一种用于分离一次风和二次风的烟气再循环装置
技术领域
本实用新型涉及生物发电领域，具体而言涉及一种用于分离一次风和二次风的烟气再循环装置。
背景技术
近年来，生物质能作为一种可再生资源越来越受到重视，生物质直燃发电技术是利用生物质能的一个有效途径，生物质直燃发电厂可以将生物质能转换成可利用热能及电能，避免生物质露天直接燃烧造成大气污染。
生物质直燃发电的基本原理是把生物质进行高温焚烧，产生的热能转化为高温蒸气，推动汽轮机转动，使发电机产生电能。在生物质直燃发电过程中，水冷振动炉排是生物燃烧过程装料和推进的载体，其可保证炉排上生物质燃料的燃尽以及低熔点灰渣的排除。然而在实际运行中，由于一次风和二次风合用一台送风机，一次风和二次风供风互相干扰，致使二次风喷嘴风压较低，较难形成比较好的二次燃烧，从而间接的导致了飞灰量较大且飞灰含碳量极高，在浪费燃料的同时，极易导致锅炉尾部管道堵塞。
因此，有必要提出一种新的用于分离一次风和二次风的烟气再循环装置，以解决上述问题。
实用新型内容
在实用新型内容部分中引入了一系列简化形式的概念，这将在具体实施方式部分中进一步详细说明。本实用新型的实用新型内容部分并不意味着要试图限定出所要求保护的技术方案的关键特征和必要技术特征，更不意味着试图确定所要求保护的技术方案的保护范围。
本实用新型提供一种用于分离一次风和二次风的烟气再循环装置，包括：
焚烧炉，配置为焚烧生物质以产生烟气；
烟气净化装置，配置为净化所述烟气，将所述烟气净化装置排出的经净化的烟气的一部分作为再循环烟气；
一次风机，配置为引流空气以作为所述焚烧炉的一次风；
二次风机，配置为引流空气和所述再循环烟气以作为所述焚烧炉的二次风。
进一步，所述一次风的入口设置在所述焚烧炉的底部。
进一步，所述二次风的入口设置在所述焚烧炉的喉口的侧壁上。
进一步，所述一次风经一次风管道进入所述焚烧炉，所述一次风管道包括设置在所述一次风机前端的一次风进风管道以及设置在所述一次风机和所述一次风的入口之间的一次风主管道和若干一次风支管道，所述若干一次风支管道配置为向所述焚烧炉分别提供一次风的高端风、中端风和低端风。
进一步，所述二次风经二次风管道进入所述焚烧炉，所述二次风管道包括设置在所述二次风机前端的二次风进风管道以及设置在所述二次风机和所述二次风的入口之间的二次风主管道和若干二次风支管道，所述若干二次风支管道配置为向所述焚烧炉分别提供前墙二次风、后墙二次风、燃尽风和点火风。
进一步，所述一次风管道和所述二次风管道上设置有多个调节阀。
进一步，所述烟气再循环装置还包括：
控制单元，配置为控制所述多个调节阀的开度。
进一步，所述多个调节阀包括分别设置于所述一次风管道和所述二次风管道上的一次风总调节阀和二次风总调节阀，以调节所述一次风和所述二次风的配比。
进一步，所述二次风进风管道包括空气进风管道和再循环烟气进风管道，所述多个调节阀包括分别设置于所述空气进风管道和所述再循环烟气进风管道上的空气调节阀和再循环烟气调节阀，以调节所述二次风中的空气和再循环烟气的配比。
进一步，所述空气进风管道上还设置有空气预热器。
根据本实用新型提供的一种用于分离一次风和二次风的烟气再循环装置，通过一次风机引流空气以作为一次风，并通过二次风机引流空气和所述再循环烟气以作为二次风，降低了飞灰量以及飞灰含碳量，降低了燃料单耗，减少了高温腐蚀，优化了燃烧工况。
附图说明
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装置及原理。在附图中，
图1示出了根据本实用新型示例性实施例的一种用于分离一次风和二次风的烟气再循环装置的示意图。
附图标记
1、焚烧炉 2、余热锅炉
3、烟气净化装置 4、引风机
5、烟囱 10、一次风机
20、二次风机30、截断阀
101、一次风进风管道 102、一次风主管道
103、高端风支管道 104、中端风支管道
105、低端风支管道 201、空气进风管道
202、再循环烟气进风管道 203、二次风主管道
204、后墙二次风支管道 205、燃尽风支管道
206、前墙二次风支管道 207、点火风支管道
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本实用新型更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本实用新型可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本实用新型发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
应当理解的是，本实用新型能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本实用新型的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。
