CN112648626A - 一种新型高效焚烧炉 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种新型高效焚烧炉，其特征在于，所述新型高效焚烧炉包括：贮存进料装置、焚烧助燃装置、焚烧装置及电控装置，所述电控装置包括：实验数据模块、进料控制模块、点火控制模块、焚烧控制模块，本发明根据实时获取到的焚烧装置烟气出口的氧气浓度
焚烧装置烟气出口的一氧化碳浓度CCO和炉膛内温度，判断焚烧炉内的实时燃烧状态，并根据实时燃烧状态做出相应的反应来控制焚烧炉内的空燃比，有效降低焚烧炉内不必要的热量损耗，在保证物料充分燃烧的情况下提高焚烧炉内的热效率。
Description
技术领域
本发明涉及焚烧设备领域，具体涉及一种新型高效焚烧炉。
背景技术
焚烧炉是一种将废气、废液、固体废弃物体燃料、医疗垃圾、生活废品、动物尸体等进行高温焚烧，达到量化数减少或缩小的一种环保设备，同时达到利用部分焚烧介质的热能的一种产品；常用于医疗及生活废品、动物无害化处理方面的一种无害化处理设备。其原理是利用煤、燃油、燃气等燃料的燃烧，将要处理的物体进行高温焚烧碳化，以达到消毒的目的。
在现有技术中，焚烧炉提高效率一般是采用加大输入空气量的方法，但是空气中的氧气含量只占20.9％，在燃烧过程中，有78％的氮气不参与反应但是在燃烧过程中被加热，即为了使空气中20.9％的氧参与燃烧,必须要加热比氧多将近4倍的氮,然后将其放掉。这这些能量的损耗是不可避免的,但却可以减到最低的程度。但空气量的减少是必须在保证燃料充分燃烧的前提下,否则由于燃料未充分燃烧的能量损失也是十分可观的。
发明内容
为解决上述问题，本发明提供一种新型高效焚烧炉，其特征在于，所述新型高效焚烧炉包括：贮存进料装置、焚烧助燃装置、焚烧装置及电控装置，所述贮存进料装置用于将物料输送至焚烧装置内，所述焚烧助燃装置用于点火开炉及辅助物料燃烧，所述焚烧装置烟气出口设置有氧气浓度检测仪和一氧化碳浓度检测仪，所述焚烧装置设置有引风机用于调节炉膛内风压；
所述电控装置包括：
实验数据模块，用于在实验阶段获取燃烧效率最高时焚烧装置烟气出口的氧气浓度范围[Cth_l，Cth_h]及最佳焚烧温度Tb；
进料控制模块，用于控制贮存进料装置将物料输送至焚烧装置内；
点火控制模块，用于控制焚烧助燃装置点火开炉；
焚烧控制模块，用于根据实时获取到的焚烧装置烟气出口的氧气浓度CO2、焚烧装置烟气出口的一氧化碳浓度CCO实时调节燃烧装置内进入炉膛的风压、根据炉膛温度T控制贮存进料装置向焚烧装置内投入物料及控制焚烧助燃装置对物料进行辅助燃烧。
在本实施例中，所述焚烧控制模块控制方式如下：
响应于获取到所述氧气浓度CO2＜Cth_l或所述一氧化碳浓度CCO大于0.01％时，控制焚烧装置内炉膛风压P持续增大直至所述氧气浓度到达[Cth_l，Cth_h]区间内且所述一氧化碳浓度CCO小于0.01％；
响应于获取到所述氧气浓度CO2＞Cth_h时，降低燃烧装置内炉膛风压直至所述氧气浓度到达[Cth_l，Cth_h]区间内；
响应于获取到所述氧气浓度CO2＞Cth_h超过第一预设时间时，检测炉膛内温度T；
响应于炉膛温度T小于第一预设温度时，控制所述贮存进料装置向所述焚烧炉投入物料，所述第一预设温度小于最佳焚烧温度Tb；
响应于所述炉膛温度小于第二预设温度时，控制焚烧助燃装置辅助物料进行燃烧，所述第二预设温度小于第一预设温度。
在燃烧过程中氧气被消耗，当焚烧炉烟气出口氧气浓度低于焚烧效率最高时的氧气浓度范围最小值时，说明焚烧炉内的含氧量过低，需要及时补充空气；一氧化碳为物料不充分燃烧产生的气体，故当一氧化碳浓度高于正常值0.01％时，说明焚烧炉内反应不充分，也需要补充空气；当氧气浓度在一段时间内超过焚烧效率最高时的氧气浓度范围最大值时，说明焚烧炉内的物料焚烧完毕或物料热值不够无法维持正常燃烧，故在温度低于第一预设温度时投入物料，在第二预设温度时控制焚烧助燃装置辅助物料进行燃烧。
在本实施例中，所述焚烧助燃装置采用二叔丁基过氧化物作为助燃剂。
二叔丁基过氧化物是有机过氧化物中最稳定者之一，有强氧化性，在室温下，性质长期无变化，用作助燃剂稳定可靠且能提高燃烧效率。
在本实施例中，所述电控装置还包括应急处置模块，所述应急处置模块包括：
过程锁定单元，用于对设备顺序开停机过程锁定
断电保护单元，用于在突然断电的情况下对设备装置的最后命令进行保存；待接电后设备自动恢复为原有的切换状态；
过负荷保护单元，用于在设备出现超过规定负荷时自动断开电流回路对设备装置进行保护；
