CN110345488A - 一种用于垃圾焚烧厂的入炉垃圾水分监测系统和方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及生活垃圾焚烧技术领域，旨在提供一种用于垃圾焚烧厂的入炉垃圾水分监测系统和方法。该系统包括至少10个相互隔离的垃圾沥水池，通过各自渗沥液导排管连接至渗沥液收集池；垃圾沥水池底部设置测重设备用于检测垃圾的重量，在各垃圾沥水池的渗沥液导排管中设有液体流量计。发明利用分区域式垃圾池将每天垃圾转运至对应入库天数的区域，通过比较不同区域内垃圾沥出水分的多少，初略判断该天垃圾的含水量，有利于之后入炉垃圾的选择。该方法工艺简单易操作，可提高生活垃圾沥水效果，有效提高焚烧炉入炉垃圾热值，改善焚烧工况。抓斗上加装多个水分传感器能有效提高入炉垃圾水分监测准确性，简单实用，具有可行性，安全可靠。
Description
技术领域
本发明属于生活垃圾焚烧技术领域，具体地涉及一种用于垃圾焚烧厂的入炉垃圾水分监测系统和方法。
背景技术
近几年，垃圾焚烧发电处理方式在我国迅速发展，成为我国处理城市生活垃圾的主要途径之一。目前我国的生活垃圾仍然以混合收集为主，而受我国国民的饮食习惯的影响，混合垃圾中的有机易腐垃圾含量多在50％-70％之间，含水率很高，影响了垃圾焚烧工况的稳定。
在我国已运行的垃圾焚烧厂中，为了提高生活垃圾热值，保证生活垃圾在焚烧炉中能够稳定燃烧，垃圾入炉前必须在垃圾沥水池中堆放5～7天，从而使生活垃圾中的水分有效降低。然而，现有装置无法准确判断入炉垃圾水分是否充分干燥，不利于及时监控以方便后续垃圾热值提升。
鉴于现有技术存在的问题，本发明提供一种用于判断生活垃圾焚烧厂入炉垃圾水分的装置及方法。
发明内容
本发明要解决的技术问题是，克服现有技术中的不足，提供一种用于垃圾焚烧厂的入炉垃圾水分监测系统和方法。
为解决技术问题，本发明的解决方案是，提供一种用于垃圾焚烧厂的入炉垃圾水分监测系统，包括垃圾沥水池、渗沥液导排管、渗沥液收集池、抓斗起重机，以及焚烧炉的料斗；所述垃圾沥水池至少有10个，每个垃圾沥水池之间相互隔离，并通过各自的渗沥液导排管连接至渗沥液收集池；在各垃圾沥水池的底部设置测重设备用于检测垃圾的重量，在各垃圾沥水池的渗沥液导排管中设有液体流量计。
本发明中，在抓斗起重机的抓斗和焚烧炉的料斗上，分别设置若干个用于实时监测垃圾中含水率的水分传感器。
本发明中，所述各垃圾沥水池是由一个原始垃圾沥水池隔离形成的多个区域，或者是多个相互分离的独立垃圾沥水池。
本发明进一步提供了利用前述系统实现入炉垃圾水分监测的方法，包括以下步骤：
(1)选取面积最大的一个垃圾沥水池作为原生池，将新入库的原生垃圾堆放在其中；
(2)使用抓斗起重机从原生池中抓取垃圾，依次转移至其余各沥水池中并记录入库日期，确保同日入库的垃圾应转移至同一个沥水池中；
(3)监测每个垃圾沥水池中的堆体重量，以及各渗沥液导排管中垃圾渗滤液的流量，计算出垃圾沥水池中垃圾含水率；选择含水率最低的垃圾沥水池，从中抓取垃圾送入焚烧炉的料斗。
本发明中，利用安装在抓斗上的多个水分传感器对抓斗中的垃圾进行含水率检测：
如果超过设定数量的水分传感器所获数据均满足含水率控制指标，则认定该次抓取的垃圾含水率合格；抓斗转移至焚烧炉的料斗处，向料斗中投料；
如果超过设定数量的水分传感器所获数据均超过含水率控制指标，则认定该次抓取的垃圾含水率超标；此时应放弃该次抓取，改至当前沥水池的其它位置进行抓取；
如果当前沥水池中所有抓取结果均无法满足含水率控制要求，则转移至含水率次低的垃圾沥水池重复进行前述操作。
本发明中，还包括：利用焚烧炉料斗上的多个水分传感器对投料的垃圾进行含水率检测，其检测数据用于校验抓斗中水分传感器的含水率检测结果的判断逻辑。
发明原理描述：
在垃圾焚烧厂中，为了提高生活垃圾热值，保证生活垃圾在焚烧炉中能够稳定燃烧，垃圾入炉前必须在垃圾贮坑中堆放5～7天，从而使生活垃圾中的水分有效降低。本发明中使用了多个垃圾沥水池(例如建造时将沥水池底部分成9+1共10块区域)，其中1个较大的供垃圾车堆放原生垃圾，另外9个分别根据垃圾入库先后时间堆放9天进厂垃圾，通过抓斗把每天垃圾转运至对应入库天数的区域。每块区域配有独立的垃圾渗滤液排出管道和重量测量设备，通过监测每块区域垃圾渗滤液的流量和堆体重量，判断哪块区域垃圾含水率最低，优先入炉。
