【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及能源环保，特别涉及一种垃圾焚烧余热锅炉系统及其控制方法。
技术介绍
1、随着社会的发展，产生的垃圾也越来越多，如生活垃圾、建筑垃圾等。垃圾处理的方式包括了填埋和焚烧。传统的垃圾填埋方式已无法应对中国城市化和工业化进程带来的城市垃圾数量激增的挑战。为解决这一问题，中国迅速推广应用垃圾焚烧及余热发电项目作为替代方案。这种处理方式具备无害化、减量化和资源化的显著优势。通过高温焚烧，垃圾可以得到有效处理，从而减少了对环境的污染。此外，焚烧还能将垃圾转化为能源，例如发电或供热，实现资源的再利用，有助于减少对传统能源的依赖。
2、然而，与传统的燃煤、燃油和燃气等化石燃料不同，城市生活垃圾成分复杂，垃圾焚烧的燃烧产物含有大量具有腐蚀性的酸性气体，且水蒸汽含量高，nox含量高，烟气中的氧浓度偏高。
3、垃圾焚烧的烟气特性导致烟气热量利用的受热面布置也不同于传统化石燃料锅炉。所有燃煤电站锅炉尾部烟道在省煤器之后都布置空气预热器，烟气进入省煤器后通过省煤器受热面管对锅炉的给水放热并降低温度，之后烟气进入空气预热器，通过空气预热器受热面管对空气的放热后，烟气温度降低到120℃左右，烟气的大部分余热资源被省煤器和空气预热器利用。
4、但是，对于垃圾焚烧余热锅炉，为避免发生烟气中酸性气体在低温受热面表面结露造成低温腐蚀问题，余热锅炉的尾部烟道末级受热面仅布置省煤器，不再布置空气预热器。省煤器的入口水温一般在130℃，远高于空气预热器入口的常温空气温度，且省煤器内的烟气与热水之间的换热必须存在一定温差，所以
5、由于垃圾焚烧过程的空气系数一般高于燃煤电站锅炉，进一步增加了垃圾焚烧所产生的排烟体积和余热锅炉的排烟热损失。由于垃圾的含水率高、热值低，为了实现垃圾的稳定燃烧，需要提高垃圾焚烧的一次风温度。由于尾部烟道无法布置空气预热器，垃圾焚烧余热锅炉通常是采用锅炉汽包的抽汽和汽轮机第一级抽汽作为加热一次风的热源将一次风加热到200℃以上，这种一次风加热方式消耗了宝贵的蒸汽资源，降低了垃圾燃烧发电厂的发电量或者对外供热量。现有的垃圾焚烧系统，采用空气预热器作为利用蒸汽加热一次风的换热设备，将常温一次风加热到设定温度值需要较大的换热面积，不仅增加了占地空间，还需要较大的初投资；此外，一次风流经空气预热器需要克服较大的阻力，增加了一次风风机的耗电量和运行维护成本。
6、此外，与燃煤锅炉相比，垃圾焚烧过程的空气系数较大，而垃圾的氮元素含量一般比燃煤的氮元素含量高，造成垃圾焚烧生成的烟气中nox浓度高，带来更多的环保处理问题。
7、以上均是现有的垃圾焚烧系统难以解决的问题。
技术实现思路
1、为解决以上
技术介绍
中提到现有的垃圾焚烧余热锅炉的尾部烟道末级受热面仅仅布置省煤器，而不再布置空气预热器所带来的问题，本专利技术提供一种垃圾焚烧余热锅炉系统，包括一次风道、循环烟道、余热锅炉烟道和燃烧室；
2、所述循环烟道的进口与低温循环烟道连接，所述低温循环烟道与余热锅炉烟道相连接；所述循环烟道的进口还与高温循环烟道连接，所述高温循环烟道与余热锅炉烟道相连接；
3、所述一次风道的进口与一次风机相连接；所述一次风道还连接有空气预热器；
4、所述空气预热器汽水侧的进口还与用于加热的空气预热器蒸汽管道相连接，出口与空气预热器疏水管道相连接；所述空气预热器蒸汽管道通过饱和蒸汽引出管与汽包相连接；
5、所述一次风道的出口与循环烟道的出口相连接，并汇合于混合一次风道，所述混合一次风道与燃烧室下部的风室相连接；
6、所述余热锅炉烟道进口与燃烧室的烟气出口相连接；所述余热锅炉烟道内设置蒸发器、过热器和省煤器，在所述余热锅炉烟道内烟气流动的最后段设置省煤器；所述余热锅炉烟道设置烟道出口；所述蒸发器通过汽水循环管与所述汽包相连接；所述过热器进口与过热蒸汽管道相连接，所述过热蒸汽管道通过饱和蒸汽引出管与所述汽包相连接；所述省煤器的出口通过给水管与所述汽包相连接。
7、在上述技术方案的基础上，进一步地，所述一次风道内设置一次风流量计，在空气预热器出口的一次风道内设置一次风温度计；所述过热器的进口管道内设置有过热蒸汽流量计。
8、在上述技术方案的基础上，进一步地，所述混合一次风道内的氧气浓度范围为15％～18％，所述混合一次风道内的温度范围为130℃～210℃。
9、在上述技术方案的基础上，进一步地，还设置有第二循环烟道，所以第二循环烟道设置在所述循环烟道上，并通过设置在所述炉排上部的循环风口与所述燃烧室连接，第二烟道上设置有循环烟道挡板。
10、在上述技术方案的基础上，进一步地，所述空气预热器蒸汽管道上设置加热蒸汽调节阀和加热蒸汽流量计。
11、在上述技术方案的基础上，进一步地，所述混合一次风道上设置混合一次风温度计；
12、所述循环烟道上设置烟气循环风机和除尘器，烟气风机出口与所述混合一次风道的连通管道上设置循环烟气温度计和循环烟道挡板。
