CN112870601B - 一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法和系统 - Google Patents

Abstract

一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法，该方法包括：1)当检测到进入振动筛(1)上的物料具有高温点时，通过设置在振动筛(1)与输送机(2)之间的下料管(3)上的第一自燃活性炭熄灭冷却装置对高温物料进行一次灭火降温处理；2)当所述高温点处的物料移动至与输送机(2)卸料口连接的卸料斗(4)内，通过设置在卸料斗(4)上部的第二自燃活性炭熄灭冷却装置对所述高温物料进行二次灭火降温处理。所述下料管的一次处理能够及时处理振动筛尾部的高温活性炭，卸料斗的二次处理能够进一步熄灭和冷却高温活性炭，从而确保所述高温物料的熄灭冷却效果，提高了系统的安全性。

Description

一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法和系统

技术领域

本发明涉及活性炭烟气净化装置中高温活性炭颗粒的检测及处理，具体涉及一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法和系统，属于活性炭烟气净化技术领域。

背景技术

烧结工序产生的烟气量约占钢铁全流程中的70％左右，烧结烟气中的主要污染物成分为为粉尘、SO₂、NO_X；另外还有少量VOCs、二噁英、重金属等；需净化处理后才能外排。目前活性炭脱硫脱硝装置处理烧结烟气的技术已经成熟，在国内开始推广使用，取得了良好的效果。

现有技术中活性炭脱硫脱硝装置工作示意图如图1所示：烧结工序产生的原烟气(污染物主要成分为SO₂)经过吸附塔活性炭床层后成为净烟气外排；吸附了烟气中污染物(污染物主要成分为SO₂)的活性炭经活性炭输送机S1送入解析塔，在解析塔内吸附了污染物的活性炭加热到400℃～430℃进行解析活化，解析活化后释放出的SRG(富硫)气体去制酸工序，解析活化后的活性炭冷却到110℃～130℃后排出解析塔，振动筛筛分掉活性炭粉尘，筛上活性炭颗粒经活性炭输送机S2重新进入吸附塔；补充的新活性炭加在输送机S1上(活性炭烟气净化装置使用的活性炭为圆柱状的活性炭颗粒，典型尺寸：直径9mm，高度11mm)。

如图1所示，活性炭在解析塔中加热到了400℃～430℃，活性炭烟气净化装置所用的活性炭燃点温度在420℃；解析塔是气密结构，并充满氮气。

现有技术中解析塔结构示意图如图2所示：活性炭在解析塔中不与空气接触，以保证活性炭在解析塔内不燃烧；活性炭在解析塔内解析加热和冷却的过程中，偶尔会发生少量加热的活性炭颗粒在冷却段未能充分冷却，少量未冷却到安全温度的高温活性炭颗粒从解析塔排出的情况(烧结烟气净化装置的解析塔内装填的活性炭颗粒超过百吨，活性炭颗粒在解析塔内流动和冷却加热及热传导等过程复杂)。高温活性炭颗粒从解析塔排出后和空气接触，会发生自燃(阴燃，无焰)，自燃的少量高温活性炭颗粒可能会引燃其周围的低温活性炭颗粒，这些自燃的高温活性炭颗粒会随活性炭循环进入烟气净化装置各个环节，威胁到烧结活性炭烟气净化系统的安全稳定运行，烧结活性炭烟气净化装置有对高温自燃活性炭颗粒进行检测和处置的要求。如图1所示，烧结活性炭烟气净化装置在解析塔和吸附塔之间循环，解析塔、吸附塔、输送机、振动筛、缓冲仓等各环节均为气密结构，现有烧结活性炭烟气净化装置未能解决对局部少量高温活性炭进行检测、定位和处理的问题。

发明内容

针对现有技术中存在的不足，本发明的目的在于提供一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法和系统。本发明首先通过设置在振动筛与输送机之间的下料通道上的第一自燃活性炭熄灭冷却装置对检测到的高温物料进行一次灭火降温处理，然后通过设置在与输送机卸料口连接的卸料斗上部的第二自燃活性炭熄灭冷却装置对所述高温物料进行二次灭火降温处理。本发明的技术方案中，所述下料通道位置的一次处理能够及时处理振动筛上检测出来的自燃或高温活性炭，所述卸料斗的二次处理能够进一步熄灭阴燃活性炭颗粒和降低高温活性炭颗粒的温度，从而确保所述高温物料的熄灭冷却效果，解决了高温活性炭颗粒难以全面检测和处置的问题，提高了系统的安全性。

根据本发明的第一种实施方案，提供一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法。

一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法，该方法包括以下步骤：

1)当检测到由解析塔排料口进入振动筛上的物料具有高温点时，通过设置在振动筛卸料口与输送机进料口之间的下料管上的第一自燃活性炭熄灭冷却装置对相应高温物料进行一次灭火降温处理；

2)当所述高温点处的物料移动至与输送机卸料口连接的卸料斗内，通过设置在卸料斗上部的第二自燃活性炭熄灭冷却装置对所述高温物料进行二次灭火降温处理。

在本发明中，步骤1)中还包括检测进入振动筛上的物料是否具有高温点的步骤，该步骤包括以下子步骤：

1a)热成像仪对进入振动筛尾部成像区内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；

1b)根据所述热成像图像分析判断进入成像区内的物料是否具有高温点；

1b1)若判断所述热成像图像不具有高温点，则重复步骤1a)；

1b2)若判断所述热成像图像具有高温点，记录该高温点处的物料在振动筛尾部成像区内的发现位置并报警。

在本发明中，在步骤1)中，所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置为第一灭火气体喷吹装置。第一灭火气体喷吹装置上设有第一灭火气体阀。

优选的是，在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0。从t0时刻开始，打开第一灭火气体喷吹装置的第一灭火气体阀，第一灭火气体喷吹装置对进入下料管内的高温物料喷吹灭火气体。所述第一灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体持续时间t1后，关闭第一灭火气体阀，完成一次灭火降温处理。其中，所述第一灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间t1满足下述关系式：

其中：t1为第一灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间，s；C_h为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)；M_h为所检测到的高温活性炭的量，kg；Δt_h1为一次灭火降温处理中活性炭降温目标，℃；C_n为灭火气体的比热容，kJ/(kg·℃)；ρ_n为灭火气体的密度，kg/m³；Δt_n1为一次灭火降温处理后灭火气体升高的温度，℃；S₁为第一灭火气体喷吹装置的喷孔截面积，m²；v₁为第一灭火气体喷吹装置喷出灭火气体的流速，m/s；k₁为安全系数，取值为1.2～2。

在本发明中，在步骤2)中，所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为第二灭火气体喷吹装置。第二灭火气体喷吹装置上设有第二灭火气体阀。

作为优选，在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0。步骤2)具体包括以下步骤：

2a1)获取所述发现位置至振动筛卸料口的距离XL1，振动筛卸料口至输送机卸料口的输送距离XL2，及输送机卸料口至卸料斗顶部的输送距离XL3，结合振动筛上物料运行速度V_a，输送机上物料的运行速度V_b，及输送机卸料口至卸料斗的卸料速度V_c，得到所述高温点处物料从发现位置运行到所述第二灭火气体喷吹装置的位置所需的时间t2：

2b1)从t0时刻开始，经过t2时间后，打开第二灭火气体喷吹装置的第二灭火气体阀，第二灭火气体喷吹装置对进入卸料斗内的高温物料喷吹灭火气体；

2c1)所述第二灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体持续时间t3后，关闭第二灭火气体阀，完成二次灭火降温处理；其中，所述第二灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间t3满足下述关系式：

其中：t3为第二灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间，s；C_h为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)；M_h为所检测到的高温活性炭的量，kg；Δt_h2为二次灭火降温处理中活性炭降温目标，℃；C_n为灭火气体的比热容，kJ/(kg·℃)；ρ_n为灭火气体的密度，kg/m³；Δt_n2为二次灭火降温处理后灭火气体升高的温度，℃；S₂为第二灭火气体喷吹装置的喷孔截面积，m²；v₂为第二灭火气体喷吹装置喷出灭火气体的流速，m/s；k₂为安全系数，取值为1.5～1.8。

在本发明中，在步骤2)中，所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为冷却水喷洒装置。冷却水喷洒装置上设有冷却水阀。

作为优选，在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0。步骤2)具体包括以下步骤：

2a2)获取所述发现位置至振动筛卸料口的距离XL1，振动筛卸料口至输送机卸料口的输送距离XL2，及输送机卸料口至卸料斗顶部的输送距离XL3，结合振动筛上物料运行速度V_a，输送机上物料的运行速度V_b，及输送机卸料口至卸料斗的卸料速度V_c，得到所述高温点处物料从发现位置运行到所述冷却水喷洒装置的位置所需的时间t2：

2b2)从t0时刻开始，经过t2时间后，打开冷却水喷洒装置的冷却水阀，冷却水喷洒装置对进入卸料斗内的高温物料喷水降温；

2c2)所述冷却水喷洒装置对高温物料喷水持续时间t4后，关闭冷却水阀，完成二次灭火降温处理；其中，所述冷却水喷洒装置喷水的持续时间t4满足下述关系式：

其中：t4为冷却水喷洒装置喷水的持续时间，s；C_h为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)；M_h为所检测到的高温活性炭的量，kg；Δt_h2为二次灭火降温处理中活性炭降温目标，℃；C_w1为蒸发温度的水的比热容，kJ/(kg·℃)；C_w2为初始温度的水的比热容，kJ/(kg·℃)；T_w1为水的蒸发温度，℃；ρ_w为冷却水的密度，kg/m³；T_w2为冷却水喷洒装置喷出水的初始温度，℃；h_w为水在蒸发温度下的汽化潜热，kJ/kg；S₃为冷却水喷洒装置的喷孔截面积，m²；v₃为冷却水喷洒装置喷出水的流速，m/s；k₃为安全系数，取值为1.5～2。

在本发明中，所述振动筛上设有盖板，进入振动筛内的物料沿振动筛的长度方向运动。优选，所述成像区包括第一成像区和第二成像区。在振动筛的尾部，第一成像区位于第二成像区的上游。

在步骤1a)中，所述热成像仪对进入振动筛尾部成像区内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像，具体为：

1a1)振动筛尾部的盖板上设有开孔，所述开孔的上部设有遮光罩，热成像仪设置在遮光罩的顶部；

1a2)以热成像仪与遮光罩的连接位置为基点，所述热成像仪绕着该基点做往复摆动。所述热成像仪对进入振动筛尾部第一成像区和/或第二成像区内的物料进行实时拍摄，获取一次热成像图像和/或二次热成像图像。

优选的是，在步骤1b)中，根据所述热成像图像分析判断进入成像区内的物料是否具有高温点，具体为：

热成像仪对进入振动筛尾部第一成像区内的物料进行实时拍摄，得到一次热成像图像。获取一次热成像图像中的最高温度值T1，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0进行对比。若T1≤T0，则判断所述一次热成像图像不具有高温点，重复步骤1a)。若T1＞T0，则判断所述一次热成像图像具有疑似高温点。优选，T0的取值范围为390～425℃，优选为400～420℃。

当判断一次热成像图像具有疑似高温点，则热成像仪追踪拍摄所述疑似高温点处的物料进入振动筛尾部第二成像区内的二次热成像图像，进一步判断所述疑似高温点是否为高温点。

将所述二次热成像图像划分为n个区域，获取n个区域中每个区域的最高温度，选取n个最高温度中的最高温度值T2，将该最高温度值T2与设定的目标温度T0进行对比。若T2≤T0，则判断所述疑似高温点为假高温点，重复步骤1a)。若T2＞T0，则确认所述疑似高温点为高温点。通过该最高温度值T2对应在二次热成像图像上的区域，从而确定该高温点处物料在振动筛尾部第二成像区内的发现位置并记录。

