CN106322401B - 垃圾焚烧高温烟尘处理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种垃圾焚烧高温烟尘处理系统，包括布袋除尘器本体，降温装置，冷却塔，冷却水泵，温度传感器，降温控制电路；所述降温控制电路由控制芯片U1，分别与控制芯片U1相连接的信号触发电路和驱动输出电路，经电阻R4后与信号触发电路相连接的信号处理电路组成。本发明提供一种垃圾焚烧高温烟尘处理系统，简化了控制系统，降低了生产成本，同时提高了产品的响应的速度和对环境的适应能力，很好的提升了产品的使用效果与使用寿命，降低了企业的使用成本。

Description

垃圾焚烧高温烟尘处理系统
技术领域
本发明涉及垃圾焚烧处理领域，具体是指一种垃圾焚烧高温烟尘处理系统。
背景技术
城市生活垃圾处理，已日益成为世界范围内一个普遍关注的问题，是一项十分艰巨的综合性、系统性的工程。目前，使用较为有效的处理方法是焚烧法，也是目前世界各国普遍采用的垃圾处理方法，具有处理量大、减容性好且有热能回收的特点。其中，层燃式垃圾焚烧装置焚烧垃圾具有不需分拣垃圾、适合我国水分高和热值低的垃圾的特点。现有的垃圾一般是被投放到焚烧炉内的炉排上进行焚烧的，焚烧后的烟尘含有大量的2.5μm以下的颗粒。为降低PM2.5排放污染，国家在GB3095-2012《环境空气质量标准》原有基本监控项目中增设PM2.5年均、日均浓度限值。而采用布袋除尘器可以去除粒径为0.1μm以上颗粒，且其除尘效率可以达到99.9％，烟尘排放浓度可以控制在50mg/Nm3以内，能适应PM2.5的要求，而且布袋除尘技术已逐渐完善和成熟，将越来越得到广泛应用。
但垃圾焚烧锅炉在运行时的不确定因素较多，有时候锅炉排放的烟气会超过预期的温度范围，甚至会超过滤袋使用的极限温度，从而造成布袋损毁。增大设备维修量，降低除尘效率，降低设备使用率。
为了克服上述的问题申请号为201320110255.4的专利文件公开了一种带有降温装置的布袋除尘器，弥补了传统布袋除尘器在烟气除尘过程中，由于烟气温度突然升高造成的布袋损坏的缺陷；最大降温幅度高达30℃，具有除尘效率高、设备维修量小的特点。
但是，在实际的使用过程中，该申请的自动控制系统一般采用工控机，其成本较高，结构复杂，且冷却水泵响应速度较为缓慢，且对环境的适应能力较差，在实际生产中很容易损坏，大大加重了企业的使用成本。
发明内容
本发明的目的在于克服上述问题，提供一种垃圾焚烧高温烟尘处理系统，简化了控制系统，降低了生产成本，同时提高了产品的响应的速度和对环境的适应能力，很好的提升了产品的使用效果与使用寿命，降低了企业的使用成本。
本发明的目的通过下述技术方案实现：
垃圾焚烧高温烟尘处理系统，包括布袋除尘器本体，低温输出口与布袋除尘器的烟尘输入端通过管道相连接的降温装置，入口与降温装置的冷却水输出口相连接的冷却塔，进水口通过管道与冷却塔的输出端相连接、出水口与降温装置的冷却水输入口通过管道相连接的冷却水泵，以及设置在降温装置的高温输入口处的温度传感器，所述温度传感器与冷却水泵之间还设置有根据该温度传感器反馈的温度信号启闭冷却水泵的降温控制电路；所述降温控制电路由控制芯片U1，分别与控制芯片U1相连接的信号触发电路和驱动输出电路，经电阻R4后与信号触发电路相连接的信号处理电路组成；其中，控制芯片U1的型号为NE555，该降温控制电路的信号输入端与温度传感器相连接，降温控制电路的电源输入端上连接有电源，降温控制电路的电源输出端与冷却水泵相连接，该降温控制电路通过控制电源输出端的导通与截断完成对冷却水泵启闭的控制。
进一步的，所述信号处理电路由运算放大器P1，运算放大器P2，串接在运算放大器P1的负输入端和输出端之间的电阻R1，正极与运算放大器P1的输出端相连接、负极接地的电容C1，一端经二极管D1后与电容C1的正极相连接、另一端与运算放大器P2的正输入端相连接、滑动端经电阻R2后与运算放大器P2的输出端相连接的滑动变阻器RP1，以及串接在运算放大器P2的负输入端与输出端之间的电阻R3组成；其中，二极管D1的P极与电容C1的正极相连接，运算放大器P2的负输入端与电容C1的负极相连接，运算放大器P1的正输入端作为降温控制电路的信号输入端且与温度传感器的信号输出端相连接。
