[发明专利]一种带烟气外部燃烧旁路的垃圾焚烧系统及其工艺

说明书

本发明公开了一种带烟气外部燃烧旁路的垃圾焚烧系统及其工艺，包含烟气外部燃烧旁路、炉排式焚烧炉、主烟气余热回收装置和蒸汽发电装置，烟气外部燃烧旁路设置有旁路烟气入口、旁路烟气出口、蒸汽入口和蒸汽出口，旁路烟气入口和旁路烟气出口均与炉排式焚烧炉相连形成一个循环回路，蒸汽入口与主烟气余热回收装置连接，蒸汽出口与蒸汽发电装置连接，炉排式焚烧炉和主烟气余热回收装置连接。本发明避免了垃圾热值过高导致的燃烧温度过高等问题，抽出的旁路烟气在烟气外部燃烧旁路燃烧后，可用于进一步提升末端过热器中的蒸汽参数，从而实现使用现有焚烧炉处理高热值垃圾时，既不影响处理量，又可以提高蒸汽参数，达到提高发电效率的目的。

技术领域

本发明涉及一种垃圾焚烧系统及其工艺，特别是一种带烟气外部燃烧旁路的垃圾焚烧系统及其工艺，属于固废处理技术领域。

背景技术

随着我国生活垃圾分类的制度化和普及化，进入垃圾焚烧炉的原料将逐渐由多种混合生活垃圾转变为以干垃圾为主，垃圾热值将较混合垃圾有大幅提升，对现有焚烧工艺和设备是极大的考验。目前常用的焚烧炉的设计多以最大垃圾处理量(MCR)点的设计热值进行锅炉的选型和设计，当垃圾热值超过设计热值后，为保证安全稳定运行，需要减少垃圾处理量来维持热负荷不变；否则会使焚烧炉炉膛温度明显上升，增加了锅炉的热负荷，引起焚烧炉出口的烟气温度过高，对后续受热面易造成结焦、堵灰和产生高温腐蚀。因此，在垃圾热值增加的条件下，为了保证垃圾焚烧过程的安全性，现有垃圾焚烧炉常处于吃不饱的局面。这不仅造成了运营效率低，也失去了通过燃烧高热值垃圾，增大蒸汽参数进而提高发电效率的机会。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种带烟气外部燃烧旁路的垃圾焚烧系统及其工艺，实现使用现有焚烧炉处理高热值垃圾时，既不影响处理量，又可以提高蒸汽参数。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：

一种带烟气外部燃烧旁路的垃圾焚烧系统，其特征在于：包含烟气外部燃烧旁路、炉排式焚烧炉、主烟气余热回收装置和蒸汽发电装置，烟气外部燃烧旁路设置有旁路烟气入口、旁路烟气出口、蒸汽入口和蒸汽出口，旁路烟气入口和旁路烟气出口均与炉排式焚烧炉相连形成一个循环回路，蒸汽入口与主烟气余热回收装置连接，蒸汽出口与蒸汽发电装置连接，炉排式焚烧炉和主烟气余热回收装置连接。

进一步地，所述烟气外部燃烧旁路包含空气预热器、外部烟气净化器、外部燃烧室和外部过热器，空气预热器的烟气入口与炉排式焚烧炉连接，空气预热器的烟气出口与外部烟气净化器的一端连接，空气预热器的常温清洁空气入口通入常温清洁空气，空气预热器的预热空气出口与外部燃烧室的空气入口连接，外部烟气净化器的另一端与外部燃烧室的烟气入口连接，外部燃烧室的烟气出口与外部过热器的烟气入口连接，外部过热器的烟气出口与炉排式焚烧炉连接，外部过热器的蒸汽入口与主烟气余热回收装置的蒸汽出口连接，外部过热器的蒸汽出口与蒸汽发电装置的蒸汽入口连接。

进一步地，所述空气预热器为管式换热器，常温清洁空气走管程，旁路烟气走壳程，换热管材料采用耐高温耐腐蚀的碳化硅质陶瓷。

进一步地，所述外部烟气净化器由热气过滤器和干式吸附室组成。

进一步地，所述外部燃烧室为膜式水冷壁布置，水冷壁金属管外壁采用Inconel625全熔覆包层，包层厚度为2-3毫米，外部燃烧室内设置有预热空气喷嘴，预热空气喷嘴与外部燃烧室的空气入口连接。

进一步地，所述炉排式焚烧炉的炉排气化燃烧段的炉壁设置有旁路抽气口，多个旁路抽气口均匀设置在炉壁上且每个旁路抽气口均通过独立阀门单独控制，旁路抽气口与烟气外部燃烧旁路的旁路烟气入口连接，旁路抽气口位于物料层顶部高度以上0.5米。

进一步地，所述炉排式焚烧炉的二燃室的侧壁上设置有旁路烟气再循环喷嘴，旁路烟气再循环喷嘴位于二燃室二次空气喷嘴的下方。