优选的是，所述遮光罩的顶部还设有防尘冷却保护罩。热成像仪安装在防尘冷却保护罩内。以防尘冷却保护罩与遮光罩的连接位置为基点，所述热成像仪与防尘冷却保护罩一并绕着该基点做往复摆动。作为优选，所述防尘冷却保护罩内通入冷却介质，冷却介质由防尘冷却保护罩向遮光罩内喷出。优选，所述冷却介质为压缩空气、水、氮气中的一种。作为优选，所述遮光罩的内壁上设有黑色涂层。

优选的是，所述振动筛的盖板上还设有第一除尘风口和第二除尘风口。第一除尘风口位于遮光罩的上游。第二除尘风口位于遮光罩的下游。优选，第二除尘风口倾斜设置在振动筛尾部的端板上。除尘装置通过所述第一除尘风口和/或第二除尘风口对振动筛上的物料进行除尘。

根据本发明的第二种实施方案，提供一种高温活性炭二次灭火降温处理的系统。

一种高温活性炭二次灭火降温处理的系统或一种用于第一种实施方案中所述方法的高温活性炭二次灭火降温处理的系统，该系统包括振动筛、输送机、下料管、卸料斗、第一自燃活性炭熄灭冷却装置、第二自燃活性炭熄灭冷却装置。所述振动筛的卸料口通过下料管与输送机的进料口连接。输送机的卸料口与卸料斗连接。所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置设置在下料管上。第二自燃活性炭熄灭冷却装置设置在卸料斗的上部。

一般来说，振动筛尾部的活性炭出口包括筛上活性炭出口和筛下活性炭出口。粒径大于振动筛筛板的筛孔尺寸的活性炭颗粒从筛上活性炭出口流出，进入输送机。粒径小于筛板筛孔尺寸的活性炭颗粒则通过筛下活性炭出口进入损耗活性炭收集系统，不再进入活性炭烟气净化装置。也就是说，本发明中所述的振动筛的卸料口，是指振动筛的筛上活性炭出口。

优选的是，该系统还包括热成像仪和遮光罩。所述振动筛上设有盖板。遮光罩设置在振动筛尾部的盖板上。热成像仪设置在遮光罩的顶部。所述振动筛尾部设有成像区。优选，所述成像区包括第一成像区和第二成像区，第一成像区位于第二成像区的上游。以热成像仪与遮光罩的连接位置为基点，所述热成像仪绕着该基点做往复摆动。所述热成像仪对进入振动筛尾部第一成像区和/或第二成像区内的物料进行实时拍摄，获取一次热成像图像和/或二次热成像图像。

作为优选，振动筛尾部的盖板上设有开孔。遮光罩位于所述开孔的上部。所述开孔的宽度与振动筛的宽度相等或基本相等。

在本发明中，所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置为第一灭火气体喷吹装置。第一灭火气体喷吹装置设置在下料管的管壁外侧。第一灭火气体喷吹装置包括第一灭火气体主管、第一灭火气体支管、第一灭火气体喷嘴。第一灭火气体主管的一端与第一灭火气体支管连接。第一灭火气体支管与下料管的管壁平行设置。第一灭火气体喷嘴垂直设置在第一灭火气体支管与下料管的管壁之间。优选，所述第一灭火气体主管上还设有第一灭火气体阀。

优选的是，所述第一灭火气体支管的数量为多根，优选为2～12根。多根第一灭火气体支管以下料管为中心对称分布或呈现环形分布。作为优选，每根第一灭火气体支管与下料管的管壁之间间隔平行设置多组第一灭火气体喷嘴。

在本发明中，所述输送机与卸料斗之间还设有卸料导管。输送机的卸料口通过卸料导管与卸料斗入口连接。所述卸料导管设置在卸料斗上部的一侧。

优选的是，所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为第二灭火气体喷吹装置。第二灭火气体喷吹装置设置在卸料斗上部，且位于与卸料导管相对的一侧。第二灭火气体喷吹装置包括第二灭火气体喷吹管、第二灭火气体喷嘴。第二灭火气体喷吹管设置在卸料斗外部。第二灭火气体喷嘴设置在卸料斗上部入口处。第二灭火气体喷吹管的一端设有灭火气体入口，第二灭火气体喷吹管的另一端与第二灭火气体喷嘴连接。优选，第二灭火气体喷嘴的喷吹方向与第二灭火气体喷吹装置所在一侧的卸料斗的侧壁平行。作为优选，所述第二灭火气体喷吹管上还设有第二灭火气体阀。

优选的是，所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为冷却水喷洒装置。冷却水喷洒装置设置在卸料斗顶部，且位于靠近卸料导管的一侧。冷却水喷洒装置包括冷却水管、冷却水喷嘴；冷却水管设置在卸料斗上方。冷却水喷嘴设置在卸料斗顶部靠近卸料导管的入口处。冷却水管的一端设有冷却水入口，冷却水管的另一端与冷却水喷嘴连接。优选，冷却水喷嘴的喷洒方向与冷却水喷洒装置所在一侧的卸料斗的侧壁垂直。作为优选，所述冷却水管上还设有冷却水阀。

作为优选，所述卸料斗的侧壁外部还设有振动传感器。优选，振动传感器位于卸料导管的同一侧。所述振动传感器设置在冷却保护罩内。振动传感器通过冷却保护罩与卸料斗的外壁连接。

优选的是，所述遮光罩的顶部还设有防尘冷却保护罩。热成像仪安装在防尘冷却保护罩内。以防尘冷却保护罩与遮光罩的连接位置为基点，所述热成像仪与防尘冷却保护罩一并绕着该基点做往复摆动。优选，所述遮光罩的内壁上设有黑色涂层。

优选的是，所述振动筛的盖板上还设有第一除尘风口和第二除尘风口。第一除尘风口位于遮光罩的上游。第二除尘风口位于遮光罩的下游。优选，第二除尘风口倾斜设置在振动筛尾部的端板上。除尘装置通过所述第一除尘风口和/或第二除尘风口对振动筛上的物料进行除尘。

优选的是，该系统还包括数据处理模块与主工艺计算机控制系统。所述热成像仪与数据处理模块连接，所述数据处理模块与主工艺计算机控制系统连接，同时振动传感器、第一灭火气体喷吹装置的第一灭火气体阀、第二灭火气体喷吹装置的第二灭火气体阀或冷却水喷洒装置的冷却水阀与主工艺计算机控制系统连接。主工艺计算机控制系统控制数据处理模块、热成像仪、振动传感器、第一灭火气体阀、第二灭火气体阀、冷却水阀的操作。

如图1所示，活性炭烟气净化装置在解析塔和吸附塔之间循环，解析塔、吸附塔、输送机、缓冲仓等各环节均为气密结构，且活性炭在以上装置中是大量聚集状态，偶尔出现的高温活性炭可能处在一团常温活性炭的包围之中，难以全面检出高温活性炭颗粒。

在活性炭烟气净化装置中，活性炭在解析塔和吸附塔之间循环，所有活性炭在循环中均需经过振动筛筛除活性炭粉。活性炭粉筛除是解析塔(高温加热环节)的后续工序，活性炭颗粒在振动筛上是翻滚平铺状态。因此，在活性炭筛分环节对高温活性炭颗粒(或自燃活性炭)进行检测，更有利于发现活性炭烟气净化工序中的高温活性炭颗粒。而且，由于在振动筛后端(即振动筛尾部)下落段的活性炭颗粒呈抛物线状，下落时的活性炭颗粒比振动筛上水平段更为分散，底层的活性炭颗粒被表层活性炭颗粒遮挡最少，更易被热成像仪检测识别。因此，本申请将热成像仪设置在振动筛尾部盖板的上方，在此处布置热成像系统更能全面检测所有活性炭颗粒，避免漏检。

热成像仪检测到自燃活性炭颗粒即高温点后，相对安全的处置方式主要包括：1、排出自燃活性炭；而排出自燃活性炭往往会增加活性炭烟气净化系统的损耗，排出的自燃活性炭颗粒还需要进一步处置；2、熄灭冷却自燃活性炭；自燃活性炭颗粒熄灭后，如继续保持自燃点以上高温状态，遇到空气还可能发生自燃，所以要安全处置自燃活性炭颗粒，需要熄灭并冷却自燃活性炭。

本申请提供一种活性炭高温检测及灭火降温的方法，在该方法中，热成像仪首先对振动筛尾部成像区内的物料进行实时拍摄，获取热成像图像；根据所述热成像图像分析判断进入成像区内的物料是否具有高温点。若判断所述热成像图像不具有高温点，则热成像仪继续监测进入振动筛尾部成像区内的物料。当判断所述热成像图像具有高温点时，通过设置在振动筛与输送机之间的下料通道上的第一自燃活性炭熄灭冷却装置对检测到的高温物料进行一次灭火降温处理。待所检测到的高温物料运行至与输送机卸料口连接的卸料斗内，通过设置在卸料斗上部的第二自燃活性炭熄灭冷却装置对所述高温物料进行二次灭火降温处理，从而确保高温物料的熄灭冷却效果。

在本发明中，所述活性炭高温检测及灭火降温的方法包括两种实施方案。在第一种实施方案中，所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置为第一灭火气体喷吹装置，所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为第二灭火气体喷吹装置。该方案采用氮气、CO₂、惰性气体等能隔绝氧气的气体灭火，一方面灭火气体隔离氧气阻碍高温及阴燃活性炭燃烧起到灭火作用，并且能带走部分热量起到降温的作用；另一方面，解析塔本身需要用到大量氮气，就近有氮气产气储气设备，灭火降温系统可直接使用；相应的，附近有CO₂产气储气设备，如高温煅烧石灰石(或白云石)过程中产生的CO₂，则也可考虑使用CO₂作为冷却介质来灭火降温。

在第一种实施方案中，所述第一灭火气体喷吹装置设置在振动筛与输送机之间的下料管上。当检测到的高温活性炭颗粒由振动筛进入下料管时，所述高温活性炭颗粒处于下落状态，下落状态的活性炭颗粒较其他状态更为分散，各层活性炭颗粒对彼此的遮挡较少，即在此处布置第一灭火气体喷吹装置，第一灭火气体喷吹装置所喷吹的灭火气体能更均匀更充分的与高温活性炭颗粒接触并包覆或者充满在高温活性炭颗粒的周围，从而能够更加快速地实现高温活性炭颗粒的熄灭与冷却。而且，在第一灭火气体喷吹装置中，第一灭火气体喷嘴垂直于下料管的管壁设置，并设置多组第一灭火气体喷嘴，多组第一灭火气体喷嘴以下料管为中心对称分布或呈现环形均匀分布，也使得第一灭火气体喷嘴喷出的灭火气体与落入下料管内的高温活性炭颗粒接触更加均匀充分，更有利于实现对高温活性炭颗粒的调温或控温。

在第一种实施方案中，所述第二灭火气体喷吹装置设置在与输送机卸料口连接的卸料斗上部。卸料斗上部的一侧设有卸料导管，在卸料斗上部与卸料导管相对的一侧设置第二灭火气体喷嘴，从卸料斗的导向槽进入卸料斗的活性炭颗粒不会接触到该位置。当检测到的高温活性炭颗粒由输送机卸料至卸料斗内，所述高温活性炭颗粒处于滑落状态，滑落状态的活性炭颗粒较其他状态更为分散，各层活性炭颗粒对彼此的遮挡较少，即在此处布置第二灭火气体喷吹装置，第二灭火气体喷吹装置所喷吹的灭火气体能更均匀更充分的与高温活性炭颗粒接触并包覆或者充满在高温活性炭颗粒的周围，从而能够更加快速地实现高温活性炭颗粒的熄灭与冷却。此外，第二灭火气体喷嘴的喷吹方向与其所在一侧的卸料斗侧壁平行，即第二灭火气体喷嘴的喷吹方向与活性炭的进料方向相对设置，使得灭火气体能够与高温活性炭颗粒接触更为充分，更有利于实现对高温活性炭颗粒的调温或控温。

