低NOx烟气再循环层燃有机固废燃烧装置及方法

本发明涉及垃圾焚烧层燃炉内降低氮氧化物，尤其涉及一种低nox烟气再循环层燃有机固废燃烧装置及方法。

背景技术：

1、垃圾焚烧技术在环保方面扮演着愈发重要的角色，对于改善环境质量和保护人类健康具有积极意义。

2、垃圾焚烧产生的氮氧化物排放一直是垃圾焚烧后烟气污染控制的核心问题。随着排放标准的不断提升，急需可靠的技术来高效降低氮氧化物(nox)的排放，这要求有一套脱氮效率高、燃烧稳定且经济可行的处理方案，以确保垃圾焚烧技术在环保方面取得显著成果。

3、目前垃圾焚烧层燃炉降低nox排放的技术主要有sncr、scr、低氧燃烧和烟气再循环技术，在垃圾焚烧处理中存在一系列问题：首先，技术的可靠性普遍较低，尤其在高温烟气通入的方法上缺乏明确的解决方案，导致了技术应用的困难。其次，经济性方面存在较大问题，因为现有方法要求加热二次风，增加了能耗成本，同时设备材质的高成本也成为了一大负担。此外，燃烧效率方面也难以保证，因为燃烧段和燃烬段的含氧量和温度普遍下降，直接影响了正常的燃烧过程，导致焚烧效果差。烟气易泄露也是一个普遍存在的问题，这直接导致了烟气处理的困难和环境污染的风险。此外，低氮燃烧功能的不足以及调节的复杂性也是技术应用中的瓶颈。最为严重的是，部分方案甚至存在设备腐蚀的风险，这不仅影响了设备的使用寿命，也会增加维护和更换的成本。

技术实现思路

1、鉴于背景技术中存在的问题，本发明的目的在于提供一种低nox烟气再循环层燃有机固废燃烧装置及方法，能够提高技术可靠性、经济性和燃烧效率，同时降低烟气泄露风险，强化低氮燃烧功能并简化调节过程，最终全面提升垃圾焚烧处理的效率和环保性。

2、本发明第一方面提出了一种低nox烟气再循环层燃有机固废燃烧装置。

3、根据本发明第一方面实施例的低nox烟气再循环层燃有机固废燃烧装置，包括：

4、炉排组件，所述炉排组件包括按排料方向顺次相连的干燥段、热解段、燃烧段和燃烬段；

5、一次送风组件，所述一次送风组件包括一次风机、主风管、第一风管、第二风管、第三风管和补燃风管；所述一次风机分别与所述主风管的一端和所述补燃风管的一端相连；所述第一风管的一端、所述第二风管的一端和所述第三风管的一端均与所述主风管相连，所述第一风管的另一端、所述第二风管的另一端和所述第三风管的另一端一一对应地与所述热解段下方的风室、所述燃烧段下方的风室及所述燃烬段下方的风室相连，所述补燃风管的另一端位于所述热解段的上方；

6、回流烟气组件，所述回流烟气组件包括回流烟气风机、第一回流烟气管、第二回流烟气管，所述第一回流烟气管连接在所述回流烟气风机和所述干燥段下方的风室之间，所述第二回流烟气管连接在所述回流烟气风机和所述第一风管之间。

7、根据本发明第一方面实施例的低nox烟气再循环层燃有机固废燃烧装置，在进行垃圾焚烧处理时，垃圾按排料方向依次经过干燥段、热解段、燃烧段和燃烬段。其中，当检测到炉膛出口氮氧化物浓度上升或干燥段上垃圾干燥不充分时，回流烟气风机将回流烟气从干燥段底部垂直输入炉内，回流烟气温为高温回流烟气且贫氧，能够对干燥段上的垃圾进行进行加热并干燥脱水，以提高垃圾后续热解和燃烧效率，同时干燥段处贫氧，可以避免或有效减少干燥段上的垃圾本身产生氮氧化物；在干燥段干燥后的垃圾运移至热解段时，通过一次风机将空气输入第一风管中，并通过回流烟气风机将回流烟气经过第二回流烟气管输入第一风管中，以使空气与回流烟气混合成含氧量低的混合气，并使混合气从热解段底部垂直输入炉内，这样做的目的是为热解段燃烧创造一个低氧环境以降低氮氧化物排放；空气与回流烟气混合后的混合气中氧浓度可以根据需要调节出合适的低氧浓度，以满足热解段上垃圾热解所需的氧量，使得热解段上的垃圾与所需氧量的氧发生热解反应，以使垃圾后续充分燃烧并提高燃烧效率，避免或有效减少热解段上的垃圾本身产生氮氧化物；同时，通过一次风机将因热解段底部通入混合气而节省下的空气经烬补燃风管输送到热解段的上方，以保证垃圾充分燃烧；在热解段热解后的垃圾运移至燃烧段时，通过一次风机将空气经过第二风管从燃烧段底部垂直输入炉内，由于燃烧段氧含量较高，可使燃烧段上的垃圾能够较好地充分燃烧，提高了燃烧效率；在燃烧段燃烧后剩余的垃圾运移至燃烬段时，通过一次风机将空气经过第三风管从燃烬段底部垂直输入炉内，由于燃烬段氧含量较高，可使燃烬段上的垃圾能够燃烬，提高了燃烧效率。

