垃圾焚烧炉SNCR-烟气再循环系统

1005 编辑：中冶有色技术网来源：洛阳城市建设勘察设计院有限公司

2023-12-28 14:45:05

权利要求书： 1.一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统，其特征在于：包括垃圾焚烧炉本体（1）、脱硝剂输送系统、烟气与脱硝剂混合系统、烟气处理系统；所述垃圾焚烧炉本体（1）的上端烟气出口管道（2）分为第一支路（16）和第二支路（17），所述第一支路（16）与所述烟气处理系统连通，所述第二支路（17）与所述烟气与脱硝剂混合系统连通；所述脱硝剂输送系统包括通过管路依次连接的脱硝剂存储罐（8）、脱硝剂增压泵（9）；所述烟气与脱硝剂混合系统包括通过依次连通的第一除尘器（3），第一静态混合器（11）、烟气再循环风机（12）、第二静态混合器（14）、烟气再循环风进口（15）；所述第一除尘器（3）通过第二支路（17）与垃圾焚烧炉本体（1）上端的烟气出口连通，所述第一除尘器（3）与所示第一静态混合器（11）之间的混合管道（13）内侧顶部安装有喷头（5），所述喷头（5）与所述脱硝剂增压泵（9）的出口连通；所述第二静态混合器（14）通过管路与垃圾焚烧炉本体（1）的烟气再循环风进口（15）连通；所述烟气处理系统包括依次连通的脱酸塔（4）、第二除尘器（6）、引风机（7）；所述脱酸塔（4）通过第二支路（17）与垃圾焚烧炉本体（1）上端的烟气出口连通。

2.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统，其特征在于：还包括新鲜空气系统，所述新鲜空气系统包括进风口与大气连通的空气风机（10），所述空气风机（10）出口与所述第一静态混合器（11）连通。

3.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统，其特征在于：所述第二除尘器（6）与所述引风机（7）之间设置有低温烟气循环管线；所述低温烟气循环管线与所述第一静态混合器（11）连通。

4.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统，其特征在于：所述喷头（5）的喷淋方向与所述混合管道（13）内烟气的流动方向相反。

5.如权利要求1所述的一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统，其特征在于：所述第一除尘器（3）为旋风分离器或布袋除尘器。

说明书：一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统技术领域[0001] 本实用新型涉及垃圾焚烧烟气处理领域，具体是一种烟气再循环的脱硝系统。背景技术[0002] 近年来，垃圾焚烧处理由于占地面积小、减量化明显、稳定化、无害化程度高、可回收余热利用等优点而得到迅速发展，垃圾焚烧发电项目如雨后春笋，在各地开始建设。但随

着日益严峻的环境形势，焚烧垃圾的污染物排放标准也日益严格，尤其是氮氧化物（NOx）的

排放，越来越多的地方新建项目要求严于《生活垃圾焚烧污染控制标准》（GB18485?2014）中

规定的氮氧化物(NOx)排放标准（24小时均值需小于250mg/Nm3），参照执行欧盟(EN2000/

76/EC)排放限值（200mg/Nm3），甚至更低。因此，如何降低垃圾焚烧炉的NOx排放量成为垃圾

焚烧技术发展急需解决的问题。

[0003] 目前，垃圾焚烧炉多采用二次风或烟气再循环技术来降低炉内热力型NOx的生成量，炉出口采用炉内脱硝SNCR技术降低总得NOx的排放量，两个系统分别使用，互不影响。由

于需要保持炉内烟气温度不发生大的波动，二次风或再循环烟气要根据焚烧炉内燃烧工况

利用蒸汽进行加热，这势必造成蒸汽的损耗。另外炉内脱硝（SNCR）系统在喷入炉膛之前脱

硝剂要经过稀释以提高与烟气混合的均匀度，稀释剂多采用的是除盐水，进入炉膛后会引

起炉膛烟气的波动，增加了烟气的水蒸气含量，锅炉出口烟气温度升高，烟气热量的损失增

大，锅炉效率降低。在炉膛出口喷入脱硝剂，SNCR反应温度窗口太窄，容易造成氨逃逸率增

加，这些技术的缺点都需要解决。

[0004] 为此，针对上述问题本实用新型专利提出一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环技术，对于提高SNCR的脱硝效率，降低氨逃逸率，提高锅炉运行稳定性，降低锅炉能耗，提高垃圾

焚烧的经济效益有很大的意义。

发明内容[0005] 本实用新型的目的是：提供了一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统，是将SNCR脱硝系统的脱硝剂直接引入到再循环系统的烟道中，利用再循环系统的烟气来稀释和蒸发脱