报警功能单元，用于设备故障时发出声光警报提醒操作人员进行处置。
在另一实施例中，所述焚烧炉还设有废气处理装置，所述废气处理装置设置在所述焚烧装置后端，所述废气处理装置包括，离心式除尘器、集尘圆筒、倒锥和排气风管。
离心式除尘器是利用离心降落原理从气流中分离出颗粒粉尘的设备。离心式除尘器上半部份为圆锥形，当含尘气体从集尘圆筒上侧的进气管的切线方向进入时，获得旋转逆动，分离出粉尘后从圆筒顶的排气管排出，粉尘颗粒自锥形底落入集尘圆筒中，其作用为将焚烧物料产生的烟气中含有的颗粒粉尘收集在一起，便于集中清理，同时，可减少对大气的污染，起到净化环境的作用。
本发明的有益效果是，根据实时获取到的焚烧装置烟气出口的氧气浓度CO2、焚烧装置烟气出口的一氧化碳浓度CCO和炉膛内温度，判断焚烧炉内的实时燃烧状态，并根据实时燃烧状态做出相应的反应来控制焚烧炉内的空燃比，有效降低焚烧炉内不必要的热量损耗，在保证物料充分燃烧的情况下提高焚烧炉内的热效率。
附图说明
图1为本发明提供一种新型高效焚烧炉的控制结构示意图；
图2为本发明提供一种新型高效焚烧炉的电控装置的工作流程图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步说明：
如图1-2所示，本发明提供一种新型高效焚烧炉，其特征在于，所述新型高效焚烧炉包括：贮存进料装置100、焚烧助燃装置200、焚烧装置300及电控装置400，所述贮存进料装置用于将物料输送至焚烧装置内，所述焚烧助燃装置用于点火开炉及辅助物料燃烧，所述焚烧装置烟气出口设置有氧气浓度检测仪和一氧化碳浓度检测仪，所述焚烧装置设置有引风机用于调节炉膛内风压；
所述电控装置400包括：
实验数据模块401，用于在实验阶段获取燃烧效率最高时焚烧装置烟气出口的氧气浓度范围[Cth_l，Cth_h]及最佳焚烧温度Tb；
进料控制模块402，用于控制贮存进料装置将物料输送至焚烧装置内；
点火控制模块403，用于控制焚烧助燃装置点火开炉；
焚烧控制模块404，用于根据实时获取到的焚烧装置烟气出口的氧气浓度CO2、焚烧装置烟气出口的一氧化碳浓度CCO实时调节燃烧装置内进入炉膛的风压、根据炉膛温度T控制贮存进料装置向焚烧装置内投入物料及控制焚烧助燃装置对物料进行辅助燃烧。
在本实施例中，所述焚烧控制模块控制方式如下：
响应于获取到所述氧气浓度CO2＜Cth_l或所述一氧化碳浓度CCO大于0.01％时，控制焚烧装置内炉膛风压P持续增大直至所述氧气浓度到达[Cth_l，Cth_h]区间内且所述一氧化碳浓度CCO小于0.01％；
响应于获取到所述氧气浓度CO2＞Cth_h时，降低燃烧装置内炉膛风压直至所述氧气浓度到达[Cth_l，Cth_h]区间内；
响应于获取到所述氧气浓度CO2＞Cth_h超过第一预设时间时，检测炉膛内温度T；
响应于炉膛温度T小于第一预设温度时，控制所述贮存进料装置向所述焚烧炉投入物料，所述第一预设温度小于最佳焚烧温度Tb；
响应于所述炉膛温度小于第二预设温度时，控制焚烧助燃装置辅助物料进行燃烧，所述第二预设温度小于第一预设温度。
在燃烧过程中氧气被消耗，当焚烧炉烟气出口氧气浓度低于焚烧效率最高时的氧气浓度范围最小值时，说明焚烧炉内的含氧量过低，需要及时补充空气；一氧化碳为物料不充分燃烧产生的气体，故当一氧化碳浓度高于正常值0.01％时，说明焚烧炉内反应不充分，也需要补充空气；当氧气浓度在一段时间内超过焚烧效率最高时的氧气浓度范围最大值时，说明焚烧炉内的物料焚烧完毕或物料热值不够无法维持正常燃烧，故在温度低于第一预设温度时投入物料，在第二预设温度时控制焚烧助燃装置辅助物料进行燃烧。
在本实施例中，所述焚烧助燃装置采用二叔丁基过氧化物作为助燃剂。
二叔丁基过氧化物是有机过氧化物中最稳定者之一，有强氧化性，在室温下，性质长期无变化，用作助燃剂稳定可靠且能提高燃烧效率。
在本实施例中，所述电控装置还包括应急处置模块405，所述应急处置模块包括：
过程锁定单元，用于对设备顺序开停机过程锁定
断电保护单元，用于在突然断电的情况下对设备装置的最后命令进行保存；待接电后设备自动恢复为原有的切换状态；
过负荷保护单元，用于在设备出现超过规定负荷时自动断开电流回路对设备装置进行保护；
报警功能单元，用于设备故障时发出声光警报提醒操作人员进行处置。
在另一实施例中，所述焚烧炉还设有废气处理装置，所述废气处理装置设置在所述焚烧装置后端，所述废气处理装置包括，离心式除尘器、集尘圆筒、倒锥和排气风管。