再进一步的，所述信号触发电路由单向晶闸管VS1，三极管VT1，三极管VT2，一端与单向晶闸管VS1的P极相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的电阻R5，一端与单向晶闸管VS1的P极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电阻R6，一端与单向晶闸管VS1的N极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接、滑动端与三极管VT1的基极相连接的滑动变阻器RP2，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与三极管VT2的发射极相连接的电阻R7，以及正极与控制芯片U1的CONT管脚相连接、负极与三极管VT1的发射极相连接的电容C2组成；其中，三极管VT1的发射极接地，电容C2的负极与控制芯片U1的GND管脚相连接，三极管VT2的发射极同时与控制芯片U1的THRES管脚和TRIG管脚相连接，三极管VT2的集电极同时与控制芯片U1的VCC管脚和RESET管脚相连接，单向晶闸管VS1的控制极经电阻R4后与运算放大器P2的输出端相连接。
更进一步的，所述驱动输出电路由三极管VT3，正极与控制芯片U1的VCC管脚相连接、负极与控制芯片U1的OUT管脚相连接的电容C3，P极与控制芯片U1的OUT管脚相连接、N极经电阻R9后与三极管VT3的基极相连接的二极管D2，一端与电容C3的正极相连接、另一端与三极管VT3的发射极相连接的电阻R8，正极与电容C3的负极相连接、负极与三极管VT3的发射极相连接的电容C4，N极与电容C4的负极相连接、P极与电容C2的负极相连接的二极管D3，与二极管D3并联设置的继电器K，N极与二极管D3的P极相连接、P极经电阻R12后接地的二极管D4，正极与二极管D3的P极相连接、负极与二极管D4的P极相连接的电容C5，与电容C5并联设置的电阻R11，以及一端与电容C5的负极相连接、另一端经电阻R10后与电容C4的正极相连接的电感L1组成；其中，电容C3的正极与二极管D3的P极组成该降温控制电路的电源输入端且与电源相连接，电容C3的正极经继电器K的常开触点K-1后与二极管D4的P极组成该降温控制电路的电源输出端且与冷却水泵相连接。
本发明与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本发明具体的温度信号不会进入控制装置进行处理，从而降低了控制装置的运行负荷，延长了控制装置的使用寿命，而温度信号的改变将直接影响温度控制电路的导通时间，以达到改变多U型加热管加热温度的目的，避免了控制装置的介入，很好的提高了多U型加热管的反应速度；另外，本发明的温度控制电路的结构简单，组成元器件的造价低廉，生产与使用成本均较低，很好的降低了企业的负担。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的降温控制电路的电路结构图。
附图标记说明：1、布袋除尘器本体；2、温度传感器；3、降温装置；4、冷却水泵；5、冷却塔；6、降温控制电路。
具体实施方式
下面结合实施例对本发明作进一步的详细说明，但本发明的实施方式不限于此。
实施例
如图1、2所示，垃圾焚烧高温烟尘处理系统，包括布袋除尘器本体1，低温输出口与布袋除尘器的烟尘输入端通过管道相连接的降温装置3，入口与降温装置3的冷却水输出口相连接的冷却塔5，进水口通过管道与冷却塔5的输出端相连接、出水口与降温装置3的冷却水输入口通过管道相连接的冷却水泵4，以及设置在降温装置3的高温输入口处的温度传感器2，所述温度传感器2与冷却水泵4之间还设置有根据该温度传感器2反馈的温度信号启闭冷却水泵4的降温控制电路6；所述降温控制电路6由控制芯片U1，分别与控制芯片U1相连接的信号触发电路和驱动输出电路，经电阻R4后与信号触发电路相连接的信号处理电路组成；其中，控制芯片U1的型号为NE555，该降温控制电路6的信号输入端与温度传感器2相连接，降温控制电路6的电源输入端上连接有电源，降温控制电路6的电源输出端与冷却水泵4相连接，该降温控制电路6通过控制电源输出端的导通与截断完成对冷却水泵4启闭的控制。
工作时，垃圾焚烧后的高温烟气经温度传感器后经降温装置的高温输入口进入该降温装置中，若该高温烟气未达到预设的需降温的温度则烟气直接从降温装置的低温输出端口进入布袋除尘器进行除尘与排放；若该高温烟气的温度超出预设值，则降温控制电路导通冷却水泵的电源，驱动该冷却水泵启动驱动冷却塔中的冷却水进入降温装置以完成对高温烟气的降温，降温后的高温烟气再进入布袋除尘器进行除尘后排放。