其次，在抓斗上加装多个水分传感器，通过抓斗反复学习并结合工程实践经验，找出垃圾入炉适合的判断逻辑，例如当3个水分传感器测得的水分低于30％时，本抓斗上垃圾可入炉；当2个水分传感器测得的水分高于50％，本抓斗上垃圾不允许入炉，从其他区域重新选择垃圾；如经过多次尝试抓斗仍无法找出合适的垃圾，优先选择水分判断最优区域的垃圾。
最后，在料斗处设置水分传感器，通过实时监测入炉垃圾水分，并与抓斗上水分监测结果进行比对，进一步完善抓斗对垃圾含水率的判断逻辑。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
1)本发明采用分区域式垃圾池对所述生活垃圾进行沥水，通过抓斗把每天垃圾转运至对应入库天数的区域，通过比较不同区域内垃圾沥出水分的多少，初略判断该天垃圾的含水量，有利于之后入炉垃圾的选择。该方法工艺简单易操作，可提高生活垃圾沥水效果，有效提高焚烧炉入炉垃圾热值，改善焚烧工况。
2)所述抓斗上加装多个水分传感器，通过水分传感器判断入炉垃圾水分，可以有效提高入炉垃圾水分监测准确性，方法简单实用，具有可行性；
3)所述料斗入口处设置水分传感器，通过实时监测入炉垃圾水分，并与抓斗上水分监测结果进行比对，进一步提高对垃圾含水率的监测效果，操作简单，安全可靠，提高垃圾焚烧厂的环境效益和经济效益。
附图说明
图1为本发明的焚烧厂入炉垃圾水分监测装置和方法示意图。
图中的附图标记为：1焚烧炉料斗入口；2水分传感器；3抓斗；4水分传感器；5垃圾沥水池；6流量计；7渗沥液收集池；8渗沥液导排管。
图2为实施例中垃圾沥水池的布局示意图。
具体实施方式
下面结合附图与具体实施方式对本发明作进一步详细描述：
用于垃圾焚烧厂的入炉垃圾水分监测系统，包括垃圾沥水池5、渗沥液导排管8、渗沥液收集池7、抓斗起重机，以及焚烧炉的料斗；垃圾沥水池5至少有10个，每个垃圾沥水池5之间相互隔离，并通过各自的渗沥液导排管8连接至渗沥液收集池7；在各垃圾沥水池5的底部设置测重设备用于检测垃圾的重量，在各垃圾沥水池5的渗沥液导排管8中设有液体流量计。在抓斗起重机的抓斗3和焚烧炉的料斗上，分别设置若干个用于实时监测垃圾中含水率的水分传感器(可选建大仁科公司生产的RS-WS-*-TR型温湿度变送器)。各垃圾沥水池5是由一个原始垃圾沥水池隔离形成的多个区域，或者是多个相互分离的独立垃圾沥水池。
利用前述系统实现入炉垃圾水分监测的方法，包括以下步骤：
(1)选取面积最大的一个垃圾沥水池5作为原生池，将新入库的原生垃圾堆放在其中；
(2)使用抓斗3起重机从原生池中抓取垃圾，依次转移至其余各沥水池中并记录入库日期，确保同日入库的垃圾应转移至同一个沥水池中；
(3)监测每个垃圾沥水池5中的堆体重量，以及各渗沥液导排管8中垃圾渗滤液的流量，计算出垃圾沥水池5中垃圾含水率；其计算公式：
垃圾含水率：
式中，Q是指垃圾渗滤液在一定时间内的总流量，m是指堆体重量，ρ是修正系数，由经验公式得到。
选择含水率最低的沥水池，从中抓取垃圾送入焚烧炉的料斗。
在抓取垃圾的时候，利用安装在抓斗3上的多个水分传感器4对抓斗中的垃圾进行含水率检测：
如果超过设定数量的水分传感器4所获数据均满足含水率控制指标，则认定该次抓取的垃圾含水率合格；抓斗转移至焚烧炉的料斗处，向料斗中投料；
如果超过设定数量的水分传感器4所获数据均超过含水率控制指标，则认定该次抓取的垃圾含水率超标；此时应放弃该次抓取，改至当前沥水池的其它位置进行抓取；
如果当前沥水池中所有抓取结果均无法满足含水率控制要求，则转移至含水率次低的垃圾沥水池重复进行前述操作。
同时，利用焚烧炉料斗上的多个水分传感器2对投料的垃圾进行含水率检测，其检测数据用于校验抓斗中水分传感器4的含水率检测结果的判断逻辑。
应用示例：