离心式除尘器是利用离心降落原理从气流中分离出颗粒粉尘的设备。离心式除尘器上半部份为圆锥形，当含尘气体从集尘圆筒上侧的进气管的切线方向进入时，获得旋转逆动，分离出粉尘后从圆筒顶的排气管排出，粉尘颗粒自锥形底落入集尘圆筒中，其作用为将焚烧物料产生的烟气中含有的颗粒粉尘收集在一起，便于集中清理，同时，可减少对大气的污染，起到净化环境的作用。
本发明根据实时获取到的焚烧装置烟气出口的氧气浓度CO2、焚烧装置烟气出口的一氧化碳浓度CCO和炉膛内温度，判断焚烧炉内的实时燃烧状态，并根据实时燃烧状态做出相应的反应来控制焚烧炉内的空燃比，有效降低焚烧炉内不必要的热量损耗，在保证物料充分燃烧的情况下提高焚烧炉内的热效率。
以上详细描述了本发明的较佳具体实施例。应当理解，本领域的普通技术人员无需创造性劳动就可以根据本发明的构思作出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本发明的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种新型高效焚烧炉，其特征在于，所述新型高效焚烧炉包括：贮存进料装置、焚烧助燃装置、焚烧装置及电控装置，所述贮存进料装置用于将物料输送至焚烧装置内，所述焚烧助燃装置用于点火开炉及辅助物料燃烧，所述焚烧装置烟气出口设置有氧气浓度检测仪和一氧化碳浓度检测仪，所述焚烧装置设置有引风机用于调节炉膛内风压；
所述电控装置包括：
实验数据模块，用于在实验阶段获取燃烧效率最高时焚烧装置烟气出口的氧气浓度范围[Cth_l，Cth_h]及最佳焚烧温度Tb；
进料控制模块，用于控制贮存进料装置将物料输送至焚烧装置内；
点火控制模块，用于控制焚烧助燃装置点火开炉；
焚烧控制模块，用于根据实时获取到的焚烧装置烟气出口的氧气浓度
焚烧装置烟气出口的一氧化碳浓度CCO实时调节燃烧装置内进入炉膛的风压、根据炉膛温度T控制贮存进料装置向焚烧装置内投入物料及控制焚烧助燃装置对物料进行辅助燃烧。
2.根据权利要求1所述的一种新型高效焚烧炉，其特征在于，所述焚烧控制模块控制方式如下：
响应于获取到所述氧气浓度
或所述一氧化碳浓度CCO大于0.01％时，控制焚烧装置内炉膛风压P持续增大直至所述氧气浓度到达[Cth_l，Cth_h]区间内且所述一氧化碳浓度CCO小于0.01％；
响应于获取到所述氧气浓度
时，降低燃烧装置内炉膛风压直至所述氧气浓度到达[Cth_l，Cth_h]区间内；
响应于获取到所述氧气浓度
超过第一预设时间时，检测炉膛内温度T；
响应于炉膛温度T小于第一预设温度时，控制所述贮存进料装置向所述焚烧炉投入物料，所述第一预设温度小于最佳焚烧温度Tb；
响应于所述炉膛温度小于第二预设温度时，控制焚烧助燃装置辅助物料进行燃烧，所述第二预设温度小于第一预设温度。
3.根据权利要求1所述的一种新型高效焚烧炉，其特征在于，所述焚烧助燃装置采用二叔丁基过氧化物作为助燃剂。
4.根据权利要求1所述的一种新型高效焚烧炉，其特征在于，所述电控装置还包括应急处置模块，所述应急处置模块包括：
过程锁定单元，用于对设备顺序开停机过程锁定
断电保护单元，用于在突然断电的情况下对设备装置的最后命令进行保存；待接电后设备自动恢复为原有的切换状态；
过负荷保护单元，用于在设备出现超过规定负荷时自动断开电流回路对设备装置进行保护；
报警功能单元，用于设备故障时发出声光警报提醒操作人员进行处置。
5.根据权利要求1所述的一种新型高效焚烧炉，其特征在于，所述焚烧炉还设有废气处理装置，所述废气处理装置设置在所述焚烧装置后端，所述废气处理装置包括，离心式除尘器、集尘圆筒、倒锥和排气风管。
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Legal Events
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| PB01 | Publication | ||
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| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
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| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
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Application publication date: 20210413 |