在该实施方案中，根据活性炭与灭火气体的热平衡，可得下料管处第一灭火气体喷吹装置灭火降温的持续时间t1：

一般来说，从解析塔排出的冷却活性炭颗粒平均温度约为120～140℃，活性炭降温目标为将高温活性炭的温度降低至设定的目标温度T0以下，例如灭火气体量按将活性炭降温20～50℃考虑(例如Δt_h1＝30℃)。而在理想状态下，灭火气体在热交换过程中升温到了所有活性炭颗粒的平均温度，例如125℃；若灭火气体的初始温度为25℃，此时Δt_n1＝125-25＝100℃。在公式1中，所述第一灭火气体喷吹装置灭火降温的持续时间t1的含义为保证由振动筛落入下料管内的高温活性炭颗粒能被灭火气体充满或包围，隔离氧气，并带走部分热量，达到一次降低高温和阴燃活性炭颗粒温度和熄灭阴燃活性炭颗粒的目的。

在该实施方案中，将高温活性炭颗粒在振动筛尾部成像区内发现的时刻设定为t0。从t0时刻开始，位于下料管上的第一灭火气体喷吹装置即开始喷吹灭火气体，对所检测到的高温活性炭进行一次灭火降温处理。其中，一次灭火降温处理的持续时间为t1。并根据公式2计算出高温活性炭颗粒从发现位置运行至卸料斗所需的时间，也即第二灭火气体喷吹装置开始工作的时刻(即第二灭火气体阀打开的时刻)，再根据活性炭与灭火气体的热平衡，即根据公式3计算出第二灭火气体喷吹装置停止工作的时刻(即第二灭火气体阀关闭的时刻)。其中，公式2和公式3如下所示：

即从t0时刻开始，经过t2时间后，打开第二灭火气体阀，第二灭火气体喷吹装置开始对高温物料喷吹灭火气体。待第二灭火气体喷吹装置对高温物料喷吹灭火气体持续时间t3后，关闭第二灭火气体阀，所述高温物料进一步达到熄灭冷却的效果，完成二次灭火降温处理。

一般来说，热成像仪检测到的自燃或高温活性炭(420℃左右)，经第一灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体进行一次灭火降温处理后还会具有较高的温度，在公式3中，例如灭火气体量按将活性炭降温10～30℃考虑(例如Δt_h2＝15℃)。而在理想状态下，灭火气体在热交换过程中升温到了所有活性炭颗粒的平均温度，例如120℃；若灭火气体的初始温度为25℃，此时Δt_n2＝120-25＝95℃。所述第二灭火气体喷吹装置灭火降温的持续时间t3的含义为保证由卸料导管滑落至卸料斗内的高温活性炭颗粒能被灭火气体充满或包围，隔离氧气，并带走部分热量，达到二次降低高温和阴燃活性炭颗粒温度和熄灭阴燃活性炭颗粒的目的。

在第一种实施方案中，灭火降温的持续时间t1和t3也表明，本发明精准控制灭火气体的用量，使得本发明的技术方案在达到熄灭冷却自燃活性炭颗粒的同时，也能控制灭火气体的使用成本。

在第二种实施方案中，所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置与第一种实施方案中的设置相同，即为设置在振动筛与输送机之间的下料管上的第一灭火气体喷吹装置。所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为冷却水喷洒装置。该方案选用水作为活性炭灭火降温的冷却介质。一方面水的比热容比氮气、CO₂等气体的比热容大，相同体积的水的降温幅度更大，所需水量更小；另一方面，喷水量较少，水遇到高温活性炭吸热后生成的水蒸气较少，在本发明的应用场景中，自燃或高温活性炭颗粒为所有活性炭颗粒中的局部高温点，高温点处活性炭颗粒的体积和范围都很小，遇水后会迅速降温，少量水蒸气和较低温度的活性炭不会发生水煤气反应。此外，考虑到水的低廉成本和易于获得，因此，本发明第二种实施方案中采用水作为冷却介质。

在第二种实施方案中，所述冷却水喷洒装置设置在与输送机卸料口连接的卸料斗上部。在卸料斗上部卸料导管所在的一侧设置冷却水喷嘴(或水雾喷嘴)，从卸料斗的导向槽进入卸料斗的活性炭颗粒不会接触到该位置。在所述冷却水喷洒装置中，水雾喷嘴的喷吹方向与其所在一侧的卸料斗侧壁垂直，且水雾喷嘴的喷洒范围为圆锥形，即水雾喷嘴的喷洒方向与活性炭的进料方向相对设置，使得所喷出的水雾能够近距离直接与高温活性炭颗粒接触，接触更为充分，且喷洒范围广，更有利于实现对高温活性炭颗粒的调温或控温。

在该实施方案中，同样将高温活性炭颗粒在振动筛尾部成像区内发现的时刻设定为t0。从t0时刻开始，位于下料管上的第一灭火气体喷吹装置即开始喷吹灭火气体，对所检测到的高温活性炭进行一次灭火降温处理。其中，一次灭火降温处理的持续时间为t1(见前述公式1)。同样根据前述公式2计算出高温活性炭颗粒从发现位置运行至卸料斗所需的时间，也即本方案中冷却水喷洒装置开始工作的时刻(即冷却水阀打开的时刻)，再根据活性炭与冷却水的热平衡，即根据公式4计算出冷却水喷洒装置停止工作的时刻(即冷却水阀关闭的时刻)。

其中，公式4如下所示：

即从t0时刻开始，经过t2时间后，打开冷却水阀，冷却水喷洒装置开始对高温物料喷吹喷水或喷吹水雾。待冷却水喷洒装置对高温物料喷吹水雾持续时间t4后，关闭冷却水阀，所述高温物料进一步达到熄灭冷却的效果，完成二次灭火降温处理。

与第一种实施方案类似，热成像仪检测到的高温活性炭颗粒在经过第一灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体进行一次灭火降温处理后还会具有较高的温度，本实施方案继续采用冷却水喷洒装置进行喷水降温处理，即二次灭火降温处理。在公式4中，例如冷却水量按将活性炭降温15～20℃考虑(例如Δt_h2＝20℃)，以确保冷却水在冷却过程全部转化为水蒸气，即液态水不带入链斗，同时冷却水在热交换过程中升温到了当地大气压下的水蒸发温度，例如100℃。所述冷却水喷洒装置灭火降温的持续时间t4的含义为保证滑落至卸料斗的高温活性炭颗粒能与水雾均匀充分的接触，带走高温及阴燃活性炭的部分热量，达到二次降低高温和阴燃活性炭颗粒温度和熄灭阴燃活性炭颗粒的目的，同时水雾通过热交换转化为水蒸气。灭火降温的持续时间t4同时也表明，本发明通过精准控制冷却水喷洒装置的喷水量，避免了将液态水带入料仓甚至整个烟气净化装置中，从而避免液态水在输送系统中会导致活性炭粉粘连在输送设备上，同时，还可避免液态水和活性炭中未解析完全的SO₂反应形成H₂SO₄而腐蚀输送设备。即本发明采用成本低廉易于获得的水作为熄灭冷却活性炭的介质，在降低使用成本的同时，还避免了水作为熄灭冷却介质时可能会出现的常见的技术问题。

此外，在上述公式1、3或4中，M_h为所检测到的高温活性炭的量，kg。从图5和图9中可以看出，经过下料管上的第一自燃活性炭熄灭冷却装置的高温活性炭颗粒来自解析塔排料装置(如辊式给料机)，当前一次灭火降温处理中待冷却的活性炭量(即所检测到的高温活性炭的量)与过去某一时刻解析塔排料装置的流量相同，这中间的时间长度为t，t表示活性炭颗粒从解析塔排料装置处运行到高温活性炭颗粒的发现位置的时长，单位s。将高温活性炭颗粒在振动筛尾部成像区内发现的时刻设定为t0。由此，t0时刻往前推t时间，测得当时解析塔排料装置的活性炭下料流量即可得到一次灭火降温处理中待冷却的活性炭量。

作为优选，所述卸料斗的侧壁外部还设有振动探头。振动探头设置在冷却保护罩内，振动探头与卸料斗外壁之间为冷却保护罩的底板，所述底板内通入冷却介质(如压缩空气、水、氮气等)。冷却保护罩能起到防止卸料斗内高温环境对振动探头的损伤，维持振动探头所需的工作环境温度，不高于60～70℃。一般来说，振动探头位于卸料导管的同一侧。当振动探头探测到从输送机卸料后进入卸料斗的高温活性炭颗粒产生的振动后，振动探头将开始卸料的信号发送给主控，准确开启自燃活性炭熄灭冷却装置的阀门，自燃活性炭熄灭冷却装置喷出冷却介质(灭火气体或冷却水)对高温活性炭颗粒进行灭火降温处理。

此外，需要说明的是，相较于第二自燃活性炭熄灭冷却装置对下落至料仓过程中的高温活性炭颗粒进行灭火降温来说，活性炭颗粒下落至料仓的过程接近于自由落体运动，活性炭颗粒落料速度较快，可能会存在来不及处理或者冷却不够的情况。本发明将第二自燃活性炭熄灭冷却装置设置在卸料斗上部，高温活性炭颗粒由输送机通过卸料导管卸料至卸料斗内，高温活性炭颗粒处于滑落状态，与卸料斗侧壁存在一定的摩擦力，即活性炭颗粒滑落至卸料斗内的速度没有下落至料仓的速度快，此时第二自燃活性炭熄灭冷却装置能够将所述高温活性炭颗粒灭火降温充分，确保系统安全稳定的运行。

作为优选，设置在振动筛尾部的成像区包括第一成像区和第二成像区，第一成像区位于第二成像区的上游。本发明方法中具体的高温检测过程为：热成像仪首先对进入振动筛尾部第一成像区内的物料进行拍摄，获取一次热成像图像；根据所述一次热成像图像分析判断进入第一成像区内的物料是否具有疑似高温点；对一次热成像图像具有疑似高温点的物料进行追踪拍摄，获取该疑似高温点处物料进入第二成像区内的二次热成像图像；根据所述二次热成像图像分析判断该疑似高温点是否为高温点。当确认所述疑似高温点为高温点时，记录所述高温点物料在第二成像区内的发现位置并报警。

在本发明中，所述热成像图像(即一次热成像图像或二次热成像图像)为带温度信息的红外线图片，从热成像图像中可以读取到成像区内各个点的物料的温度信息。将所述一次热成像图像中的最高温度值T1与目标温度T0进行比较，可以判断所述一次热成像图像中是否具有高温点。若T1≤T0，则判断一次热成像图像中不具有高温点，热成像仪对后续进入第一成像区内的物料继续进行高温监测。若T1＞T0，则判断所述一次热成像图像具有疑似高温点；热成像仪进一步对该疑似高温点处物料进行拍摄，获取其在第二成像区内的二次热成像图像。将所述二次热成像图像划分为n个区域(例如划分为九宫格)，获取n个区域中的最高温度值T2，将T2与目标温度T0进行比较，进而判断所述疑似高温点是否为高温点。若T2≤T0，则判断该疑似高温点为假高温点，热成像仪对后续进入第一成像区内的物料继续进行高温监测。若T2＞T0，则确认该疑似高温点为高温点，通过最高温度值T2对应在二次热成像图像上的区域，从而确定该高温点处物料在第二成像区内的发现位置并向主控(即主工艺计算机控制系统)报警。为进一步体现所述高温检测的准确性或精准度，所述二次热成像图像可以是连续拍摄的多张图片，通过对该疑似高温点处物料在连续拍摄的多张图片中的温度信息进行对比，从而针对该疑似高温点是否为高温点做出更加准确的判断。