在此使用的术语的目的仅在于描述具体实施例并且不作为本实用新型的限制。在此使用时，单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。还应明白术语“组成”和/或“包括”，当在该说明书中使用时，确定所述特征、整数、步骤、操作、元件和/或部件的存在，但不排除一个或更多其它的特征、整数、步骤、操作、元件、部件和/或组的存在或添加。在此使用时，术语“和/或”包括相关所列项目的任何及所有组合。
为了彻底理解本实用新型，将在下列的描述中提出详细的步骤以及详细的结构，以便阐释本实用新型提出的技术方案。本实用新型的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本实用新型还可以具有其他实施方式。
针对现有技术中一次风和二次风合用一台送风机，一次风和二次风供风互相干扰，致使二次风喷嘴风压较低，较难形成比较好的二次燃烧，从而间接的导致了飞灰量较大且飞灰含碳量极高，在浪费燃料的同时，极易导致锅炉尾部管道堵塞的问题，本实用新型提供了一种用于分离一次风和二次风的烟气再循环装置，如图1所示，包括：
焚烧炉1，配置为焚烧生物质以产生烟气；
烟气净化装置3，配置为净化所述烟气，将所述烟气净化装置排出的经净化的烟气的一部分作为再循环烟气；
一次风机10，配置为引流空气以作为所述焚烧炉1的一次风；
二次风机20，配置为引流空气和所述再循环烟气以作为所述焚烧炉1的二次风。
示例性地，焚烧炉1配置为焚烧生物质以产生烟气。焚烧炉1至少包括进料口、位于炉膛内的用于垃圾焚烧的炉排、位于焚烧炉排下部的灰斗以及排渣口。此外，焚烧炉1还包括焚烧炉喉口以及位于所述焚烧炉喉口上方的与所述焚烧炉喉口连通的烟道，用于排放焚烧生物质产生的烟气。
进一步，所述炉排包括水冷振动炉排。由进料口送入焚烧炉1内的生物质在所述水冷振动炉排上燃烧，以产生高温烟气，所述水冷振动炉排为倾斜设置，焚烧的生物质在所述水冷振动炉排上从高处向低处移动，并经由排渣口排出。
其中，所述生物质主要包括农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。
示例性地，本实用新型的烟气再循环装置还包括余热锅炉2。余热锅炉2配置为回收焚烧炉1出口的烟气的余热。可选地，余热锅炉2回收焚烧炉1产生的烟气的热量可以用于加热给水产生过热蒸汽，进而通过汽轮机带动发电机发电。
示例性地，烟气净化装置3配置为净化所述烟气。从所述余热锅炉2排出的烟气经过烟气净化装置3，达到国家相应的排放标准后排出。所述烟气净化装置3至少包括反应塔和除尘器。具体地，烟气进入反应塔，作为一个实例，所述反应塔包括干法脱酸脱硝装置，以去除烟气中的有害气体；接下来，烟气进入除尘器，作为一个实例，所述除尘器为布袋除尘器，以去除烟气中的灰尘和颗粒物。
示例性地，在所述烟气净化装置3后端还设置有引风机4，所述烟气净化装置3排出的经净化的烟气经过引风机4后，一部分经由烟囱5排入大气，另一部分作为再循环烟气。
示例性地，一次风机10配置为引流空气以作为一次风。所述一次风经一次风管道进入所述焚烧炉1。
示例性地，所述一次风的入口设置在所述焚烧炉1的底部。作为一个实例，将位于所述焚烧炉1的底部的灰斗作为一次风入口。
示例性地，所述一次风管道包括设置在所述一次风机10前端的一次风进风管道100以及设置在所述一次风机10和所述一次风的入口之间的一次风主管道102和若干一次风支管道。
进一步，所述若干一次风支管道包括高端风支管道103、中端风支管道104和地段风支管道105，分别向所述焚烧炉1提供一次风的高端风、中端风和低端风。
示例性地，所述一次风管道上设置有多个调节阀，所述多个调节阀的开启、关闭和开度通过控制单元调节或通过人工调节。
示例性地，所述多个调节阀包括设置于所述一次风管道上的一次风总调节阀，以调节所述一次风的总风量和/或总风压。进一步，所述一次风管道上还设置有一次风总流量计，以统计所述一次风的总风量。
作为一个实例，所述一次风总调节阀设置在所述一次风进风管道100和/或一次风主管道102上，用于调节所述一次风的总风量和/或总风压；所述一次风总流量计设置在所述一次风进风管道100和/或一次风主管道102上，以统计所述一次风的总风量。
进一步，所述多个调节阀还包括设置于所述若干一次风支管道上的调节阀，所述若干一次风支管道上均设置有调节阀，以分别调节每个一次风支管道的风量和/或风压；所述若干一次风支管道上均设置有流量计，以分别统计每个一次风支管道的风量。
作为一个实例，所述高端风支管道103、中端风支管道104和地段风支管道105上分别设置有调节阀，分别用于调节一次风的高端风、中端风和低端风的风量和/或风压；所述高端风支管道103、中端风支管道104和低端风支管道105上分别设置有流量计，以分别统计一次风的高端风、中端风和低端风的风量。
示例性地，二次风机20配置为引流空气和所述再循环烟气以作为二次风。所述二次风经二次风管道进入所述焚烧炉1。
