置，通过两层喷嘴形成强烈紊流，保证充分燃烧。
5.根据权利要求1所述的一种具有冷却保护装置的烟气再循环系统，其特征在于，再循环保护风取自于环境空气，烟气再循环停用时，可通过保护风管道与二次风同时喷入空气，最大限度进行炉内补氧，降低烟气中co含量。
6.根据权利要求1所述的一种具有冷却保护装置的烟气再循环系统，其特征在于，保护风道及再循环烟道采用双层挡板，并采用加热后的环境空气密封，最大限度降低烟气再循环运行时，空气旁路的漏风率，减少烟道腐蚀。
技术总结
本发明涉及生活垃圾焚烧、热解及气化领域，尤其是一种具有冷却保护装置的烟气再循环系统，其主体包括再循环风机、烟气调节挡板、保护风主路调节挡板、密封风机、密封风加热器、回流烟气管道、保护风主管道、保护风支管、保护风支管电动风门、二次风机、二次风管道、二燃室、集箱、喷嘴、手动挡板、密封风管道、烟气回流主烟道电动挡板。本发明系统简单，适用于垃圾热处理过程中复杂多变的各种工况，再循环系统使用时，能通过二次风灵活调节炉内氧量，再循环系统停用时能有效防止再循环烟道腐蚀及喷嘴干烧，同时，二次风及再循环系统均停用时，可利用单个风机对两套系统进行冷却，降低系统能耗。
技术研发人员：刘露;冯淋淋;孙中涛;劳云枫;毛梦梅;王清;余婷;刘晓楠;袁旗斌;杜海亮
受保护的技术使用者：上海康恒环境股份有限公司
技术研发日：.12.15
技术公布日：.02.21