在高温物料的运输过程中，当物料温度达到一定值时，物料内部会发生氧化放热反应，进一步提高物料的温度；但由于运输过程中物料之间存在振动或者内部位置相对变化从而又能破坏物料发生氧化放热反应的条件，进而使得物料的温度下降。如果单纯地在检测到一次高温点后，即直接通过一次检测判定该处物料出现高温或者自燃的情况，进而对该高温点处物料的发现位置进行标记并报警处理，难免存在检测不准确而造成处理不当的情况。本申请提供的技术方案，将识别高温点物料的过程分为初步判断疑似高温点，并针对疑似高温点进行追踪判定，从而得到准确的高温点的判断数据。物料高温点的精准判断，还有利于后续针对高温点物料的进一步处理。

需要说明的是，物料在振动筛、输送机、卸料导管、卸料斗、料仓等输送装置的运输过程中，由于输送装置自身的振动，会使得输送装置上的物料颗粒之间出现局部相对位移，使得原本可能自燃的物料释放热量，从而由最初的疑似高温点判定为假高温点。

一般来说，振动筛主体是密封结构，活性炭在振动筛内运动，现有振动筛内设置热电偶等常规检测方式难以捕捉快速经过的高温活性炭颗粒。热成像仪布置在振动筛内有空间不足、工作环境恶劣(振动、粉尘)的问题。因此，需要对现有振动筛做改造，以适应热成像仪检测高温活性炭颗粒的要求。

在本申请中，所述热成像仪设置在振动筛尾部盖板的上方(即热成像仪独立于振动筛设置)。振动筛尾部的盖板上设有同振动筛宽度的开孔，热成像仪的成像区域覆盖开孔宽度，覆盖振动筛后端下落段的活性炭颗粒以及一小段水平段活性炭颗粒，热成像仪通过所述开孔对振动筛筛板上流过的活性炭进行实时监测。作为优选，所述热成像仪设置在遮光罩的顶部，遮光罩则设置在振动筛尾部所述开孔的上部。遮光罩内设有黑色涂层以防止光线反射。遮光罩能够起到遮蔽外界光线的目的，消除外界光线对热成像仪的干扰。在本发明中，以热成像仪与遮光罩的连接位置为基点，所述热成像仪绕着该基点做往复摆动；所述热成像仪对进入振动筛尾部第一成像区和/或第二成像区内的物料进行实时拍摄，获取一次热成像图像和/或二次热成像图像。

进一步优选，所述热成像仪安装在防尘冷却保护罩内，防尘冷却保护罩则设置在遮光罩的顶部。所述防尘冷却保护罩的尾部(即防尘冷却保护罩位于遮光罩外部的一端)通入冷却介质，冷却介质从防尘冷却保护罩的前端(即防尘冷却保护罩位于遮光罩内的一端)喷出，冷却介质用于冷却热成像仪，保证其工作温度不高于60℃。同时，冷却介质可以防止粉尘进入热成像仪，造成仪器故障。防尘冷却保护罩的前端喷出的冷却介质还对热成像仪的镜头和保护罩高清防护镜片起到清洁保护作用，防止粉尘聚集，污染镜头和保护罩高清防护镜片。此外，从防尘冷却保护罩喷出的冷却介质能维持遮光罩内正压，防止外部粉尘进入遮光罩，防止个别活性炭颗粒从遮光罩开口跳出振动筛损伤热成像仪。所述冷却介质不做具体限定，能够起到上述作用即可，例如冷却介质为压缩空气、水、氮气中的一种。在本发明中，以防尘冷却保护罩与遮光罩的连接位置为基点，所述热成像仪与防尘冷却保护罩一并绕着该基点做往复摆动。

在本发明中，振动筛盖板上还设有第一除尘风口和第二除尘风口。第一除尘风口位于遮光罩的上游，第二除尘风口位于遮光罩的下游。其中，第二除尘风口倾斜设置在振动筛尾部的端板上，此处的倾斜设计能保证个别进入第二除尘风口的活性炭颗粒能依靠重力下落回振动筛。防尘冷却保护罩前端喷出的冷却介质和除尘风口的负压，除去了热成像范围空间内的粉尘，有利于提高热成像的准确性和提供热成像仪一个良好的工作环境。

在本发明中，热成像仪的安装高度、镜头等根据现场实际情况调整。热成像仪、防尘冷却保护罩、遮光罩为一个整体，该整体独立于振动筛，位于振动筛尾部盖板的上方，比振动筛盖板位置高1～2cm。

在本发明中，遮光罩的顶部可以设置一个或多个热成像仪。在具体的实施过程中，可以设置多个热成像仪，通过控制多个独立的热成像仪对进入成像区内的物料进行拍摄获取热成像图像，从而确保高温检测过程中不遗漏物料，解决了现有技术中难以全面检测的问题。同时，热成像仪绕着基点做往复摆动，即热成像仪的位置可以随着振动筛上物料的输送而摆动，针对疑似高温点的物料，热成像仪能够进一步追踪判定，从而使得检测更加精准，也更有利于实现检测的全面性。

在本发明中，所述吸附塔前活性炭高温检测系统还包括主工艺计算机控制系统(简称主控)、数据处理模块。热成像仪获取物料在成像区内的热成像图像后，根据所述热成像图像分析判断相应物料中是否具有高温点，将判断为高温点的数据信息传输至数据处理模块，数据处理模块与主控连接，即向主控发出报警，主控控制进入下一步处理流程。

在本申请中，所述物料即指活性炭，一般为解析塔解析后的新鲜活性炭。

在本申请中，所述“上游”“下游”是根据振动筛、输送机、卸料导管、卸料斗等输送装置上活性炭颗粒的流动方向而言的相对概念，即在输送装置上，活性炭颗粒先经过的位置为上游，后经过的位置为下游。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明的技术方案中，所述下料通道位置的一次处理能够及时处理振动筛上检测出来的自燃或高温活性炭，所述卸料斗的二次处理能够进一步熄灭阴燃活性炭颗粒和降低高温活性炭颗粒的温度，从而确保所述高温物料的熄灭冷却效果，以确保进入吸附塔内的活性炭颗粒温度适宜，解决了高温活性炭颗粒难以全面检测和处置的问题，提高了系统的安全性。

2、本发明将热成像仪设置在振动筛尾部盖板的上方，由于在振动筛尾部，活性炭颗粒处于流动下落状态，下落时的活性炭颗粒比其他位置更为分散，底层的活性炭颗粒被表层活性炭颗粒遮挡最少，更易被热成像仪检测识别，即在此处布置热成像系统更能全面检测所有活性炭颗粒，避免漏检。

3、本发明将自燃活性炭熄灭冷却装置分别设置在下料管上与卸料斗上部，进入下料管或卸料斗内的活性炭颗粒处于流动状态，流动状态的活性炭颗粒较其他状态更为分散，各层活性炭颗粒彼此之间的遮挡较少，因此自燃活性炭熄灭冷却装置所喷出的冷却介质能更均匀更充分的与高温活性炭颗粒接触并包覆或者充满在高温活性炭颗粒的周围，从而能够更加快速地实现高温活性炭颗粒的熄灭与冷却。

4、本发明采用热成像仪的高温检测方式，通过初步判断疑似高温点，并针对疑似高温点进行追踪判定，从而得到准确的高温点的判断数据，提高了检测的准确性。

5、本发明提供的技术方案，在识别振动筛尾部的物料具有高温点的情况下，能够精准控制灭火气体喷吹装置的灭火气体喷吹量，在实现高温物料的熄灭冷却的同时，也能控制灭火气体的使用成本；同时，本发明能够精准控制冷却水喷洒装置的喷水量，实现高温物料的熄灭和冷却，同时避免将液态水带入输送系统，提高了系统的安全性。

6、本发明中遮光罩的设置能够起到遮蔽外界光线的目的，消除外界光线对热成像仪的干扰；同时，本发明中防尘冷却保护罩的设置及防尘冷却保护罩内通入冷却介质，能够冷却热成像仪，防止粉尘聚集，对热成像仪的镜头和保护罩高清防护镜片起到清洁保护作用。

附图说明

图1为现有技术中活性炭脱硫脱硝装置工作示意图；

图2为现有技术中解析塔的结构示意图；

图3为本发明一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法的流程图；

图4为本发明另一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法的流程图；

图5为本发明一种高温活性炭二次灭火降温处理的系统的结构示意图；

图6为本发明中第一灭火气体喷吹装置与下料管部位的结构示意图；

图7为本发明中第一灭火气体喷吹装置与下料管部位的俯视图；

图8为本发明中第二灭火气体喷吹装置与卸料斗部位的结构示意图；

图9为本发明另一种高温活性炭二次灭火降温处理的系统的结构示意图；

图10为本发明中冷却水喷洒装置与卸料斗部位的结构示意图；

图11为本发明中热成像仪获取第一成像区内物料的一次热成像图像的示意图；

图12为本发明中热成像仪获取第二成像区内物料的二次热成像图像的示意图；

图13为本发明中热成像仪、数据处理模块、主控的关系图；

图14为本发明中一种高温活性炭颗粒处理流程的逻辑框图；

图15为本发明中另一种高温活性炭颗粒处理流程的逻辑框图。

附图标记：

1：振动筛；101：盖板；2：输送机；3：下料管；4：卸料斗；5：热成像仪；6：成像区；601：第一成像区；602：第二成像区；7：第一灭火气体喷吹装置；701：第一灭火气体阀；702：第一灭火气体主管；703：第一灭火气体支管；704：第一灭火气体喷嘴；8：第二灭火气体喷吹装置；801：第二灭火气体阀；802：第二灭火气体喷吹管；803：第二灭火气体喷嘴；9：冷却水喷洒装置；901：冷却水阀；902：冷却水管；903：冷却水喷嘴；10：遮光罩；11：防尘冷却保护罩；12：第一除尘风口；13：第二除尘风口；14：卸料导管；15：振动探头；16：冷却保护罩；A1：数据处理模块；A2：主工艺计算机控制系统。

具体实施方式

根据本发明的第二种实施方案，提供一种高温活性炭二次灭火降温处理的系统。

一种高温活性炭二次灭火降温处理的系统或一种用于第一种实施方案中所述方法的高温活性炭二次灭火降温处理的系统，该系统包括振动筛1、输送机2、下料管3、卸料斗4、第一自燃活性炭熄灭冷却装置、第二自燃活性炭熄灭冷却装置。所述振动筛1的卸料口通过下料管3与输送机2的进料口连接。输送机2的卸料口与卸料斗4连接。所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置设置在下料管3上。第二自燃活性炭熄灭冷却装置设置在卸料斗4的上部。

优选的是，该系统还包括热成像仪5和遮光罩10。所述振动筛1上设有盖板101。遮光罩10设置在振动筛1尾部的盖板101上。热成像仪5设置在遮光罩10的顶部。所述振动筛1尾部设有成像区6。优选，所述成像区6包括第一成像区601和第二成像区602，第一成像区601位于第二成像区602的上游。以热成像仪5与遮光罩10的连接位置为基点，所述热成像仪5绕着该基点做往复摆动。所述热成像仪5对进入振动筛1尾部第一成像区601和/或第二成像区602内的物料进行实时拍摄，获取一次热成像图像和/或二次热成像图像。

