CN114417586A - 水冷炉排表面料层厚度计算方法、系统及焚烧炉 - Google Patents

水冷炉排表面料层厚度计算方法、系统及焚烧炉 Download PDF

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CN114417586A CN202210025131.XA CN202210025131A CN114417586A CN 114417586 A CN114417586 A CN 114417586A CN 202210025131 A CN202210025131 A CN 202210025131A CN 114417586 A CN114417586 A CN 114417586A
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钱中华
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Abstract

本发明属于一般工业垃圾焚烧处理技术领域，具体涉及一种水冷炉排表面料层厚度计算方法、系统及焚烧炉，其中水冷炉排表面料层厚度计算方法包括：获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失；根据压力损失进行温度补偿；根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值；根据层压流量补偿值获取层压移动平均值；以及获取垃圾平均层厚偏差，克服现有根据炉排垃圾焚烧锅炉风室压力大小的变化或风室压力与炉膛的压力差来判断炉排面上垃圾料层的堆积厚度，从而调整炉排的运动速度、调整垃圾入炉量的方法的不足，通过温度、流量等的补偿计算后得出合理垃圾层厚判断，进而给ACC自动调节系统提供计算依据，提高自动化投用率，减轻人员劳动强度。

Description

水冷炉排表面料层厚度计算方法、系统及焚烧炉
技术领域
本发明属于一般工业垃圾焚烧处理技术领域，具体涉及一种水冷炉排表面料层厚度计算方法、系统及焚烧炉。
背景技术
在机械式炉排炉垃圾焚烧中，保证焚烧炉排表面料层厚度均匀至关重要。料层厚度过大，会导致不完全燃烧和不稳定燃烧。料层厚度太小，会减少焚烧炉的处理量和影响锅炉负荷。然而，焚烧炉排表面料层厚度往往无法直接检测，运行人员只能根据炉膛压力与风室压力以及炉瓦温度、通过观火孔等数据进行综合判断炉排面上垃圾堆积厚度，因此保证焚烧炉排表面料层厚度均匀是一项非常需要经验的工作，这就加大了人员要求、工作强度。
风室压力的变化与一次风量的大小和一次风温有很大的关系，同时炉排面的阻力较垃圾料层的阻力大得多，垃圾料层的阻力变化不能在风室与炉膛压力差上直接反应出来，即风室与炉膛压力差不能直接代表垃圾料层的厚度。
因此，基于上述技术问题需要设计一种新的水冷炉排表面料层厚度计算方法、系统及焚烧炉。
发明内容
本发明的目的是提供一种水冷炉排表面料层厚度计算方法、系统及焚烧炉。
为了解决上述技术问题，本发明提供了一种水冷炉排表面料层厚度计算方法，包括：
获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失；
根据压力损失进行温度补偿；
根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值；
根据层压流量补偿值获取层压移动平均值；以及
获取垃圾平均层厚偏差。
进一步，所述获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失的方法包括：
获取所有炉排单元的空载差压，即
NDp0L＝NPTL–PT；
NDp0R＝NPTR–PT；
其中，NDp0L为炉排N单元左侧空载差压；NPTL为炉排N单元左侧炉底风压；PT为焚烧炉膛压力；NDp0R为炉排N单元右侧空载差压；NPTR为炉排N单元右侧炉底风压。
进一步，所述根据压力损失进行温度补偿的方法包括：
Figure BDA0003463773580000021
Figure BDA0003463773580000022
其中，NTDpL为炉排N单元左侧垃圾层压温度补偿值；NDpSL为炉排N单元左侧运行时实测差压；NDp0L为炉排N单元左侧空载差压；NTDpR为炉排N单元右侧垃圾层压温度补偿值；NDpSR为炉排N单元右侧运行时实测差压；NDp0R为炉排N单元右侧空载差压；TT为一次风温度。