8、根据本发明第一方面实施例的低nox烟气再循环层燃有机固废燃烧装置，能实现将原有从炉排组件的热解段底部垂直吹入的空气改为空气掺混高温回流烟气后吹入，结合炉排上垃圾在干燥段、热解段、燃烧段和燃烬段对氧浓度的不同需求，进行精细的配比调节，同时，将省下的空气将从补燃风管补入到炉内热解段上方，整体空气量不变，由此保证垃圾充分燃烧的同时创造了低氧环境，从源头上有效地改善了垃圾燃烧产生氮氧化物，降低了烟气排放中氮排放浓度。本发明第一方面实施例的低nox烟气再循环层燃有机固废燃烧装置，结构简单，可靠性高、经济性和燃烧效率高，同时能降低烟气泄露风险，强化低氮燃烧功能并简化调节过程，最终全面提升垃圾焚烧处理的效率和环保性。

9、在一些实施例中，所述第一风管上设有空气流量阀，所述空气流量阀位于所述主风管和所述第二回流烟气管之间，用于检测进入所述第一风管中的空气流量；所述第二回流烟气管上设有烟气流量阀，所述烟气流量阀用于检测进入所述第二回流烟气管中的回流烟气流量。

10、在一些实施例中，所述第一风管上设有氧量表，所述氧量表位于所述第二回流烟气管与所述热解段下方的风室之间。

11、在一些实施例中，所述炉排组件上方的侧墙上设有通孔，所述补燃风管穿过所述通孔。

12、在一些实施例中，所述补燃风管的另一端的喷口为旋流喷口或直流喷口。

13、在一些实施例中，所述干燥段、所述热解段、所述燃烧段和所述燃烬段各自对应炉排的数量与对应的所述第一回流烟气管、所述第一风管及所述第二回流烟气管、所述第二风管和所述第三风管的数量相匹配。

14、在一些实施例中，所述补燃风管的数量为一个或多个。

15、在一些实施例中，多个所述补燃风管的另一端按排料方向顺次间隔布置在所述热解段的上方。

16、根据本发明第二方面实施例的低nox烟气再循环层燃有机固废燃烧方法，应用在本发明第一方面实施例的低nox烟气再循环层燃有机固废燃烧装置上，包括如下步骤：

17、从所述干燥段下方垂直向上输送回流烟气，从所述热解段下方垂直向上输送空气与回流烟气混合而成的混合气，从所述燃烧段下方和所述燃烬段下方分别垂直向上输送空气，使得在排料方向上从所述炉排组件底部送入炉内的氧浓度程梯次增加；

18、同时，从所述热解段的上方向所述热解段补入空气。

19、根据本发明第二方面实施例的低nox烟气再循环层燃有机固废燃烧方法，将原有从炉排组件的热解段底部垂直吹入的空气改为空气掺混高温回流烟气后吹入，结合炉排上垃圾在干燥段、热解段、燃烧段和燃烬段对氧浓度的不同需求，进行精细的配比调节，同时，将省下的空气将从补燃风管补入到炉内热解段上方，整体空气量不变，由此保证垃圾充分燃烧的同时创造了低氧环境，从源头上有效地改善了垃圾燃烧产生氮氧化物，降低了烟气排放中氮排放浓度。本发明第一方面实施例的低nox烟气再循环层燃有机固废燃烧装置，结构简单，可靠性高、经济性和燃烧效率高，同时能降低烟气泄露风险，强化低氮燃烧功能并简化调节过程，最终全面提升垃圾焚烧处理的效率和环保性。

20、在一些实施例中，所述热解段中的炉排的数量为两个，其中，与所述干燥段相邻的一个所述炉排底部通入的混合气中氧含量为5％～18％，与所述燃烧段相邻的另一所述炉排底部通入的混合气中氧含量为15％～21％。

21、本发明的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。