作为优选，振动筛1尾部的盖板101上设有开孔。遮光罩10位于所述开孔的上部。所述开孔的宽度与振动筛1的宽度相等或基本相等。

在本发明中，所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置为第一灭火气体喷吹装置7。第一灭火气体喷吹装置7设置在下料管3的管壁外侧。第一灭火气体喷吹装置7包括第一灭火气体主管702、第一灭火气体支管703、第一灭火气体喷嘴704。第一灭火气体主管702的一端与第一灭火气体支管703连接。第一灭火气体支管703与下料管3的管壁平行设置。第一灭火气体喷嘴704垂直设置在第一灭火气体支管703与下料管3的管壁之间。优选，所述第一灭火气体主管702上还设有第一灭火气体阀701。

优选的是，所述第一灭火气体支管703的数量为多根，优选为2～12根。多根第一灭火气体支管703以下料管3为中心对称分布或呈现环形分布。作为优选，每根第一灭火气体支管703与下料管3的管壁之间间隔平行设置多组第一灭火气体喷嘴704。

在本发明中，所述输送机2与卸料斗4之间还设有卸料导管14。输送机2的卸料口通过卸料导管14与卸料斗4入口连接。所述卸料导管14设置在卸料斗4上部的一侧。

优选的是，所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为第二灭火气体喷吹装置8。第二灭火气体喷吹装置8设置在卸料斗4上部，且位于与卸料导管14相对的一侧。第二灭火气体喷吹装置8包括第二灭火气体喷吹管802、第二灭火气体喷嘴803。第二灭火气体喷吹管802设置在卸料斗4外部。第二灭火气体喷嘴803设置在卸料斗4上部入口处。第二灭火气体喷吹管802的一端设有灭火气体入口，第二灭火气体喷吹管802的另一端与第二灭火气体喷嘴803连接。优选，第二灭火气体喷嘴803的喷吹方向与第二灭火气体喷吹装置8所在一侧的卸料斗4的侧壁平行。作为优选，所述第二灭火气体喷吹管802上还设有第二灭火气体阀801。

优选的是，所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为冷却水喷洒装置9。冷却水喷洒装置9设置在卸料斗4顶部，且位于靠近卸料导管14的一侧。冷却水喷洒装置9包括冷却水管902、冷却水喷嘴903；冷却水管902设置在卸料斗4上方。冷却水喷嘴903设置在卸料斗4顶部靠近卸料导管14的入口处。冷却水管902的一端设有冷却水入口，冷却水管902的另一端与冷却水喷嘴903连接。优选，冷却水喷嘴903的喷洒方向与冷却水喷洒装置9所在一侧的卸料斗4的侧壁垂直。作为优选，所述冷却水管902上还设有冷却水阀901。

作为优选，所述卸料斗4的侧壁外部还设有振动传感器15。优选，振动传感器15位于卸料导管14的同一侧。所述振动传感器15设置在冷却保护罩16内。振动传感器15通过冷却保护罩16与卸料斗4的外壁连接。

优选的是，所述遮光罩10的顶部还设有防尘冷却保护罩11。热成像仪5安装在防尘冷却保护罩11内。以防尘冷却保护罩11与遮光罩10的连接位置为基点，所述热成像仪5与防尘冷却保护罩11一并绕着该基点做往复摆动。优选，所述遮光罩10的内壁上设有黑色涂层。

优选的是，所述振动筛1的盖板101上还设有第一除尘风口12和第二除尘风口13。第一除尘风口12位于遮光罩10的上游。第二除尘风口13位于遮光罩10的下游。优选，第二除尘风口13倾斜设置在振动筛1尾部的端板上。除尘装置通过所述第一除尘风口12和/或第二除尘风口13对振动筛1上的物料进行除尘。

优选的是，该系统还包括数据处理模块A1与主工艺计算机控制系统A2。所述热成像仪5与数据处理模块A1连接，所述数据处理模块A1与主工艺计算机控制系统A2连接，同时振动传感器15、第一灭火气体喷吹装置7的第一灭火气体阀701、第二灭火气体喷吹装置8的第二灭火气体阀801或冷却水喷洒装置9的冷却水阀901与主工艺计算机控制系统A2连接。主工艺计算机控制系统A2控制数据处理模块A1、热成像仪5、振动传感器15、第一灭火气体阀701、第二灭火气体阀801、冷却水阀901的操作。

实施例1

一种高温活性炭二次灭火降温处理的系统，该系统包括振动筛1、输送机2、下料管3、卸料斗4、第一自燃活性炭熄灭冷却装置、第二自燃活性炭熄灭冷却装置。所述振动筛1的卸料口通过下料管3与输送机2的进料口连接。输送机2的卸料口与卸料斗4连接。所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置设置在下料管3上。第二自燃活性炭熄灭冷却装置设置在卸料斗4的上部。

实施例2

如图11和12所示，重复实施例1，只是该系统还包括热成像仪5和遮光罩10。所述振动筛1上设有盖板101。遮光罩10设置在振动筛1尾部的盖板101上。热成像仪5设置在遮光罩10的顶部。所述振动筛1尾部设有成像区6。所述成像区6包括第一成像区601和第二成像区602，第一成像区601位于第二成像区602的上游。以热成像仪5与遮光罩10的连接位置为基点，所述热成像仪5绕着该基点做往复摆动。所述热成像仪5对进入振动筛1尾部第一成像区601和第二成像区602内的物料进行实时拍摄，获取一次热成像图像和二次热成像图像。

实施例3

重复实施例2，只是振动筛1尾部的盖板101上设有开孔。遮光罩10位于所述开孔的上部。所述开孔的宽度与振动筛1的宽度相等。

实施例4

如图5-7所示，重复实施例3，只是所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置为第一灭火气体喷吹装置7。第一灭火气体喷吹装置7设置在下料管3的管壁外侧。第一灭火气体喷吹装置7包括第一灭火气体主管702、第一灭火气体支管703、第一灭火气体喷嘴704。第一灭火气体主管702的一端与第一灭火气体支管703连接。第一灭火气体支管703与下料管3的管壁平行设置。第一灭火气体喷嘴704垂直设置在第一灭火气体支管703与下料管3的管壁之间。所述第一灭火气体主管702上还设有第一灭火气体阀701。

实施例5

重复实施例4，只是所述第一灭火气体支管703的数量为2根。2根第一灭火气体支管703以下料管3为中心对称分布。每根第一灭火气体支管703与下料管3的管壁之间间隔平行设置多组第一灭火气体喷嘴704。

实施例6

重复实施例5，只是所述输送机2与卸料斗4之间还设有卸料导管14。输送机2的卸料口通过卸料导管14与卸料斗4入口连接。所述卸料导管14设置在卸料斗4上部的一侧。

实施例7

如图8所示，重复实施例6，只是所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为第二灭火气体喷吹装置8。第二灭火气体喷吹装置8设置在卸料斗4上部，且位于与卸料导管14相对的一侧。第二灭火气体喷吹装置8包括第二灭火气体喷吹管802、第二灭火气体喷嘴803。第二灭火气体喷吹管802设置在卸料斗4外部。第二灭火气体喷嘴803设置在卸料斗4上部入口处。第二灭火气体喷吹管802的一端设有灭火气体入口，第二灭火气体喷吹管802的另一端与第二灭火气体喷嘴803连接。第二灭火气体喷嘴803的喷吹方向与第二灭火气体喷吹装置8所在一侧的卸料斗4的侧壁平行。所述第二灭火气体喷吹管802上还设有第二灭火气体阀801。

实施例8

如图9-10所示，重复实施例3，只是所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为冷却水喷洒装置9。冷却水喷洒装置9设置在卸料斗4顶部，且位于靠近卸料导管14的一侧。冷却水喷洒装置9包括冷却水管902、冷却水喷嘴903；冷却水管902设置在卸料斗4上方。冷却水喷嘴903设置在卸料斗4顶部靠近卸料导管14的入口处。冷却水管902的一端设有冷却水入口，冷却水管902的另一端与冷却水喷嘴903连接。冷却水喷嘴903的喷洒方向与冷却水喷洒装置9所在一侧的卸料斗4的侧壁垂直。所述冷却水管902上还设有冷却水阀901。

实施例9

重复实施例8，只是所述卸料斗4的侧壁外部还设有振动传感器15。振动传感器15位于卸料导管14的同一侧。所述振动传感器15设置在冷却保护罩16内。振动传感器15通过冷却保护罩16与卸料斗4的外壁连接。

实施例10

重复实施例9，只是所述遮光罩10的顶部还设有防尘冷却保护罩11。热成像仪5安装在防尘冷却保护罩11内。以防尘冷却保护罩11与遮光罩10的连接位置为基点，所述热成像仪5与防尘冷却保护罩11一并绕着该基点做往复摆动。所述遮光罩10的内壁上设有黑色涂层。

实施例11

重复实施例10，只是所述振动筛1的盖板101上还设有第一除尘风口12和第二除尘风口13。第一除尘风口12位于遮光罩10的上游。第二除尘风口13位于遮光罩10的下游。且第二除尘风口13倾斜设置在振动筛1尾部的端板上。除尘装置通过所述第一除尘风口12和第二除尘风口13对振动筛1上的物料进行除尘。

实施例12

如图13所示，重复实施例11，只是该系统还包括数据处理模块A1与主工艺计算机控制系统A2。所述热成像仪5与数据处理模块A1连接，所述数据处理模块A1与主工艺计算机控制系统A2连接，同时振动传感器15、第一灭火气体喷吹装置7的第一灭火气体阀701、冷却水喷洒装置9的冷却水阀901与主工艺计算机控制系统A2连接。主工艺计算机控制系统A2控制数据处理模块A1、热成像仪5、振动传感器15、第一灭火气体阀701、冷却水阀901的操作。

实施例13

重复实施例7，只是该系统还包括数据处理模块A1与主工艺计算机控制系统A2。所述热成像仪5与数据处理模块A1连接，所述数据处理模块A1与主工艺计算机控制系统A2连接，同时振动传感器15、第一灭火气体喷吹装置7的第一灭火气体阀701、第二灭火气体喷吹装置8的第二灭火气体阀801与主工艺计算机控制系统A2连接。主工艺计算机控制系统A2控制数据处理模块A1、热成像仪5、振动传感器15、第一灭火气体阀701、第二灭火气体阀801的操作。

实施例14

如图3所示，一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法，该方法包括以下步骤：

1)当检测到由解析塔排料口进入振动筛1上的物料具有高温点时，通过设置在振动筛1卸料口与输送机2进料口之间的下料管3上的第一自燃活性炭熄灭冷却装置对相应高温物料进行一次灭火降温处理；

2)当所述高温点处的物料移动至与输送机2卸料口连接的卸料斗4内，通过设置在卸料斗4上部的第二自燃活性炭熄灭冷却装置对所述高温物料进行二次灭火降温处理。

实施例15

如图4所示，重复实施例14，只是步骤1)中还包括检测进入振动筛1上的物料是否具有高温点的步骤，该步骤包括以下子步骤：

1a)热成像仪5对进入振动筛1尾部成像区6内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；

1b)根据所述热成像图像分析判断进入成像区6内的物料是否具有高温点；

1b1)若判断所述热成像图像不具有高温点，则重复步骤1a)；

1b2)若判断所述热成像图像具有高温点，记录该高温点处的物料在振动筛1尾部成像区6内的发现位置并报警。

实施例16

如图14所示，重复实施例15，只是在步骤1)中，所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置为第一灭火气体喷吹装置7。第一灭火气体喷吹装置7上设有第一灭火气体阀701。所述灭火气体为氮气。

在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0。从t0时刻开始，打开第一灭火气体喷吹装置7的第一灭火气体阀701，第一灭火气体喷吹装置7对进入下料管3内的高温物料喷吹灭火气体。所述第一灭火气体喷吹装置7喷吹灭火气体持续时间t1后，关闭第一灭火气体阀701，完成一次灭火降温处理。其中，所述第一灭火气体喷吹装置7喷吹灭火气体的持续时间t1满足下述关系式：