硝剂，这种系统省去了原有SNCR系统的稀释水系统，又充分利用烟气的热量，克服垃圾焚烧

工艺中现有技术的不足，其目的在于降低烟气再循环系统的能耗，提高SNCR的脱硝效率，降

低氨逃逸率，降低SNCR系统和烟气再循环系统的运行成本。

[0006] 本实用新型通过以下方案予以实现：所述的一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统，包括垃圾焚烧炉本体1、脱硝剂输送系统、烟气与脱硝剂混合系统、烟气处理系统。垃圾

焚烧炉本体1的上端烟气出口管道分为第一支路16和第二支路17，第一支路16与所述烟气

处理系统连通，第二支路17与所述烟气与脱硝剂混合系统连通。脱硝剂循环系统包括通过

管路依次连接的脱硝剂存储罐8、脱硝剂增压泵9。烟气与脱硝剂混合系统包括通过依次连

通的第一除尘器3，第一静态混合器11、烟气再循环风机12、第二静态混合器14。第一除尘器

3通过第二支路17与垃圾焚烧炉本体上端的烟气出口连通，第一除尘器3与所示第一静态混

合器11之间的混合管道13内侧顶部安装有喷头5，喷头5与脱硝剂增压泵9的出口连通。第二

静态混合器14通过管路与垃圾焚烧炉本体1的烟气再循环风进口15连通；烟气处理系统包

括依次连通的脱酸塔4、第二除尘器6、引风机7。脱酸塔4通过第二支路17与垃圾焚烧炉本体

1上端的烟气出口连通。

[0007] 进一步地，还包括新鲜空气系统，新鲜空气系统包括进风口与大气连通的空气风机10，空气风机10的出口与第一静态混合器11连通。

[0008] 进一步地，第二除尘器6与引风机7之间设置有低温烟气循环管线，低温烟气循环管线与第一静态混合器11连通。

[0009] 进一步地，喷头5的喷淋方向与混合管道13内烟气的流动方向相反。[0010] 进一步地，第一除尘器3为旋风分离器或布袋除尘器。[0011] 与现有技术相比，本实用新型的有益效果：通过直接引入高温烟气和低温烟气直接混合来得到温度合适的再循环烟气，不再使用空预器对烟气进行加热，提高了锅炉烟气

热量的利用率，同时引入空气增加烟气中的含氧量，保证锅炉内的燃烧充分。通过这一步，

保证了垃圾焚烧炉的稳定燃烧，同时也有利与炉膛内温度的控制，降低热力型氮氧化物的

形成。此外将脱硝剂掺混到再循环的烟气中，利用烟气的温度，溶剂性，将脱硝剂蒸发成气

态，混在烟气中，用烟气替代稀释剂除盐水，分散脱硝剂，保证其在脱硝反应中能均匀的分

布在烟道中，这不仅节约了除盐水及其设备的动力费用，也降低了烟气中水蒸气的含量，降

低余热锅炉的排烟温度，降低热损耗。脱硝反应主要是将燃料型氮氧化物还原，由于垃圾焚

烧炉内的温度不高，控制在1100℃左右，可以保证脱硝剂在该温度下释放出氨基与氮氧化

物反应，降低氮氧化物含量，同时反应时间又有了保证，降低氨的逃逸率。这些不仅减少发

电厂的经济成本，也减少氨气对环境的污染，提升环境效益。

附图说明[0012] 本实用新型的下列附图在此作为本实用新型的一部分用于理解本实用新型。附图中示出了本实用新型的实施例及其描述，用来解释本实用新型的原理。

[0013] 图1为一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统示意图。[0014] 图中：1?垃圾焚烧炉本体，2?烟气出口烟道，3?第一除尘器，4?脱酸塔，5?喷头，6?第二除尘器，7?引风机，8?脱硝剂存储罐，9?脱硝剂增压泵，10?空气风机，11?第一静态混合

器，12?烟气再循环风机，13?混合管道，14?第二静态混合器，15?烟气再循环风进口，16?第

一支路，17?第二支路。

具体实施方式[0015] 下面通过实施例，并结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步具体的说明。所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实

施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属

于本实用新型保护的范围。

[0016] 本实用新型一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统如图1所示，包括垃圾焚烧炉本体1、脱硝剂输送系统、烟气与脱硝剂混合系统、烟气处理系统；垃圾焚烧炉本体1的上端烟