相较于采用工控机，本申请中的降温控制电路的生产成本更低，且能够更好的适应各种不同的工作环境，大大提高了产品的使用效果与使用寿命；另外，降温控制电路的结构简单，很好的提高了产品工作的稳定性与响应速度。
信号处理电路由运算放大器P1，运算放大器P2，电阻R1，电阻R2，电阻R3，滑动变阻器RP1，电容C1，以及二极管D1组成。
连接时，电阻R1串接在运算放大器P1的负输入端和输出端之间，电容C1的正极与运算放大器P1的输出端相连接、负极接地，滑动变阻器RP1的一端经二极管D1后与电容C1的正极相连接、另一端与运算放大器P2的正输入端相连接、滑动端经电阻R2后与运算放大器P2的输出端相连接，电阻R3串接在运算放大器P2的负输入端与输出端之间。
其中，二极管D1的P极与电容C1的正极相连接，运算放大器P2的负输入端与电容C1的负极相连接，运算放大器P1的正输入端作为降温控制电路6的信号输入端且与温度传感器2的信号输出端相连接。
通过调整信号处理电路中的滑动变阻器RP1，能够改变触发降温控制电路所需的信号强度，从而可以根据实际的需求调整预设的温度，提高了产品使用的灵活性。
信号触发电路由单向晶闸管VS1，三极管VT1，三极管VT2，电容C2，电阻R5，电阻R6，电阻R7，以及滑动变阻器RP2组成。
连接时，电阻R5的一端与单向晶闸管VS1的P极相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接，电阻R6的一端与单向晶闸管VS1的P极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接，滑动变阻器RP2的一端与单向晶闸管VS1的N极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接、滑动端与三极管VT1的基极相连接，电阻R7的一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与三极管VT2的发射极相连接，电容C2的正极与控制芯片U1的CONT管脚相连接、负极与三极管VT1的发射极相连接。
其中，三极管VT1的发射极接地，电容C2的负极与控制芯片U1的GND管脚相连接，三极管VT2的发射极同时与控制芯片U1的THRES管脚和TRIG管脚相连接，三极管VT2的集电极同时与控制芯片U1的VCC管脚和RESET管脚相连接，单向晶闸管VS1的控制极经电阻R4后与运算放大器P2的输出端相连接。
驱动输出电路由三极管VT3，电阻R8，电阻R9，电阻R10，电阻R11，电阻R12，二极管D2，二极管D3，二极管D4，电容C3，电容C4，电容C5，继电器K，以及电感L1组成。
通过调整设置在信号触发电路中的滑动变阻器RP2的阻值，可以改变整个降温控制电路的反应时间，在需要快速相应时，将滑动变阻器RP2的滑动端滑向滑动变阻器RP2与单向晶闸管VS1相连接的一端，反之则将滑动端滑向滑动变阻器RP2与三极管VT2的基极相连接的一端。如此则能够进一步提高产品的使用效果，根据不同的需求调整该降温控制电路的延迟响应时间。
连接时，电容C3的正极与控制芯片U1的VCC管脚相连接、负极与控制芯片U1的OUT管脚相连接，二极管D2的P极与控制芯片U1的OUT管脚相连接、N极经电阻R9后与三极管VT3的基极相连接，电阻R8的一端与电容C3的正极相连接、另一端与三极管VT3的发射极相连接，电容C4的正极与电容C3的负极相连接、负极与三极管VT3的发射极相连接，二极管D3的N极与电容C4的负极相连接、P极与电容C2的负极相连接，继电器K与二极管D3并联设置，二极管D4的N极与二极管D3的P极相连接、P极经电阻R12后接地，电容C5的正极与二极管D3的P极相连接、负极与二极管D4的P极相连接，电阻R11与电容C5并联设置，电感L1的一端与电容C5的负极相连接、另一端经电阻R10后与电容C4的正极相连接。
其中，电容C3的正极与二极管D3的P极组成该降温控制电路6的电源输入端且与电源相连接，电容C3的正极经继电器K的常开触点K-1后与二极管D4的P极组成该降温控制电路6的电源输出端且与冷却水泵4相连接。