其中：t1为第一灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间，s；C_h为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)；M_h为所检测到的高温活性炭的量，kg；Δt_h1为一次灭火降温处理中活性炭降温目标，℃；C_n为灭火气体的比热容，kJ/(kg·℃)；ρ_n为灭火气体的密度，kg/m³；Δt_n1为一次灭火降温处理后灭火气体升高的温度，℃；S₁为第一灭火气体喷吹装置的喷孔截面积，m²；v₁为第一灭火气体喷吹装置喷出灭火气体的流速，m/s；k₁为安全系数，取值为1.2～2。

在步骤2)中，所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为第二灭火气体喷吹装置8。第二灭火气体喷吹装置8上设有第二灭火气体阀801。所述灭火气体为氮气。

在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0。步骤2)具体包括以下步骤：

2a1)获取所述发现位置至振动筛1卸料口的距离XL1，振动筛1卸料口至输送机2卸料口的输送距离XL2，及输送机2卸料口至卸料斗4顶部的输送距离XL3，结合振动筛1上物料运行速度V_a，输送机2上物料的运行速度V_b，及输送机2卸料口至卸料斗4的卸料速度V_c，得到所述高温点处物料从发现位置运行到所述第二灭火气体喷吹装置8的位置所需的时间t2：

2b1)从t0时刻开始，经过t2时间后，打开第二灭火气体喷吹装置8的第二灭火气体阀801，第二灭火气体喷吹装置8对进入卸料斗4内的高温物料喷吹灭火气体；

2c1)所述第二灭火气体喷吹装置8喷吹灭火气体持续时间t3后，关闭第二灭火气体阀801，完成二次灭火降温处理；其中，所述第二灭火气体喷吹装置8喷吹灭火气体的持续时间t3满足下述关系式：

其中：t3为第二灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间，s；C_h为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)；M_h为所检测到的高温活性炭的量，kg；Δt_h2为二次灭火降温处理中活性炭降温目标，℃；C_n为灭火气体的比热容，kJ/(kg·℃)；ρ_n为灭火气体的密度，kg/m³；Δt_n2为二次灭火降温处理后灭火气体升高的温度，℃；S₂为第二灭火气体喷吹装置的喷孔截面积，m²；v₂为第二灭火气体喷吹装置喷出灭火气体的流速，m/s；k₂为安全系数，取值为1.5～1.8。

实施例17

如图15所示，重复实施例15，只是在步骤1)中，所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置为第一灭火气体喷吹装置7。第一灭火气体喷吹装置7上设有第一灭火气体阀701。所述灭火气体为氮气。

在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0。从t0时刻开始，打开第一灭火气体喷吹装置7的第一灭火气体阀701，第一灭火气体喷吹装置7对进入下料管3内的高温物料喷吹灭火气体。所述第一灭火气体喷吹装置7喷吹灭火气体持续时间t1后，关闭第一灭火气体阀701，完成一次灭火降温处理。其中，所述第一灭火气体喷吹装置7喷吹灭火气体的持续时间t1满足下述关系式：

其中：t1为第一灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间，s；C_h为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)；M_h为所检测到的高温活性炭的量，kg；Δt_h1为一次灭火降温处理中活性炭降温目标，℃；C_n为灭火气体的比热容，kJ/(kg·℃)；ρ_n为灭火气体的密度，kg/m³；Δt_n1为一次灭火降温处理后灭火气体升高的温度，℃；S₁为第一灭火气体喷吹装置的喷孔截面积，m²；v₁为第一灭火气体喷吹装置喷出灭火气体的流速，m/s；k₁为安全系数，取值为1.2～2。

在步骤2)中，所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为冷却水喷洒装置9。冷却水喷洒装置9上设有冷却水阀901。

在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0。步骤2)具体包括以下步骤：

2a2)获取所述发现位置至振动筛1卸料口的距离XL1，振动筛1卸料口至输送机2卸料口的输送距离XL2，及输送机2卸料口至卸料斗4顶部的输送距离XL3，结合振动筛1上物料运行速度V_a，输送机2上物料的运行速度V_b，及输送机2卸料口至卸料斗4的卸料速度V_c，得到所述高温点处物料从发现位置运行到所述冷却水喷洒装置9的位置所需的时间t2：

2b2)从t0时刻开始，经过t2时间后，打开冷却水喷洒装置9的冷却水阀901，冷却水喷洒装置9对进入卸料斗4内的高温物料喷水降温；

2c2)所述冷却水喷洒装置9对高温物料喷水持续时间t4后，关闭冷却水阀901，完成二次灭火降温处理；其中，所述冷却水喷洒装置9喷水的持续时间t4满足下述关系式：

其中：t4为冷却水喷洒装置喷水的持续时间，s；C_h为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)；M_h为所检测到的高温活性炭的量，kg；Δt_h2为二次灭火降温处理中活性炭降温目标，℃；C_w1为蒸发温度的水的比热容，kJ/(kg·℃)；Cw2为初始温度的水的比热容，kJ/(kg·℃)；T_w1为水的蒸发温度，℃；ρ_w为冷却水的密度，kg/m³；T_w2为冷却水喷洒装置喷出水的初始温度，℃；h_w为水在蒸发温度下的汽化潜热，kJ/kg；S₃为冷却水喷洒装置的喷孔截面积，m²；v₃为冷却水喷洒装置喷出水的流速，m/s；k₃为安全系数，取值为1.5～2。

实施例18

重复实施例17，只是所述振动筛1上设有盖板101，进入振动筛1内的物料沿振动筛1的长度方向运动。所述成像区6包括第一成像区601和第二成像区602。在振动筛1的尾部，第一成像区601位于第二成像区602的上游。

在步骤1a)中，所述热成像仪5对进入振动筛1尾部成像区6内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像，具体为：

1a1)振动筛1尾部的盖板101上设有开孔，所述开孔的上部设有遮光罩10，热成像仪5设置在遮光罩10的顶部；

1a2)以热成像仪5与遮光罩10的连接位置为基点，所述热成像仪5绕着该基点做往复摆动。所述热成像仪5对进入振动筛1尾部第一成像区601和第二成像区602内的物料进行实时拍摄，获取一次热成像图像和二次热成像图像。

实施例19

重复实施例18，只是在步骤1b)中，根据所述热成像图像分析判断进入成像区6内的物料是否具有高温点，具体为：

热成像仪5对进入振动筛1尾部第一成像区601内的物料进行实时拍摄，得到一次热成像图像。获取一次热成像图像中的最高温度值T1，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0进行对比。若T1≤T0，则判断所述一次热成像图像不具有高温点，重复步骤1a)。若T1＞T0，则判断所述一次热成像图像具有疑似高温点。T0的取值为410℃。

当判断一次热成像图像具有疑似高温点，则热成像仪5追踪拍摄所述疑似高温点处的物料进入振动筛1尾部第二成像区602内的二次热成像图像，进一步判断所述疑似高温点是否为高温点。

将所述二次热成像图像划分为4个区域，获取4个区域中每个区域的最高温度，选取4个最高温度中的最高温度值T2，将该最高温度值T2与设定的目标温度T0进行对比。若T2≤T0，则判断所述疑似高温点为假高温点，重复步骤1a)。若T2＞T0，则确认所述疑似高温点为高温点。通过该最高温度值T2对应在二次热成像图像上的区域，从而确定该高温点处物料在振动筛1尾部第二成像区602内的发现位置并记录。

实施例20

重复实施例19，只是所述遮光罩10的顶部还设有防尘冷却保护罩11。热成像仪5安装在防尘冷却保护罩11内。以防尘冷却保护罩11与遮光罩10的连接位置为基点，所述热成像仪5与防尘冷却保护罩11一并绕着该基点做往复摆动。所述防尘冷却保护罩11内通入冷却介质，冷却介质由防尘冷却保护罩11向遮光罩10内喷出。所述冷却介质为压缩空气。所述遮光罩10的内壁上设有黑色涂层。

实施例21

重复实施例20，只是所述振动筛1的盖板101上还设有第一除尘风口12和第二除尘风口13。第一除尘风口12位于遮光罩10的上游。第二除尘风口13位于遮光罩10的下游。且第二除尘风口13倾斜设置在振动筛1尾部的端板上。除尘装置通过所述第一除尘风口12和第二除尘风口13对振动筛1上的物料进行除尘。

应用实施例1

一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法，该方法包括以下步骤：

1a)热成像仪5对进入振动筛1尾部第一成像区601内的物料进行实时拍摄，得到一次热成像图像；

1b)根据所述一次热成像图像分析判断进入第一成像区601内的物料是否具有高温点：

根据所述一次热成像图像，获取一次热成像图像中的最高温度值T1＝170℃，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0进行对比。T0的取值为410℃。由于T1＜T0，因此判断所述一次热成像图像不具有高温点。重复步骤1a)。

应用实施例2

一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法，该方法包括以下步骤：

1a)热成像仪5对进入振动筛1尾部第一成像区601内的物料进行实时拍摄，得到一次热成像图像；

1b)根据所述一次热成像图像分析判断进入第一成像区601内的物料是否具有高温点：

根据所述一次热成像图像，获取一次热成像图像中的最高温度值T1＝420℃，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0进行对比。T0的取值为410℃。由于T1＞T0，因此判断所述一次热成像图像具有疑似高温点。

热成像5追踪拍摄所述疑似高温点处的物料进入振动筛1尾部第二成像区602内的二次热成像图像，进一步判断所述疑似高温点是否为高温点：

将所述二次热成像图像划分为九宫格，获取9个区域中每个区域的最高温度，选取9个最高温度中的最高温度值T2＝421℃，将该最高温度值T2与设定的目标温度T0进行对比。由于T2＞T0，因此确认所述疑似高温点为高温点。

通过该最高温度值T2对应在二次热成像图像上的区域，从而确定该高温点处物料在振动筛1尾部第二成像区602内的发现位置，通过设置在振动筛1卸料口与输送机2进料口之间的下料管3上的第一自燃活性炭熄灭冷却装置对所述高温物料进行一次灭火降温处理。

所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置为第一灭火气体喷吹装置7。所述灭火气体为氮气。当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0。从t0时刻开始，打开第一灭火气体喷吹装置7的第一灭火气体阀701，第一灭火气体喷吹装置7对进入下料管3内的高温物料喷吹灭火气体。所述第一灭火气体喷吹装置7喷吹灭火气体持续时间t1后，关闭第一灭火气体阀701，完成一次灭火降温处理。其中，所述第一灭火气体喷吹装置7喷吹灭火气体的持续时间t1满足下述关系式：

其中：t1为第一灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间，s。C_h为活性炭比热容，C_h＝0.84kJ/(kg·℃)。M_h为所检测到的高温活性炭的量，M_h＝2kg。Δt_h1为活性炭降温目标，Δt_h1＝50℃。C_n为灭火气体的比热容，C_n＝1.30kJ/(kg·℃)。ρ_n为灭火气体的密度，ρ_n＝1.25kg/m³。Δt_n1为灭火气体经过灭火降温后升高的温度，Δt_n1＝35℃。S₁为灭火气体喷吹装置的喷孔截面积，S₁＝3.6×10^-3m²。v₁为灭火气体喷吹装置喷出灭火气体的流速，v₁＝100m/s。灭火气体为氮气，喷嘴为5个双面气刀，长0.3m，孔宽2mm，k₁为安全系数，取值为1.7。

2)当所述高温点处的物料移动至与输送机2卸料口连接的卸料斗4内，通过设置在卸料斗4上部的第二自燃活性炭熄灭冷却装置对所述高温物料进行二次灭火降温处理。所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为第二灭火气体喷吹装置8。第二灭火气体喷吹装置8上设有第二灭火气体阀801。所述灭火气体为氮气。