进一步，所述根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值的方法包括：
Figure BDA0003463773580000023
Figure BDA0003463773580000024
其中，NQDpL为炉排N单元左侧垃圾层压流量补偿值；NTDpL为炉排N单元左侧垃圾层压温度补偿值；ALN为炉排N单元左侧基准风量换算系数；BLN为炉排N单元左侧基准风量换算系数；CLN为炉排N单元左侧基准风量换算系数；NFBL为炉排N单元左侧设计基准风量；NFL为炉排N单元左侧实测温压补偿后风量；NQDpR为炉排N单元右侧垃圾层压流量补偿值；NTDpR为炉排N单元右侧垃圾层压温度补偿值；ARN为炉排N单元右侧基准风量换算系数；BRN为炉排N单元右侧基准风量换算系数；CRN为炉排N单元右侧基准风量换算系数；NFBR为炉排N单元右侧设计基准风量；NFR为炉排N单元右侧实测温压补偿后风量。
进一步，所述根据层压流量补偿值获取层压移动平均值的方法包括：
Figure BDA0003463773580000031
Figure BDA0003463773580000032
其中，NDpL为炉排N单元左侧垃圾层压移动平均值；NQDpL为炉排N单元左侧垃圾层压流量补偿值；n为垃圾层压移动平均时间；NDpR为炉排N单元右侧垃圾层压移动平均值；NQDpR为炉排N单元右侧垃圾层压流量补偿值。
进一步，所述获取垃圾平均层厚偏差的方法包括：
Figure BDA0003463773580000033
若ABS(NDL)≤NSETL则炉排N单元左侧垃圾层厚符合要求；
若NDL＞NSETL则炉排N单元左侧垃圾层厚偏厚；
若NDL＜-NSETL则炉排N单元左侧垃圾层厚偏薄；
Figure BDA0003463773580000041
若ABS(NDR)≤NSETR则炉排N单元右侧垃圾层厚符合要求；
若NDR＞NSETR则炉排N单元右侧垃圾层厚偏厚；
若NDR＜-NSETR则炉排N单元右侧垃圾层厚偏薄；
其中，NDL为炉排N单元左侧垃圾层厚；ABS为取绝对值计算；NDpL为炉排N单元左侧垃圾层压移动平均值；NDpGL为炉排N单元左侧垃圾层压目标值；NSETL为炉排N单元左侧垃圾层厚目标偏差；NDR为炉排N单元右侧垃圾层厚；NDpR为炉排N单元右侧垃圾层压移动平均值；NDpGR为炉排N单元右侧垃圾层压目标值；NSETR为炉排N单元右侧垃圾层厚目标偏差。
第二方面，本发明还提供一种水冷炉排表面料层厚度计算系统，包括：
压力损失获取模块，获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失；
温度补偿模块，根据压力损失进行温度补偿；
层压流量补偿模块，根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值；
层压移动平均模块，根据层压流量补偿值获取层压移动平均值；以及
层厚偏差模块，获取垃圾平均层厚偏差。
第三方面，本发明还提供一种焚烧炉，包括：
若干炉排单元，控制模块，以及与该控制模块电性连接的检测模块；
所述检测模块适于检测各炉排单元的参数；
所述控制模块适于根据各炉排单元的参数获取各炉排单元的垃圾平均层厚偏差。
本发明的有益效果是，本发明通过获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失；根据压力损失进行温度补偿；根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值；根据层压流量补偿值获取层压移动平均值；以及获取垃圾平均层厚偏差，克服现有根据炉排垃圾焚烧锅炉风室压力大小的变化或风室压力与炉膛的压力差来判断炉排面上垃圾料层的堆积厚度，从而调整炉排的运动速度、调整垃圾入炉量的方法的不足，通过温度、流量等的补偿计算后得出合理垃圾层厚判断，进而给ACC自动调节系统提供计算依据，提高自动化投用率，减轻人员劳动强度。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。
附图说明
为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本发明所涉及的水冷炉排表面料层厚度计算方法的流程图；
图2是本发明所涉及的炉排单元示意图；
图3是本发明所涉及的炉排压差折线图；