示例性地，所述二次风的入口设置在所述焚烧炉的喉口的侧壁上。
示例性地，所述二次风管道包括设置在所述二次风机20前端的二次风进风管道以及设置在所述二次风机和所述二次风的入口之间的二次风主管道203和若干二次风支管道。
进一步，所述二次风进风管道包括空气进风管道201和再循环烟气进风管道202。
进一步，所述若干二次风支管道包括后墙二次风支管道204、燃尽风支管道205、前墙二次风支管道206和点火风支管道207，分别向所述焚烧炉提供后墙二次风、燃尽风、前墙二次风和点火风。
示例性地，所述二次风管道上设置有多个调节阀，所述多个调节阀的开启、关闭和开度通过控制单元调节或通过人工调节。
示例性地，所述多个调节阀包括设置于所述二次风管道上的二次风总调节阀，以调节所述二次风的总风量和/或总风压。进一步，所述二次风管道上还设置有二次风总流量计，以统计所述二次风的总风量。
作为一个实例，所述二次风主管道203上设置有二次风总调节阀，用于调节所述二次风的总风量和/或总风压；所述二次风主管道203上设置有二次风总流量计，以统计所述二次风的总风量。
进一步，所述多个调节阀还包括设置于所述空气进风管道201和所述再循环烟气进风管道202上的调节阀，以调节所述二次风中的空气和再循环烟气的配比。所述空气进风管道201和所述再循环烟气进风管道202上均设置有流量计，以分别统计二次风中空气和再循环烟气的流量。
烟气再循环技术是低氮燃烧技术的一种，主要通过控制焚烧炉1内O2含量、温度水平来实现低氮燃烧。本实用新型提供的烟气再循环装置通过使再循环烟气作为二次风的一部分，可以有效的降低焚烧炉1内局部氧量，形成局部还原性气氛，从而抑制NOx的生成，二次风的增加可有效的降低飞灰含碳量、炉渣含碳量，降低单耗，减少高温腐蚀及火焰冲刷，延长连续运行周期。在一个实例中，通过本申请的烟气再循环装置，可以使生物质电厂氮氧化物的生成量减少20％以上，并大大降低了SNCR的氨水喷入量，节约了运行成本，同时有效地改善了层燃型生物质电厂焚烧炉炉膛内炉渣的结焦现象，并有效地改善了层燃型生物质电厂焚烧炉炉排的高温腐蚀情况。
进一步，所述空气进风管道201上还设置有空气预热器，以升高所述二次风的温度，保证焚烧炉1内的温度不会过低降低，满足烟气温度不低于850℃且烟气停留时间不短于2s的要求。
进一步，所述多个调节阀还包括设置于所述若干二次风支管道上的调节阀，所述若干二次风支管道上均设置有调节阀，以分别调节每个二次风支管道的风量和/或风压；所述若干二次风支管道上均设置有流量计，以分别统计每个二次风支管道的风量。
作为一个实例，所述后墙二次风支管道204、燃尽风支管道205、前墙二次风支管道206和点火风支管道207上分别设置有调节阀，分别用于调节二次风的后墙二次风、燃尽风、前墙二次风和点火风的风量和/或风压；所述后墙二次风支管道204、燃尽风支管道205、前墙二次风支管道206和点火风支管道207上分别设置有流量计，以分别统计二次风的后墙二次风、燃尽风、前墙二次风和点火风的风量。
本实用新型的烟气再循环装置还包括控制单元，所述控制单元配置为控制所述一次风管道和所述二次风管道上的所有调节阀，例如一次风总调节阀和二次风总调节阀，通过控制单元调节一次风总调节阀和二次风总调节阀，以调节所述一次风和所述二次风的配比。
通过实现本实用新型的烟气再循环装置的一次风和所述二次风配比的精准调控，可以简单有效地调整、优化燃烧，提高了生产效率。在一个实例中，可以使焚烧炉的效率提高2％以上。
可选地，如图1所示，本实用新型还包括连接管道301，所述连接管道301可以连通所述一次风主管道102和所述二次风主管道203，所述连接管道301上设置有截止阀30。
在生产过程中，为了分离一次风和二次风，所述截止阀30将连接管道301截断。
将仅通过一个风机提供一次风和二次风的现有技术修改为本实用新型的烟气再循环装置仅需截断一次风主管道和二次风主管道之间的连接管道，增加一个新的风机，并增加与新的风机相连的进风管道(如空气进风管道和再循环烟气进风管道)即可，改造过程简单方便、成本低廉。
根据本实用新型提供的一种用于分离一次风和二次风的烟气再循环装置，通过一次风机引流空气以作为一次风，并通过二次风机引流空气和所述再循环烟气以作为二次风，降低了飞灰量以及飞灰含碳量，降低了燃料单耗，减少了高温腐蚀，优化了燃烧工况。
本实用新型已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本实用新型限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本实用新型并不局限于上述实施例，根据本实用新型的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本实用新型所要求保护的范围以内。本实用新型的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。