当温度传感器的信号强度达到预设值时，信号经信号处理电路处理后触发信号触发电路中的单向晶闸管VS1使其两端导通，在单向晶闸管VS1的两端导通后控制芯片U1得到控制信号，该控制芯片U1的OUT管脚输出高电平触发三极管VT3并使继电器K得电，从而导通继电器K的常开触点K-1，进而使得降温控制电路的输出端输出电流从而驱动冷却水泵工作。反之，当温度传感器的信号强度未达到预设值时，则继电器K的常开触点K-1断开，使得冷却水泵断电停止运行。
如上所述，便可很好的实现本发明。

Claims (3)

1.垃圾焚烧高温烟尘处理系统，包括布袋除尘器本体(1)，低温输出口与布袋除尘器的烟尘输入端通过管道相连接的降温装置(3)，入口与降温装置(3)的冷却水输出口相连接的冷却塔(5)，进水口通过管道与冷却塔(5)的输出端相连接、出水口与降温装置(3)的冷却水输入口通过管道相连接的冷却水泵(4)，以及设置在降温装置(3)的高温输入口处的温度传感器(2)，其特征在于：所述温度传感器(2)与冷却水泵(4)之间还设置有根据该温度传感器(2)反馈的温度信号启闭冷却水泵(4)的降温控制电路(6)；所述降温控制电路(6)由控制芯片U1，分别与控制芯片U1相连接的信号触发电路和驱动输出电路，经电阻R4后与信号触发电路相连接的信号处理电路组成；其中，控制芯片U1的型号为NE555，该降温控制电路(6)的信号输入端与温度传感器(2)相连接，降温控制电路(6)的电源输入端上连接有电源，降温控制电路(6)的电源输出端与冷却水泵(4)相连接，该降温控制电路(6)通过控制电源输出端的导通与截断完成对冷却水泵(4)启闭的控制；所述信号处理电路由运算放大器P1，运算放大器P2，串接在运算放大器P1的负输入端和输出端之间的电阻R1，正极与运算放大器P1的输出端相连接、负极接地的电容C1，一端经二极管D1后与电容C1的正极相连接、另一端与运算放大器P2的正输入端相连接、滑动端经电阻R2后与运算放大器P2的输出端相连接的滑动变阻器RP1，以及串接在运算放大器P2的负输入端与输出端之间的电阻R3组成；其中，二极管D1的P极与电容C1的正极相连接，运算放大器P2的负输入端与电容C1的负极相连接，运算放大器P1的正输入端作为降温控制电路(6)的信号输入端且与温度传感器(2)的信号输出端相连接。
2.根据权利要求1所述的垃圾焚烧高温烟尘处理系统，其特征在于：所述信号触发电路由单向晶闸管VS1，三极管VT1，三极管VT2，一端与单向晶闸管VS1的P极相连接、另一端与三极管VT2的集电极相连接的电阻R5，一端与单向晶闸管VS1的P极相连接、另一端与三极管VT1的集电极相连接的电阻R6，一端与单向晶闸管VS1的N极相连接、另一端与三极管VT2的基极相连接、滑动端与三极管VT1的基极相连接的滑动变阻器RP2，一端与三极管VT1的发射极相连接、另一端与三极管VT2的发射极相连接的电阻R7，以及正极与控制芯片U1的CONT管脚相连接、负极与三极管VT1的发射极相连接的电容C2组成；其中，三极管VT1的发射极接地，电容C2的负极与控制芯片U1的GND管脚相连接，三极管VT2的发射极同时与控制芯片U1的THRES管脚和TRIG管脚相连接，三极管VT2的集电极同时与控制芯片U1的VCC管脚和RESET管脚相连接，单向晶闸管VS1的控制极经电阻R4后与运算放大器P2的输出端相连接。
3.根据权利要求2所述的垃圾焚烧高温烟尘处理系统，其特征在于：所述驱动输出电路由三极管VT3，正极与控制芯片U1的VCC管脚相连接、负极与控制芯片U1的OUT管脚相连接的电容C3，P极与控制芯片U1的OUT管脚相连接、N极经电阻R9后与三极管VT3的基极相连接的二极管D2，一端与电容C3的正极相连接、另一端与三极管VT3的发射极相连接的电阻R8，正极与电容C3的负极相连接、负极与三极管VT3的发射极相连接的电容C4，N极与电容C4的负极相连接、P极与电容C2的负极相连接的二极管D3，与二极管D3并联设置的继电器K，N极与二极管D3的P极相连接、P极经电阻R12后接地的二极管D4，正极与二极管D3的P极相连接、负极与二极管D4的P极相连接的电容C5，与电容C5并联设置的电阻R11，以及一端与电容C5的负极相连接、另一端经电阻R10后与电容C4的正极相连接的电感L1组成；其中，电容C3的正极与二极管D3的P极组成该降温控制电路(6)的电源输入端且与电源相连接，电容C3的正极经继电器K的常开触点K-1后与二极管D4的P极组成该降温控制电路(6)的电源输出端且与冷却水泵(4)相连接。
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