在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0。步骤2)具体包括以下步骤：

2a1)获取所述发现位置至振动筛1卸料口的距离XL1＝2.5m，振动筛1卸料口至输送机2卸料口的输送距离XL2＝100m，及输送机2卸料口至卸料斗4顶部的输送距离XL3＝2.5m，结合振动筛1上物料运行速度V_a＝50mm/s，输送机2上物料的运行速度V_b＝200mm/s，及输送机2卸料口至卸料斗4的卸料速度V_c＝350mm/s，得到所述高温点处物料从发现位置运行到所述第二灭火气体喷吹装置8的位置所需的时间t2：

2b1)从t0时刻开始，经过t2时间后，打开第二灭火气体喷吹装置8的第二灭火气体阀801，第二灭火气体喷吹装置8对进入卸料斗4内的高温物料喷吹灭火气体；

2c1)所述第二灭火气体喷吹装置8喷吹灭火气体持续时间t3后，关闭第二灭火气体阀801，完成二次灭火降温处理。其中，所述第二灭火气体喷吹装置8喷吹灭火气体的持续时间t3满足下述关系式：

其中：t3为第二灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间，s。C_h为活性炭比热容，C_h＝0.84kJ/(kg·℃)。M_h为所检测到的高温活性炭的量，M_h＝2kg。Δt_h2为二次灭火降温处理中活性炭降温目标，Δt_h2＝30℃。C_n为灭火气体的比热容，C_n＝1.30kJ/(kg·℃)。ρ_n为灭火气体的密度，ρ_n＝1.25kg/m³。Δt_n2为二次灭火降温处理后灭火气体升高的温度，Δt_n2＝20℃。S₂为第二灭火气体喷吹装置的喷孔截面积，S₂＝3.6×10^-3m²。v₂为第二灭火气体喷吹装置喷出灭火气体的流速，v₂＝100m/s。灭火气体为氮气，喷嘴为3个双面气刀，长0.3m，孔宽2mm，k₁为安全系数，取值为1.6。

应用实施例3

一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法，该方法包括以下步骤：

1a)热成像仪5对进入振动筛1尾部第一成像区601内的物料进行实时拍摄，得到一次热成像图像；

1b)根据所述一次热成像图像分析判断进入第一成像区601内的物料是否具有高温点：

根据所述一次热成像图像，获取一次热成像图像中的最高温度值T1＝427℃，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0进行对比。T0的取值为415℃。由于T1＞T0，因此判断所述一次热成像图像具有疑似高温点。

热成像5追踪拍摄所述疑似高温点处的物料进入振动筛1尾部第二成像区602内的二次热成像图像，进一步判断所述疑似高温点是否为高温点：

将所述二次热成像图像划分为九宫格，获取9个区域中每个区域的最高温度，选取9个最高温度中的最高温度值T2＝426℃，将该最高温度值T2与设定的目标温度T0进行对比。由于T2＞T0，因此确认所述疑似高温点为高温点。

通过该最高温度值T2对应在二次热成像图像上的区域，从而确定该高温点处物料在振动筛1尾部第二成像区602内的发现位置，通过设置在振动筛1卸料口与输送机2进料口之间的下料管3上的第一自燃活性炭熄灭冷却装置对所述高温物料进行一次灭火降温处理。

所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置为第一灭火气体喷吹装置7。所述灭火气体为氮气。当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0。从t0时刻开始，打开第一灭火气体喷吹装置7的第一灭火气体阀701，第一灭火气体喷吹装置7对进入下料管3内的高温物料喷吹灭火气体。所述第一灭火气体喷吹装置7喷吹灭火气体持续时间t1后，关闭第一灭火气体阀701，完成一次灭火降温处理。其中，所述第一灭火气体喷吹装置7喷吹灭火气体的持续时间t1满足下述关系式：

其中：t1为第一灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间，s。C_h为活性炭比热容，C_h＝0.84kJ/(kg·℃)。M_h为所检测到的高温活性炭的量，M_h＝3kg。Δt_h1为活性炭降温目标，Δt_h1＝50℃。C_n为灭火气体的比热容，C_n＝1.30kJ/(kg·℃)。ρ_n为灭火气体的密度，ρ_n＝1.25kg/m³。Δt_n1为灭火气体经过灭火降温后升高的温度，Δt_n1＝35℃。S₁为灭火气体喷吹装置的喷孔截面积，S₁＝3.6×10^-3m²。v₁为灭火气体喷吹装置喷出灭火气体的流速，v₁＝100m/s。灭火气体为氮气，喷嘴为5个双面气刀，长0.3m，孔宽2mm，k₁为安全系数，取值为1.7。

2)当所述高温点处的物料移动至与输送机2卸料口连接的卸料斗4内，通过设置在卸料斗4上部的第二自燃活性炭熄灭冷却装置对所述高温物料进行二次灭火降温处理。所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为冷却水喷洒装置9。冷却水喷洒装置9上设有冷却水阀901。

在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0。步骤2)具体包括以下步骤：

2a2)获取所述发现位置至振动筛1卸料口的距离XL1＝2.5m，振动筛1卸料口至输送机2卸料口的输送距离XL2＝100m，及输送机2卸料口至卸料斗4顶部的输送距离XL3＝2.5m，结合振动筛1上物料运行速度V_a＝50mm/s，输送机2上物料的运行速度V_b＝200mm/s，及输送机2卸料口至卸料斗4的卸料速度V_c＝350mm/s，得到所述高温点处物料从发现位置运行到所述第二灭火气体喷吹装置8的位置所需的时间t2：

2b2)从t0时刻开始，经过t2时间后，打开冷却水喷洒装置9的冷却水阀901，冷却水喷洒装置9对进入卸料斗4内的高温物料喷水降温；

2c2)所述冷却水喷洒装置9对高温物料喷水持续时间t4后，关闭冷却水阀901，完成二次灭火降温处理；其中，所述冷却水喷洒装置9喷水的持续时间t4满足下述关系式：

其中：t4为冷却水喷洒装置喷水的持续时间，s；C_h为活性炭比热容，C_h＝0.84kJ/(kg·℃)；M_h为所检测到的高温活性炭的量，M_h＝3kg；Δt_h2为二次灭火降温处理中活性炭降温目标，Δt_h2＝40℃；C_w1为蒸发温度的水的比热容，C_w1＝4.22kJ/(kg·℃)；C_w2为初始温度的水的比热容，C_w2＝4.191kJ/(kg·℃)；T_w1为水的蒸发温度，T_w1＝100℃；ρ_w为冷却水的密度，ρ_w＝999.7kg/m³；T_w2为冷却水喷洒装置喷出水的初始温度，T_w2＝10℃；h_w为水在蒸发温度下的汽化潜热，h_w＝2256.6kJ/kg；S₃为冷却水喷洒装置的喷孔截面积，S₃＝1.77×10^{- 6}m²；v₃为冷却水喷洒装置喷出水的流速，v₃＝8m/s；冷却水喷嘴为5个雾化喷嘴，喷孔直径1.5mm，k₃为安全系数，取值为1.5。

Claims (28)

1.一种高温活性炭二次灭火降温处理的方法，该方法包括以下步骤：

1) 振动筛（1）上设有盖板（101），进入振动筛（1）内的物料沿振动筛（1）的长度方向运动；成像区（6）包括第一成像区（601）和第二成像区（602）；在振动筛（1）的尾部，第一成像区（601）位于第二成像区（602）的上游；检测进入振动筛（1）上的物料是否具有高温点的步骤，该步骤包括以下子步骤：

1a) 热成像仪（5）对进入振动筛（1）尾部成像区（6）内的物料进行实时拍摄，得到热成像图像；具体为：

1a1) 振动筛（1）尾部的盖板（101）上设有开孔，所述开孔的上部设有遮光罩（10），热成像仪（5）设置在遮光罩（10）的顶部；

1a2) 以热成像仪（5）与遮光罩（10）的连接位置为基点，所述热成像仪（5）绕着该基点做往复摆动；所述热成像仪（5）对进入振动筛（1）尾部第一成像区（601）和/或第二成像区（602）内的物料进行实时拍摄，获取一次热成像图像和/或二次热成像图像；

1b) 根据所述热成像图像分析判断进入成像区（6）内的物料是否具有高温点；

1b1) 若判断所述热成像图像不具有高温点，则重复步骤1a)；

1b2) 若判断所述热成像图像具有高温点，记录该高温点处的物料在振动筛（1）尾部成像区（6）内的发现位置并报警；

当检测到由解析塔排料口进入振动筛（1）上的物料具有高温点时，通过设置在振动筛（1）卸料口与输送机（2）进料口之间的下料管（3）上的第一自燃活性炭熄灭冷却装置对相应高温物料进行一次灭火降温处理；

2) 当所述高温点处的物料移动至与输送机（2）卸料口连接的卸料斗（4）内，通过设置在卸料斗（4）上部的第二自燃活性炭熄灭冷却装置对所述高温物料进行二次灭火降温处理。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤1)中，所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置为第一灭火气体喷吹装置（7）；第一灭火气体喷吹装置（7）上设有第一灭火气体阀（701）。

3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于：在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0；从t0时刻开始，打开第一灭火气体喷吹装置（7）的第一灭火气体阀（701），第一灭火气体喷吹装置（7）对进入下料管（3）内的高温物料喷吹灭火气体；所述第一灭火气体喷吹装置（7）喷吹灭火气体持续时间t1后，关闭第一灭火气体阀（701），完成一次灭火降温处理；其中，所述第一灭火气体喷吹装置（7）喷吹灭火气体的持续时间t1满足下述关系式：

…………(公式1)；

其中：t1为第一灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间，s；

为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)；

为所检测到的高温活性炭的量，kg；

为一次灭火降温处理中活性炭降温目标，℃；

为灭火气体的比热容，kJ/(kg·℃)；

为灭火气体的密度，kg/m³；

为一次灭火降温处理后灭火气体升高的温度，℃；

为第一灭火气体喷吹装置的喷孔截面积，m²；

为第一灭火气体喷吹装置喷出灭火气体的流速，m/s；k₁为安全系数，取值为1.2~2。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：在步骤2)中，所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为第二灭火气体喷吹装置（8）；第二灭火气体喷吹装置（8）上设有第二灭火气体阀（801）。

5.根据权利要求4所述的方法，其特征在于：在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0；步骤2)具体包括以下步骤：

2a1) 获取所述发现位置至振动筛（1）卸料口的距离XL1，振动筛（1）卸料口至输送机（2）卸料口的输送距离XL2，及输送机（2）卸料口至卸料斗（4）顶部的输送距离XL3，结合振动筛（1）上物料运行速度V_a，输送机（2）上物料的运行速度V_b，及输送机（2）卸料口至卸料斗（4）的卸料速度V_c，得到所述高温点处物料从发现位置运行到所述第二灭火气体喷吹装置（8）的位置所需的时间t2：

…………(公式2)；

2b1) 从t0时刻开始，经过t2时间后，打开第二灭火气体喷吹装置（8）的第二灭火气体阀（801），第二灭火气体喷吹装置（8）对进入卸料斗（4）内的高温物料喷吹灭火气体；

2c1) 所述第二灭火气体喷吹装置（8）喷吹灭火气体持续时间t3后，关闭第二灭火气体阀（801），完成二次灭火降温处理；其中，所述第二灭火气体喷吹装置（8）喷吹灭火气体的持续时间t3满足下述关系式：