图4是本发明所涉及的水冷炉排表面料层厚度计算系统的原理框图。
图中：
1为炉排1单元、2为炉排2单元、3为炉排3单元、4为炉排4单元、5为炉排5单元。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
图1是本发明所涉及的水冷炉排表面料层厚度计算方法的流程图。
如图1所示，本实施例1提供了一种水冷炉排表面料层厚度计算方法，包括：获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失；根据压力损失进行温度补偿；根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值；根据层压流量补偿值获取层压移动平均值；以及获取垃圾平均层厚偏差，克服现有根据炉排垃圾焚烧锅炉风室压力大小的变化或风室压力与炉膛的压力差来判断炉排面上垃圾料层的堆积厚度，从而调整炉排的运动速度、调整垃圾入炉量的方法的不足，通过温度、流量等的补偿计算后得出合理垃圾层厚判断，进而给ACC自动调节系统提供计算依据，提高自动化投用率，减轻人员劳动强度。
图2是本发明所涉及的炉排单元示意图；
图3是本发明所涉及的炉排压差折线图。
如图2和图3所示，在本实施例中，所述获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失的方法包括：获取所有炉排单元的空载差压，即
NDp0L＝NPTL–PT；
NDp0R＝NPTR–PT；
其中，NDp0L为炉排N单元左侧空载差压，单位为Pa；NPTL为炉排N单元左侧炉底风压，范围为0-5000Pa；PT为焚烧炉膛压力，范围为-2000～+2000Pa；NDp0R为炉排N单元右侧空载差压；NPTR为炉排N单元右侧炉底风压；N为炉排单元的数量，焚烧炉排整体可以沿纵向分为五个单元，即炉排1单元、炉排2单元、炉排3单元、炉排4单元和炉排5单元，每单元焚烧炉底部分横向分为左右2个风室，根据炉底一次风风压、流量、炉内压力等计算出每个风室所对应的垃圾层厚，并判断其厚度是否合适；在焚烧炉排空载试运转阶单元分别改变每个单元的一次风机频率，改变风流量，后根据风室压力，炉膛压力并制作折线表；炉排差压为炉下风室压力—炉内压力；对应风机频率开度0、10％、20％、30％、40％、50％、60％、70％、80％、90％、100％得出的测量值流量值，测定条件可以是炉排处于中立位置、炉内没有垃圾、炉内压力一定、一次风温度一定。
在本实施例中，所述根据压力损失进行温度补偿的方法包括：
Figure BDA0003463773580000071
Figure BDA0003463773580000072
其中，NTDpL为炉排N单元左侧垃圾层压温度补偿值，单位为Pa；NDpSL为炉排N单元左侧运行时实测差压，单位为Pa；NDp0L为炉排N单元左侧空载差压，单位为Pa；NTDpR为炉排N单元右侧垃圾层压温度补偿值；NDpSR为炉排N单元右侧运行时实测差压；NDp0R为炉排N单元右侧空载差压；TT为一次风温度。
在本实施例中，所述根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值的方法包括：
Figure BDA0003463773580000081
Figure BDA0003463773580000082
其中，NQDpL为炉排N单元左侧垃圾层压流量补偿值，单位为Pa；NTDpL为炉排N单元左侧垃圾层压温度补偿值，单位为Pa；ALN为炉排N单元左侧基准风量换算系数(二次)；BLN为炉排N单元左侧基准风量换算系数(一次)；CLN为炉排N单元左侧基准风量换算系数(截距)；NFBL为炉排N单元左侧设计基准风量，单位为Nm3/h；NFL为炉排N单元左侧实测温压补偿后风量，单位为Nm3/h；NQDpR为炉排N单元右侧垃圾层压流量补偿值；NTDpR为炉排N单元右侧垃圾层压温度补偿值；ARN为炉排N单元右侧基准风量换算系数；BRN为炉排N单元右侧基准风量换算系数；CRN为炉排N单元右侧基准风量换算系数；NFBR为炉排N单元右侧设计基准风量；NFR为炉排N单元右侧实测温压补偿后风量。
在本实施例中，所述根据层压流量补偿值获取层压移动平均值的方法包括：垃圾层压以10秒为周期，每分钟采样6个数据，每n分钟采样个数进行移动平均值的计算；
Figure BDA0003463773580000083
Figure BDA0003463773580000084