气出口管道2分为第一支路16和第二支路17，第一支路16与所述烟气处理系统连通，该支路

焚烧炉烟气经过处理后达标排放；第二支路17与所述烟气与脱硝剂混合系统连通，该支路

将锅炉出来的未处理的烟气引入到再循环系统中，实现高温烟气的热量利用，提高烟气热

量利用率。

[0017] 脱硝剂输送系统包括通过管路依次连接的脱硝剂存储罐8、脱硝剂增压泵9，脱硝试剂可以是氨水、液氨、尿素等中的一种，对应的脱硝剂增压泵根据脱硝试剂的性质选择，

液体、气体时可选择离心泵、柱塞泵、磁力泵，压缩机，固体可以选择罗茨风机，压缩风机或

者压缩空气等，该系统将来自脱硝剂存储罐8的脱硝剂直接送入高温混合烟道13中，实现脱

硝剂的蒸发和分散，省去了原有SNCR脱硝系统的稀释系统，加压系统和喷入系统，降低了设

备的建设投资，运行费用和烟气中整齐的含量，可以有效的提高烟气的热量利用率。

[0018] 烟气与脱硝剂混合系统包括通过依次连通的第一除尘器3，第一静态混合器11、烟气再循环风机12、第二静态混合器14；第一除尘器3通过第二支路17与垃圾焚烧炉本体1上

端的烟气出口连通，第一除尘器3与所示第一静态混合器11之间的混合管道13内侧顶部安

装有喷头5，所述喷头5与所述还原剂增压泵9的出口连通。高温烟气经过第一除尘器13的除

尘，烟尘含量降低，可以预防锅炉结焦和脱硝剂喷头5的堵塞，高温管道直径比较大，喷头5

可以直接安装在该段管道中，不必增设其他设备。第二静态混合器14通过管路与垃圾焚烧

炉本体1的烟气再循环风进口15连通，经过了静态混合器和烟气再循环风机12的混合和搅

拌作用，保证了混合有脱硝剂的混合烟气经长距离运输后也能，分散均匀，不分层，保证脱

硝反应进行的均匀性和高效性。

[0019] 烟气处理系统包括依次连通的脱酸塔4、第二除尘器6、引风机7；脱酸塔4通过第二支路17与垃圾焚烧炉本体1上端的烟气出口连通。

[0020] 新鲜空气系统包括进风口与大气连通的空气风机10，所述空气风机10出口与所述第一静态混合器11连通，通过该系统调节空气的引入量，来调节在循环烟气中的含量来，保

证炉膛内的充分燃烧。

[0021] 第二除尘器6与所述引风机7之间设置有低温烟气循环管线；所述低温烟气循环管线与所述第一静态混合器11连通，通过该系统、新鲜空气系统和高温烟气的综合调节，实现

再循环高温烟气的流量控制，在保证烟气氧含量的同时，实现再循环烟气温度的调节，保证

焚烧炉的高效运行。

[0022] 应用时，在垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统中，喷头5的喷淋方向与所述混合管道13内烟气的流动方向相反，这样可是增加脱硝剂在烟气管道混合到的停留时间，增加烟

气的扰动性，利于脱硝剂的分散和挥发。

[0023] 进一步的，一种垃圾焚烧炉SNCR?烟气再循环系统中第一除尘器3为旋风分离器或布袋除尘器，经过该除尘器后高温烟气中的烟尘含量降低，防止了锅炉的结焦现象和喷头

的堵塞发生。

[0024] 垃圾焚烧炉的SNCR?烟气再循环系统具有如下优势：1、在烟气再循环系统中，高温烟气、低温烟气和新空气的直接混合来得到温度合适的再循环烟气，不再使用空预器对烟

气进行加热，提高了锅炉烟气热量的利用率，同时引入空气增加烟气中的含氧量，保证锅炉

内的燃烧充分，也有利与炉膛内温度的控制，降低热力型氮氧化物的形成。2、将脱硝剂掺混

到再循环的烟气中，利用烟气的温度，溶剂性，将脱硝剂蒸发成气态，混在烟气中，用烟气替

代稀释剂除盐水，分散脱硝剂，保证其在脱硝反应中能均匀的分布在烟道中，节约了除盐水

及其设备的建设费用，运营费用，也降低了烟气中水蒸气的含量，降低余热锅炉的排烟温

度，降低热损耗。3、SNCR脱硝反应主要是将燃料型氮氧化物还原，由于垃圾焚烧炉内的温度

不高，控制在1100℃左右，可以保证脱硝剂在该温度下释放出氨基与氮氧化物反应，降低氮

氧化物含量，同时反应时间又有了保证，降低氨的逃逸率。这些不仅减少发电厂的经济成

本，也减少氨气对环境的污染，提升环境效益。