…………(公式3)；

其中：t3为第二灭火气体喷吹装置喷吹灭火气体的持续时间，s；

为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)；

为所检测到的高温活性炭的量，kg；

为二次灭火降温处理中活性炭降温目标，℃；

为灭火气体的比热容，kJ/(kg·℃)；

为灭火气体的密度，kg/m³；

为二次灭火降温处理后灭火气体升高的温度，℃；

为第二灭火气体喷吹装置的喷孔截面积，m²；

为第二灭火气体喷吹装置喷出灭火气体的流速，m/s；k₂为安全系数，取值为1.5~1.8。

6.根据权利要求1-3中任一项所述的方法，其特征在于：在步骤2)中，所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为冷却水喷洒装置（9）；冷却水喷洒装置（9）上设有冷却水阀（901）。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于：在步骤1b)中，当判断所述热成像图像具有高温点，记录当前时刻t0；步骤2)具体包括以下步骤：

2a2) 获取所述发现位置至振动筛（1）卸料口的距离XL1，振动筛（1）卸料口至输送机（2）卸料口的输送距离XL2，及输送机（2）卸料口至卸料斗（4）顶部的输送距离XL3，结合振动筛（1）上物料运行速度V_a，输送机（2）上物料的运行速度V_b，及输送机（2）卸料口至卸料斗（4）的卸料速度V_c，得到所述高温点处物料从发现位置运行到所述冷却水喷洒装置（9）的位置所需的时间t2：

…………(公式2)；

2b2) 从t0时刻开始，经过t2时间后，打开冷却水喷洒装置（9）的冷却水阀（901），冷却水喷洒装置（9）对进入卸料斗（4）内的高温物料喷水降温；

2c2) 所述冷却水喷洒装置（9）对高温物料喷水持续时间t4后，关闭冷却水阀（901），完成二次灭火降温处理；其中，所述冷却水喷洒装置（9）喷水的持续时间t4满足下述关系式：

…………(公式4)；

其中：t4为冷却水喷洒装置喷水的持续时间，s；

为活性炭比热容，kJ/(kg·℃)；

为所检测到的高温活性炭的量，kg；

为二次灭火降温处理中活性炭降温目标，℃；

为蒸发温度的水的比热容，kJ/(kg·℃)；

为初始温度的水的比热容，kJ/(kg·℃)；

为水的蒸发温度，℃；

为冷却水的密度，kg/m³；

为冷却水喷洒装置喷出水的初始温度，℃；

为水在蒸发温度下的汽化潜热，kJ/kg；

为冷却水喷洒装置的喷孔截面积，m²；

为冷却水喷洒装置喷出水的流速，m/s；k₃为安全系数，取值为1.5~2。

8.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：在步骤1b)中，根据所述热成像图像分析判断进入成像区（6）内的物料是否具有高温点，具体为：

热成像仪（5）对进入振动筛（1）尾部第一成像区（601）内的物料进行实时拍摄，得到一次热成像图像；获取一次热成像图像中的最高温度值T1，将该最高温度值T1与设定的目标温度T0进行对比；若T1≤T0，则判断所述一次热成像图像不具有高温点，重复步骤1a)；若T1＞T0，则判断所述一次热成像图像具有疑似高温点；

当判断一次热成像图像具有疑似高温点，则热成像仪（5）追踪拍摄所述疑似高温点处的物料进入振动筛（1）尾部第二成像区（602）内的二次热成像图像，进一步判断所述疑似高温点是否为高温点；

将所述二次热成像图像划分为n个区域，获取n个区域中每个区域的最高温度，选取n个最高温度中的最高温度值T2，将该最高温度值T2与设定的目标温度T0进行对比；若T2≤T0，则判断所述疑似高温点为假高温点，重复步骤1a)；若T2＞T0，则确认所述疑似高温点为高温点；通过该最高温度值T2对应在二次热成像图像上的区域，从而确定该高温点处物料在振动筛（1）尾部第二成像区（602）内的发现位置并记录。

9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于：T0的取值范围为390~425℃。

10.根据权利要求9所述的方法，其特征在于：T0的取值范围为400~420℃。

11.根据权利要求1所述的方法，其特征在于：所述遮光罩（10）的顶部还设有防尘冷却保护罩（11）；热成像仪（5）安装在防尘冷却保护罩（11）内；以防尘冷却保护罩（11）与遮光罩（10）的连接位置为基点，所述热成像仪（5）与防尘冷却保护罩（11）一并绕着该基点做往复摆动；和/或

所述振动筛（1）的盖板（101）上还设有第一除尘风口（12）和第二除尘风口（13）；第一除尘风口（12）位于遮光罩（10）的上游；第二除尘风口（13）位于遮光罩（10）的下游。

12.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述防尘冷却保护罩（11）内通入冷却介质，冷却介质由防尘冷却保护罩（11）向遮光罩（10）内喷出；和/或

第二除尘风口（13）倾斜设置在振动筛（1）尾部的端板上；除尘装置通过所述第一除尘风口（12）和/或第二除尘风口（13）对振动筛（1）上的物料进行除尘。

13.根据权利要求12所述的方法，其特征在于：所述冷却介质为压缩空气、水、氮气中的一种。

14.根据权利要求11所述的方法，其特征在于：所述遮光罩（10）的内壁上设有黑色涂层。

15.一种用于权利要求1-14中任一项所述方法的高温活性炭二次灭火降温处理的系统，该系统包括振动筛（1）、输送机（2）、下料管（3）、卸料斗（4）、第一自燃活性炭熄灭冷却装置、第二自燃活性炭熄灭冷却装置；所述振动筛（1）的卸料口通过下料管（3）与输送机（2）的进料口连接；输送机（2）的卸料口与卸料斗（4）连接；所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置设置在下料管（3）上；第二自燃活性炭熄灭冷却装置设置在卸料斗（4）的上部；

该系统还包括热成像仪（5）和遮光罩（10）；所述振动筛（1）上设有盖板（101）；遮光罩（10）设置在振动筛（1）尾部的盖板（101）上；热成像仪（5）设置在遮光罩（10）的顶部；所述振动筛（1）尾部设有成像区（6）；

所述成像区（6）包括第一成像区（601）和第二成像区（602），第一成像区（601）位于第二成像区（602）的上游；以热成像仪（5）与遮光罩（10）的连接位置为基点，所述热成像仪（5）绕着该基点做往复摆动；所述热成像仪（5）对进入振动筛（1）尾部第一成像区（601）和/或第二成像区（602）内的物料进行实时拍摄，获取一次热成像图像和/或二次热成像图像。

16.根据权利要求15所述的系统，其特征在于：振动筛（1）尾部的盖板（101）上设有开孔；遮光罩（10）位于所述开孔的上部；所述开孔的宽度与振动筛（1）的宽度相等。

17.根据权利要求15所述的系统，其特征在于：所述第一自燃活性炭熄灭冷却装置为第一灭火气体喷吹装置（7）；第一灭火气体喷吹装置（7）设置在下料管（3）的管壁外侧；第一灭火气体喷吹装置（7）包括第一灭火气体主管（702）、第一灭火气体支管（703）、第一灭火气体喷嘴（704）；第一灭火气体主管（702）的一端与第一灭火气体支管（703）连接；第一灭火气体支管（703）与下料管（3）的管壁平行设置；第一灭火气体喷嘴（704）垂直设置在第一灭火气体支管（703）与下料管（3）的管壁之间；所述第一灭火气体主管（702）上还设有第一灭火气体阀（701）。

18.根据权利要求17所述的系统，其特征在于：所述第一灭火气体支管（703）的数量为多根；多根第一灭火气体支管（703）以下料管（3）为中心对称分布或呈现环形分布。

19.根据权利要求18所述的系统，其特征在于：每根第一灭火气体支管（703）与下料管（3）的管壁之间间隔平行设置多组第一灭火气体喷嘴（704）。

20.根据权利要求19所述的系统，其特征在于：所述第一灭火气体支管（703）的数量为2~12根。

21.根据权利要求15所述的系统，其特征在于：所述输送机（2）与卸料斗（4）之间还设有卸料导管（14）；输送机（2）的卸料口通过卸料导管（14）与卸料斗（4）入口连接；所述卸料导管（14）设置在卸料斗（4）上部的一侧。

22.根据权利要求21所述的系统，其特征在于：所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为第二灭火气体喷吹装置（8）；第二灭火气体喷吹装置（8）设置在卸料斗（4）上部，且位于与卸料导管（14）相对的一侧；第二灭火气体喷吹装置（8）包括第二灭火气体喷吹管（802）、第二灭火气体喷嘴（803）；第二灭火气体喷吹管（802）设置在卸料斗（4）外部；第二灭火气体喷嘴（803）设置在卸料斗（4）上部入口处；第二灭火气体喷吹管（802）的一端设有灭火气体入口，第二灭火气体喷吹管（802）的另一端与第二灭火气体喷嘴（803）连接；所述第二灭火气体喷吹管（802）上还设有第二灭火气体阀（801）；或

所述第二自燃活性炭熄灭冷却装置为冷却水喷洒装置（9）；冷却水喷洒装置（9）设置在卸料斗（4）顶部，且位于靠近卸料导管（14）的一侧；冷却水喷洒装置（9）包括冷却水管（902）、冷却水喷嘴（903）；冷却水管（902）设置在卸料斗（4）上方；冷却水喷嘴（903）设置在卸料斗（4）顶部靠近卸料导管（14）的入口处；冷却水管（902）的一端设有冷却水入口，冷却水管（902）的另一端与冷却水喷嘴（903）连接；所述冷却水管（902）上还设有冷却水阀（901）。

23.根据权利要求22所述的系统，其特征在于：第二灭火气体喷嘴（803）的喷吹方向与第二灭火气体喷吹装置（8）所在一侧的卸料斗（4）的侧壁平行；或

冷却水喷嘴（903）的喷洒方向与冷却水喷洒装置（9）所在一侧的卸料斗（4）的侧壁垂直。

24.根据权利要求23所述的系统，其特征在于：所述卸料斗（4）的侧壁外部还设有振动传感器（15）；所述振动传感器（15）设置在冷却保护罩（16）内；振动传感器（15）通过冷却保护罩（16）与卸料斗（4）的外壁连接。

25.根据权利要求24所述的系统，其特征在于：振动传感器（15）位于卸料导管（14）的同一侧。

26.根据权利要求25所述的系统，其特征在于：所述遮光罩（10）的顶部还设有防尘冷却保护罩（11）；热成像仪（5）安装在防尘冷却保护罩（11）内；以防尘冷却保护罩（11）与遮光罩（10）的连接位置为基点，所述热成像仪（5）与防尘冷却保护罩（11）一并绕着该基点做往复摆动。

27.根据权利要求26所述的系统，其特征在于：所述遮光罩（10）的内壁上设有黑色涂层。

28.根据权利要求27所述的系统，其特征在于：所述振动筛（1）的盖板（101）上还设有第一除尘风口（12）和第二除尘风口（13）；第一除尘风口（12）位于遮光罩（10）的上游；第二除尘风口（13）位于遮光罩（10）的下游；第二除尘风口（13）倾斜设置在振动筛（1）尾部的端板上；除尘装置通过所述第一除尘风口（12）和/或第二除尘风口（13）对振动筛（1）上的物料进行除尘；和/或

该系统还包括数据处理模块（A1）与主工艺计算机控制系统（A2）；所述热成像仪（5）与数据处理模块（A1）连接，所述数据处理模块（A1）与主工艺计算机控制系统（A2）连接，同时振动传感器（15）、第一灭火气体喷吹装置（7）的第一灭火气体阀（701）、第二灭火气体喷吹装置（8）的第二灭火气体阀（801）或冷却水喷洒装置（9）的冷却水阀（901）与主工艺计算机控制系统（A2）连接；主工艺计算机控制系统（A2）控制数据处理模块（A1）、热成像仪（5）、振动传感器（15）、第一灭火气体阀（701）、第二灭火气体阀（801）、冷却水阀（901）的操作。

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