其中，NDpL为炉排N单元左侧垃圾层压移动平均值，单位为Pa；NQDpL为炉排N单元左侧垃圾层压流量补偿值，单位为Pa；n为垃圾层压移动平均时间5～30分钟；NDpR为炉排N单元右侧垃圾层压移动平均值；NQDpR为炉排N单元右侧垃圾层压流量补偿值。
在本实施例中，所述获取垃圾平均层厚偏差的方法包括：
Figure BDA0003463773580000091
若ABS(NDL)≤NSETL则炉排N单元左侧垃圾层厚符合要求；
若NDL＞NSETL则炉排N单元左侧垃圾层厚偏厚；
若NDL＜-NSETL则炉排N单元左侧垃圾层厚偏薄；
Figure BDA0003463773580000092
若ABS(NDR)≤NSETR则炉排N单元右侧垃圾层厚符合要求；
若NDR＞NSETR则炉排N单元右侧垃圾层厚偏厚；
若NDR＜-NSETR则炉排N单元右侧垃圾层厚偏薄；
其中，NDL为炉排N单元左侧垃圾层厚，单位为Pa；ABS为取绝对值计算；NDpL为炉排N单元左侧垃圾层压移动平均值；NDpGL为炉排N单元左侧垃圾层压目标值；NSETL为炉排N单元左侧垃圾层厚目标偏差(设定值)，为百分数％；NDR为炉排N单元右侧垃圾层厚；NDpR为炉排N单元右侧垃圾层压移动平均值；NDpGR为炉排N单元右侧垃圾层压目标值；NSETR为炉排N单元右侧垃圾层厚目标偏差；根据计算结果，送入ACC控制系统，综合判断后控制给料与焚烧炉排的动作，以调整料层厚度。
实施例2
图4是本发明所涉及的水冷炉排表面料层厚度计算系统的原理框图。
如图4所示，在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种水冷炉排表面料层厚度计算系统，包括：压力损失获取模块，获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失；温度补偿模块，根据压力损失进行温度补偿；层压流量补偿模块，根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值；层压移动平均模块，根据层压流量补偿值获取层压移动平均值；以及层厚偏差模块，获取垃圾平均层厚偏差。
在本实施例中，各模块的具体功能在实施例1中已经详细描述，在本实施例中不在赘述。
实施例3
在实施例1和实施例2的基础上，本实施例3还提供一种焚烧炉，包括：若干炉排单元，控制模块，以及与该控制模块电性连接的检测模块；所述检测模块适于检测各炉排单元的参数；所述控制模块适于根据各炉排单元的参数获取各炉排单元的垃圾平均层厚偏差。
在本实施例中，所述控制模块可以集成水冷炉排表面料层厚度计算系统各个模块的功能。
在本实施例中，所述检测模块可以检测的参数可以是炉内压力一定的压力数据、一次风温度一定的温度数据等。
综上所述，本发明通过获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失；根据压力损失进行温度补偿；根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值；根据层压流量补偿值获取层压移动平均值；以及获取垃圾平均层厚偏差，克服现有根据炉排垃圾焚烧锅炉风室压力大小的变化或风室压力与炉膛的压力差来判断炉排面上垃圾料层的堆积厚度，从而调整炉排的运动速度、调整垃圾入炉量的方法的不足，通过温度、流量等的补偿计算后得出合理垃圾层厚判断，进而给ACC自动调节系统提供计算依据，提高自动化投用率，减轻人员劳动强度。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。
另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。
所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。

Claims (8)

1.一种水冷炉排表面料层厚度计算方法，其特征在于，包括：
获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失；
根据压力损失进行温度补偿；
根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值；
根据层压流量补偿值获取层压移动平均值；以及
获取垃圾平均层厚偏差。
2.如权利要求1所述的水冷炉排表面料层厚度计算方法，其特征在于，
