CN108343971A - 一种垃圾处理炉 - Google Patents

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    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F23—COMBUSTION APPARATUS; COMBUSTION PROCESSES
    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
    • F23G5/00—Incineration of waste; Incinerator constructions; Details, accessories or control therefor
    • F23G5/44—Details; Accessories
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
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    • F23G—CREMATION FURNACES; CONSUMING WASTE PRODUCTS BY COMBUSTION
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Abstract

本发明涉及一种垃圾处理炉，该垃圾处理炉包括炉体、进气管和2个风机；炉体上方设置有进料口，顶部设置有出烟口，炉体的侧面底部设置有排渣口，炉体从外向内分别为炉外壁、保温层、空气层和炉内壁，炉体内分布有进气管，2个风机采用进气风机和排烟风机，进气风机的进气口与大气连通，进气风机的出气口通过管道与炉体的炉膛连通。排烟风机的进气口通过除尘装置与炉体出气口连接，排烟风机的出气口与废气处理装置的进气口连接。本发明解决了炉膛的气流流量是不稳定、炉温的人工控制响应速度慢、炉膛内的燃烧温度波动大和垃圾需要很好分类的技术问题。

Description

一种垃圾处理炉
技术领域
本发明属于垃圾处理技术领域，具体涉及一种垃圾处理炉。
背景技术
现有的垃圾处理炉的炉膛温度由操作人员凭经验控制，炉膛的燃烧温度控制是通过手动开关阀，来控制进入炉膛的空气流量大小，空气在炉膛内的流动是靠热气流的上升产生的负压实现的，因此进入炉膛的气流流量是不稳定的，也不可控，导致炉温的人工控制响应速度慢，炉膛内的燃烧温度波动大，且垃圾需要很好分类，不能含有塑料、泡沫等有机材料，否则排放中二噁英等成分会超标；产生有害气体成份多，不利于环保。
发明内容
本发明的目的是提供一种垃圾处理炉，解决了炉膛的气流流量是不稳定技术问题，解决了炉温的人工控制响应速度慢、炉膛内的燃烧温度波动大和垃圾需要很好分类的技术问题。
本发明的技术方案是，一种垃圾处理炉包括炉体、进气管22和2个风机；炉体内分布有进气管22，进气管22上设置有多个出气孔，且出气孔位于进气管22的下方，并沿进气管22的轴向分布，2个风机为进气风机8和排烟风机9，进气风机8的进气口直接与大气相连通，进气风机8的出气口与炉体内的进气管22的进气口连接，排烟风机9的进气口与垃圾处理设备中除尘装置4出气口连接，排烟风机9出气口与垃圾处理设备中废气处理装置的热交换器6进气口连接。
进气管22布置在炉体的侧壁和中间的底部。
炉体的上方设置有垃圾进料口26，炉体的顶部设置有出气口28，炉体的侧面底部设置有排渣口27，炉体的垃圾进料口26与垃圾处理设备中上料机构的料斗相对应，炉体从外向内分别为炉外壁18、保温层19、空气层20和炉内壁21。
该垃圾处理炉还包括控制装置，控制柜对炉膛进行恒温控制。
控制柜对炉膛恒温控制策略是，采用最高转速控制与PID控制相结合的控制策略，垃圾处理炉开始工作时，炉体内温度会有一个较大的跳跃机会，此时控制2个风机以最高转速运转，即2个风机转速输出100％，使炉体内温度按较陡的斜率快速上升到设定值的80％；然后控制器进行PID控制。
本发明的有益效果是，本发明实现了炉膛内垃圾燃烧温度恒定和可以控制；采用本发明的垃圾处理炉处理的垃圾除重金属、易爆物品外的生活垃圾，包括塑料、泡沫等可不需严格分拣；减少了燃烧时产生的有害成分；降低了能耗，减少设备运行费用，降低了环境污染。
附图说明
图1为本发明一种垃圾处理炉的结构示意图；
图2为本发明中控制装置的构成示意图；
图3为本发明中控制柜的构成框图；
图4为本发明的装配结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明一种垃圾处理炉包括炉体、进气管22、2个风机和控制装置。炉体的上方设置有垃圾进料口26，炉体的顶部设置有出气口28，炉体的侧面底部设置有排渣口27。炉体从外向内分别为炉外壁18、保温层19、空气层20和炉内壁21。炉体内分布有进气管22，进气管22布置在炉体的炉膛内，具体布置在炉体的侧壁和中间的底部，进气管22上设置有多个出气孔，且出气孔位于进气管22的下方，并沿进气管22的轴向分布。
炉体的垃圾进料口26与垃圾处理设备中上料机构的料斗相对应，2个风机为进气风机8和排烟风机9，2个风机均采用变频调速风机。进气风机8的进气口直接与大气相连通，进气风机8的出气口与炉体内的进气管22的进气口连接，炉体的出气口28与垃圾处理设备中除尘装置4进气口连接，除尘装置4的出气口连接到排烟风机9的进气口，排烟风机9出气口通过管路7与垃圾处理设备中废气处理装置的热交换器6进气口连接。
如图2所示，控制装置包括控制柜、输入显示装置和多个温度传感器。输入显示装置、多个温度传感器、进气风机和排烟风机均通过电缆与控制柜连接。输入显示装置采用触摸屏。
多个温度传感器固定在炉体的炉膛内，即多个温度传感器分别固定在炉体的两侧内壁和中部立板上，且多个温度传感器沿两侧内壁和中部立板的高度方向分布。炉体的两侧内壁沿高度方向各固定3个温度传感器，中部立板上沿高度方向固定3个温度传感器，多个温度传感器通过电缆与控制柜连接。
输入显示装置通过电源线与信号线与控制柜相连，输入显示装置接收操作人员输入的预存数据，并将接收的预存数据输出给控制柜，同时实时显示控制柜输出的炉膛工作温度。预存数据是指PID控制参数与温度差的对应关系表格、炉膛温度目标值、同一个温度传感器相邻两次采集的数据之间最大差值。
多个温度传感器实现炉膛温度通过电缆连接到控制柜，实时检测炉膛不同位置温度，并且将检测温度实时输出给控制柜。进气风机和排烟风机通过电缆连接到控制柜。
控制柜对炉膛恒温控制策略是，采用最高转速控制与PID控制相结合的控制策略。垃圾处理炉开始工作时，炉体内温度会有一个较大的跳跃机会，此时控制2个风机以最高转速运转，即2个风机转速输出100％，使炉体内温度按较陡的斜率快速上升到设定值的80％；然后控制器进行PID控制，即控制器读取炉膛温度信号调理模块的输出信号(温度传感器的检测值)，根据炉体内初始温度、炉膛目标温度、当前采集的实时温度值与目标温度的差值，以及预存的温度变化量与PID控制参数的关系，确定PID控制参数并进行计算(PID控制参数是指比例系数、微分系数和积分系数)，从而确定2个风机转速的各自增量(风机转速的PID控制增量Δn(K))，最终确定2个风机的转速n1和n2，输出2个风机转速控制信号，即频率或电压分别给2个风机的变频器，从而控制进气风机的变频器，实现调节进气风机的转速，同时控制排烟风机变频器，调节排烟风机的转速，通过进气风机与排烟风机的耦合调节，决定垃圾处理炉炉膛内空气流量的大小，从而调节炉膛内垃圾燃烧的温度，实现对垃圾处理炉进行炉膛恒温控制，达到垃圾燃烧的最佳工艺温度要求。
如图3所示，控制柜3包括控制器、电源处理模块、人机接口端子、炉膛温度信号调理模块、进风机变频控制模块和排烟机变频控制模块。电源处理模块、人机接口端子、炉膛温度信号调理模块、进风机变频控制模块和排烟机变频控制模块通过电缆与控制器连接。
电源处理模块提供电源，即为控制器、炉膛温度信号调理模块、进风机变频控制模块、排烟机变频控制模块和2个风机供电。
炉膛温度信号调理模块通过电缆与多个温度传感器连接，炉膛温度信号调理模块接收多个温度传感器输出的信号，并对接收的多个温度传感器输出的信号进行滤波、放大和整形，以消除干扰信号并满足控制器处理信号的要求，将处理后的信号输出给控制器。
控制器通过人机接口端子将控制柜3与输入显示装置和2个风机连接。控制器接收并存储输入显示装置输入的数据。控制器读取炉膛温度信号调理模块的输出信号，根据炉膛内初始温度、炉膛目标温度，计算当前采集的实时温度值和目标温度的差值，从温度差值与PID控制参数的关系表格中选择PID控制参数，从而确定2个风机转速的各自增量，得到风机转速控制信号(频率或电压)，并将控制信号分别输出给进风机变频控制模块和排烟机变频控制模块，控制两个风机转速，从而控制垃圾处理炉1的炉膛内垃圾燃烧的温度。
进风机变频控制模块和排烟机变频控制模块均通过电缆与控制器和相应的风机连接，进风机变频控制模块和排烟机变频控制模块均接收控制器的控制信号(即风机转速)，将控制信号转换成相应的电压，并将电压值输出给2个风机的变频器，从而控制各自风机的转速。
本发明的工作过程，首先，在炉体的炉膛底部放入干柴等引火物，并点燃该引火物，然后，将生活垃圾经上料机构从进料口26加入垃圾处理炉1的炉体中，垃圾覆盖引火物并填满炉膛，随后，垃圾在炉膛内裂解燃烧；控制柜3通过温度传感器和炉膛温度信号调理模块，检测炉膛内的燃烧温度，并通过控制进气风机8和排烟风机9的进风量和排风量来控制炉膛内的温度，使炉膛内温度控制在300℃以下，烟气能够达到国家标准《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485-2014。