13、在上述技术方案的基础上，进一步地，所述低温循环烟道设置低温循环烟气流量计和低温循环烟道挡板，在低温循环烟道与余热锅炉烟道的连接口位于省煤器的后侧，该处设置有低温烟气温度计；
14、所述高温循环烟道设置高温循环烟气流量计和高温循环烟道挡板，在高温循环烟道与余热锅炉烟道的连接口位于省煤器的前侧，设置高温烟气温度计。
15、本专利技术还提供一种如上述所述垃圾焚烧余热锅炉系统的控制方法，控制混合一次风道中的一次风流量，使得：
16、v1a＝coe1a×fstm；
17、其中，
18、v1a为运行一次风流量，nm3/s；v1a由一次风流量计测量和显示；
19、fstm为余热锅炉的产汽量，单位为kg/s；由过热蒸汽流量计测量和显示；
20、coe1a为一次风蒸汽系数，单位为nm3/kg，是焚烧炉运行一次风流量v1a与余热锅炉产生蒸汽量fstm的比值，取值范围为0.70～1.15nm3/kg。
21、在上述技术方案的基础上，进一步地，控制混合一次风道中的一次风氧气体积浓度，使得：
22、
23、其中：
24、omix为混合一次风氧气体积浓度，％；
25、v1a为运行一次风流量，nm3/h；
26、vhg为高温循环烟气流量，nm3/s；由高温循环烟气流量计测量；
27、vlg为低温循环烟气流量，nm3/s；由低温循环烟气流量计测量；
28、orec为循环烟道中氧气的体积浓度，范围在3％至10％之间；由在线烟气分析系统测量，单位为％。
29、在上述技术方案的基础上，进一步地，控制混合一次风道中的一次风温度taim,1本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种垃圾焚烧余热锅炉系统，其特征在于：包括一次风道(100)、循环烟道(200)、余热锅炉烟道(300)和燃烧室(400)；
2.根据权利要求1所述垃圾焚烧余热锅炉系统，其特征在于：所述一次风道(100)内设置一次风流量计(110)，在所述空气预热器(150)出口的一次风道(100)内设置一次风温度计(105)；所述过热器(330)的进口管道内设置有过热蒸汽流量计(338)。
3.根据权利要求1所述垃圾焚烧余热锅炉系统，其特征在于：所述混合一次风道(450)内的氧气浓度范围为15％～18％，所述混合一次风道(450)内的温度范围为130℃～210℃。
4.根据权利要求1所述垃圾焚烧余热锅炉系统，其特征在于：还设置有第二循环烟道(413)，所以第二循环烟道(413)设置在所述循环烟道(200)上，并通过设置在所述炉排(420)上部的循环风口(417)与所述燃烧室(400)连接，第二烟道(413)上设置有循环烟道挡板(415)。
5.根据权利要求1所述垃圾焚烧余热锅炉系统，其特征在于：所述空气预热器蒸汽管道(160)上设置加热蒸汽调
6.根据权利要求1所述垃圾焚烧余热锅炉系统，其特征在于：所述低温循环烟道(232)设置低温循环烟气流量计(231)和低温循环烟道挡板(233)，在低温循环烟道(232)与余热锅炉烟道(300)的连接口位于省煤器(340)的后侧，该处设置有低温烟气温度计(234)；
7.根据权利要求1-6任一项所述垃圾焚烧余热锅炉系统的控制方法，其特征在于，控制混合一次风道中的一次风流量，使得：
8.根据权利要求7所述垃圾焚烧余热锅炉系统的控制方法，其特征在于，控制混合一次风道中的一次风氧气体积浓度，使得：
9.根据权利要求7所述垃圾焚烧余热锅炉系统的控制方法，其特征在于：控制混合一次风道中的一次风温度taim，1Amix，使得：
10.根据权利要求7所述垃圾焚烧余热锅炉系统的控制方法：所述混合一次风道内的氧气浓度范围为15％～18％，所述混合一次风道内的温度范围为130℃～210℃。
...【技术特征摘要】
1.一种垃圾焚烧余热锅炉系统，其特征在于：包括一次风道(100)、循环烟道(200)、余热锅炉烟道(300)和燃烧室(400)；
2.根据权利要求1所述垃圾焚烧余热锅炉系统，其特征在于：所述一次风道(100)内设置一次风流量计(110)，在所述空气预热器(150)出口的一次风道(100)内设置一次风温度计(105)；所述过热器(330)的进口管道内设置有过热蒸汽流量计(338)。
3.根据权利要求1所述垃圾焚烧余热锅炉系统，其特征在于：所述混合一次风道(450)内的氧气浓度范围为15％～18％，所述混合一次风道(450)内的温度范围为130℃～210℃。
4.根据权利要求1所述垃圾焚烧余热锅炉系统，其特征在于：还设置有第二循环烟道(413)，所以第二循环烟道(413)设置在所述循环烟道(200)上，并通过设置在所述炉排(420)上部的循环风口(417)与所述燃烧室(400)连接，第二烟道(413)上设置有循环烟道挡板(415)。
5.根据权利要求1所述垃圾焚烧余热锅炉系统，其特...
【专利技术属性】
技术研发人员：李志伟，孟昭杰，李启明，宋金奇，
申请(专利权)人：凤阳海泰科能源环境管理服务有限公司，
类型：发明
国别省市：
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