所述获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失的方法包括：
获取所有炉排单元的空载差压，即
NDp0L＝NPTL–PT；
NDp0R＝NPTR–PT；
其中，NDp0L为炉排N单元左侧空载差压；NPTL为炉排N单元左侧炉底风压；PT为焚烧炉膛压力；NDp0R为炉排N单元右侧空载差压；NPTR为炉排N单元右侧炉底风压。
3.如权利要求2所述的水冷炉排表面料层厚度计算方法，其特征在于，
所述根据压力损失进行温度补偿的方法包括：
Figure FDA0003463773570000011
Figure FDA0003463773570000012
其中，NTDpL为炉排N单元左侧垃圾层压温度补偿值；NDpSL为炉排N单元左侧运行时实测差压；NDp0L为炉排N单元左侧空载差压；NTDpR为炉排N单元右侧垃圾层压温度补偿值；NDpSR为炉排N单元右侧运行时实测差压；NDp0R为炉排N单元右侧空载差压；TT为一次风温度。
4.如权利要求3所述的水冷炉排表面料层厚度计算方法，其特征在于，
所述根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值的方法包括：
Figure FDA0003463773570000021
Figure FDA0003463773570000022
其中，NQDpL为炉排N单元左侧垃圾层压流量补偿值；NTDpL为炉排N单元左侧垃圾层压温度补偿值；ALN为炉排N单元左侧基准风量换算系数；BLN为炉排N单元左侧基准风量换算系数；CLN为炉排N单元左侧基准风量换算系数；NFBL为炉排N单元左侧设计基准风量；NFL为炉排N单元左侧实测温压补偿后风量；NQDpR为炉排N单元右侧垃圾层压流量补偿值；NTDpR为炉排N单元右侧垃圾层压温度补偿值；ARN为炉排N单元右侧基准风量换算系数；BRN为炉排N单元右侧基准风量换算系数；CRN为炉排N单元右侧基准风量换算系数；NFBR为炉排N单元右侧设计基准风量；NFR为炉排N单元右侧实测温压补偿后风量。
5.如权利要求4所述的水冷炉排表面料层厚度计算方法，其特征在于，
所述根据层压流量补偿值获取层压移动平均值的方法包括：
Figure FDA0003463773570000023
Figure FDA0003463773570000024
其中，NDpL为炉排N单元左侧垃圾层压移动平均值；NQDpL为炉排N单元左侧垃圾层压流量补偿值；n为垃圾层压移动平均时间；NDpR为炉排N单元右侧垃圾层压移动平均值；NQDpR为炉排N单元右侧垃圾层压流量补偿值。
6.如权利要求5所述的水冷炉排表面料层厚度计算方法，其特征在于，
所述获取垃圾平均层厚偏差的方法包括：
Figure FDA0003463773570000031
若ABS(NDL)≤NSETL则炉排N单元左侧垃圾层厚符合要求；
若NDL＞NSETL则炉排N单元左侧垃圾层厚偏厚；
若NDL＜-NSETL则炉排N单元左侧垃圾层厚偏薄；
Figure FDA0003463773570000032
若ABS(NDR)≤NSETR则炉排N单元右侧垃圾层厚符合要求；
若NDR＞NSETR则炉排N单元右侧垃圾层厚偏厚；
若NDR＜-NSETR则炉排N单元右侧垃圾层厚偏薄；
其中，NDL为炉排N单元左侧垃圾层厚；ABS为取绝对值计算；NDpL为炉排N单元左侧垃圾层压移动平均值；NDpGL为炉排N单元左侧垃圾层压目标值；NSETL为炉排N单元左侧垃圾层厚目标偏差；NDR为炉排N单元右侧垃圾层厚；NDpR为炉排N单元右侧垃圾层压移动平均值；NDpGR为炉排N单元右侧垃圾层压目标值；NSETR为炉排N单元右侧垃圾层厚目标偏差。
7.一种水冷炉排表面料层厚度计算系统，其特征在于，包括：
压力损失获取模块，获取垃圾焚烧炉排空载由布风孔引起的压力损失；
温度补偿模块，根据压力损失进行温度补偿；
层压流量补偿模块，根据温度补偿进行基准风量修正获取层压流量补偿值；
层压移动平均模块，根据层压流量补偿值获取层压移动平均值；以及
层厚偏差模块，获取垃圾平均层厚偏差。
8.一种焚烧炉，其特征在于，包括：
若干炉排单元，控制模块，以及与该控制模块电性连接的检测模块；
所述检测模块适于检测各炉排单元的参数；
所述控制模块适于根据各炉排单元的参数获取各炉排单元的垃圾平均层厚偏差。
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