如图2所示，垃圾沥水池5在建造时底部分成9+1共10块区域，1块较大区域供垃圾车堆放原生垃圾，另外9块区域分别根据垃圾入库先后时间堆放9天进厂垃圾，通过抓斗把每天垃圾转运至对应入库天数的区域，每块区域配有独立的垃圾渗滤液排出管8和测重设备，通过监测每块区域垃圾渗滤液的流量和堆体重量，判断垃圾含水率最低的区域，优先入炉。
如图1所示，在所述焚烧炉投料口1和起重机抓斗3上分别布置水分传感器2、4用于判断垃圾含水率。根据焚烧炉燃烧工艺控制指标、通过反复学习并结合工程实践经验，找出入炉垃圾适合含水率的判断逻辑。例如当抓斗3上全部3个水分传感器测得的含水率均低于30％时，本次抓取的垃圾可入炉；当其中2个水分传感器测得的含水率高于50％，本次抓取的垃圾则不允许入炉，应放弃抓取并从其他区域重新选择垃圾。如果经过多次尝试从当前沥水池中仍无法找出合适的垃圾，则转抓斗3移至含水率次低的垃圾沥水池5重复进行前述操作。
进一步地，通过焚烧炉料斗上的水分传感器2对投料的垃圾进行含水率检测，其检测数据用于校验抓斗3中水分传感器4的含水率检测结果的判断逻辑。例如在10次投料过程中，焚烧炉料斗上的水分传感器检测结果均显示低于30％，则说明抓斗的判断逻辑符合实际情况。当10次水分检测结果中有1次或以上高于30％，则说明抓斗的判断逻辑需要优化。当水分检测结果中有3次以上高于30％，则需考虑水分传感器失准的可能。
最后，需要注意的是，以上列举的仅是本发明的具体实施例。显然，本发明不限于以上实施例，还可以有很多变形。本领域的普通技术人员能从本发明公开的内容中直接导出或联想到的所有变形，均应认为是本发明的保护范围。
Claims (6)
1.一种用于垃圾焚烧厂的入炉垃圾水分监测系统，包括垃圾沥水池、渗沥液导排管、渗沥液收集池、抓斗起重机，以及焚烧炉的料斗；其特征在于，所述垃圾沥水池至少有10个，每个垃圾沥水池之间相互隔离，并通过各自的渗沥液导排管连接至渗沥液收集池；在各垃圾沥水池的底部设置测重设备用于检测垃圾的重量，在各垃圾沥水池的渗沥液导排管中设有液体流量计。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，在抓斗起重机的抓斗和焚烧炉的料斗上，分别设置若干个用于实时监测垃圾中含水率的水分传感器。
3.根据权利要求1或2所述的系统，其特征在于，所述各垃圾沥水池是由一个原始垃圾沥水池隔离形成的多个区域，或者是多个相互分离的独立垃圾沥水池。
4.利用权利要求1所述系统实现入炉垃圾水分监测的方法，其特征在于，包括以下步骤：
(1)选取面积最大的一个垃圾沥水池作为原生池，将新入库的原生垃圾堆放在其中；
(2)使用抓斗起重机从原生池中抓取垃圾，依次转移至其余各沥水池中并记录入库日期，确保同日入库的垃圾应转移至同一个沥水池中；
(3)监测每个垃圾沥水池中的堆体重量，以及各渗沥液导排管中垃圾渗滤液的流量，计算出垃圾沥水池中垃圾含水率；选择含水率最低的垃圾沥水池，从中抓取垃圾送入焚烧炉的料斗。
5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于，利用安装在抓斗上的多个水分传感器对抓斗中的垃圾进行含水率检测：
如果超过设定数量的水分传感器所获数据均满足含水率控制指标，则认定该次抓取的垃圾含水率合格；抓斗转移至焚烧炉的料斗处，向料斗中投料；
如果超过设定数量的水分传感器所获数据均超过含水率控制指标，则认定该次抓取的垃圾含水率超标；此时应放弃该次抓取，改至当前沥水池的其它位置进行抓取；
如果当前沥水池中所有抓取结果均无法满足含水率控制要求，则转移至含水率次低的垃圾沥水池重复进行前述操作。
6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，还包括：利用焚烧炉料斗上的多个水分传感器对投料的垃圾进行含水率检测，其检测数据用于校验抓斗中水分传感器的含水率检测结果的判断逻辑。
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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