Claims (5)

1.一种垃圾处理炉，其特征是：该垃圾处理炉包括炉体、进气管22和2个风机；炉体内分布有进气管22，进气管22上设置有多个出气孔，且出气孔位于进气管22的下方，并沿进气管22的轴向分布，2个风机为进气风机8和排烟风机9，进气风机8的进气口直接与大气相连通，进气风机8的出气口与炉体内的进气管22的进气口连接，排烟风机9的进气口与垃圾处理设备中除尘装置4出气口连接，排烟风机9出气口与垃圾处理设备中废气处理装置的热交换器6进气口连接。
2.按照权利要求1所述的一种垃圾处理炉，其特征在于：进气管22布置在炉体的侧壁和中间的底部。
3.按照权利要求1所述的一种垃圾处理炉，其特征在于：炉体的上方设置有垃圾进料口26，炉体的顶部设置有出气口28，炉体的侧面底部设置有排渣口27，炉体的垃圾进料口26与垃圾处理设备中上料机构的料斗相对应，炉体从外向内分别为炉外壁18、保温层19、空气层20和炉内壁21。
4.按照权利要求1所述的一种垃圾处理炉，其特征在于：该垃圾处理炉还包括控制装置，控制柜对炉膛进行恒温控制。
5.按照权利要求4所述的一种垃圾处理炉，其特征在于：控制柜对炉膛恒温控制策略是，采用最高转速控制与PID控制相结合的控制策略，垃圾处理炉开始工作时，炉体内温度会有一个较大的跳跃机会，此时控制2个风机以最高转速运转，即2个风机转速输出100％，使炉体内温度按较陡的斜率快速上升到设定值的80％；然后控制器进行PID控制。
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