CN114593425B - 一种热解气尾气处理二燃室装置及热解气尾气处理方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热解气尾气处理二燃室装置及热解气尾气处理方法。一种热解气尾气处理二燃室装置，其包括次燃室、主燃室、排放机构、控制器；次燃室用于对热解气尾气的一次燃烧，其内部安装有用于采集次燃室的室内温度的温度传感器一；主燃室用于对热解气尾气的二次燃烧；排放机构包括用于检测排放管道内气体温度的温度传感器二、用于将二次燃烧后的气体排放到空气中的排放管道、用于检测二次燃烧后的气体压力的压力传感器、用于检测二次燃烧后的气体中的氧含量的氧气含量检测器。通过控制器接收并处理检测信号，调节一次燃烧、二次燃烧的温度和气体输送量，使得热解气尾气在最适宜的温度条件下与空气充分混合燃烧，从而达到理想的处理效果。
Description
技术领域
本发明涉及尾气处理设备技术领域，具体为一种热解气尾气处理二燃室装置、一种热解气尾气处理方法。
背景技术
随着我国的工业不断发展，生产生活中产生的危险废物越来越多，其中焚烧与热解是较为常用的方法之一。
目前我国的焚烧热解技术发展起步较晚，采用的方法参差不齐，部分企业在对固体危险废料特别是含氯废料中进行焚烧或者热解时，当温度控制不当时容易产生以二噁英为代表的有毒有害物质。这类物质具有极强的致癌性，如果不经处理就排放到空气中将会对环境产生极大的危害。
有关去除尾气中二噁英的主要方法依靠“3T+E”原则，3T是Temperature，Time和Turbulence的缩略，“E”是指Ex-cessoxygen(过量空气量)。高温(850～1000℃)焚烧，二燃室停留时间超过2.0s，以及较大的湍流程度和供给过量的空气量，可以从工艺条件上避免二噁英的大量生成。目前虽然有研究表明热解室加二燃室的组合处理含二噁英尾气的处理效果较为理想，通过对含二噁英的尾气进行二次高温燃烧，使其加热到1200℃以上并停留一定时间，可以使二噁英充分分解。但现有的热解气尾气处理装置依然难以达到较为理想的处理效果。
发明内容
为解决现有的热解气尾气处理效果不理想的问题，本发明提供一种热解气尾气处理二燃室装置及热解气尾气处理方法。
本发明采用以下技术方案实现：一种热解气尾气处理二燃室装置，其包括：次燃室、热解气尾气输送机构、第一空气气体燃料输送机构、主燃室、第二空气气体燃料输送机构、排放机构、控制器。
次燃室用于对热解气尾气的一次燃烧，其内部安装有用于采集次燃室的室内温度的温度传感器一。
热解气尾气输送机构与次燃室连通，用于向次燃室内输送热解气尾气。
第一空气气体燃料输送机构与次燃室连通，用于对次燃室内输送一次燃烧所需的空气和气体燃料。
主燃室的底部与次燃室连通，用于对次燃室输出的热解气尾气的二次燃烧。
第二空气气体燃料输送机构与主燃室连通，用于向主燃室内输送二次燃烧所需的空气和气体燃料。
排放机构包括温度传感器二、排放管道、压力传感器、氧气含量检测器。排放管道与主燃室连通，用于将主燃室输出的二次燃烧后的气体排放到空气中；温度传感器二用于检测排放管道内二次燃烧后的气体的气体温度；压力传感器用于检测排放管道内二次燃烧后的气体的气体压力；氧气含量检测器用于检测排放管道内二次燃烧后的气体中的氧含量。
控制器用于判断所述室内温度是否处于一个预设的温度范围一内，是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变；否则将所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率K1设置为：K1＝K01+ΔK1，其中，K01为所述一次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK1为所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK1＝Q1/R1，Q1指次燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与次燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R1为所述一次燃烧时的气体燃料的热值；还将所述一次燃烧所需的空气的输送速率K1’设置为：K1’＝(300/20)×K1；其中，300/20指的是次燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例；
还用于判断所述气体温度是否处于一个预设的温度范围二内，是则保持所述二次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变，否则将所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率K2设置为：K2＝K02+ΔK2，其中，K02为所述二次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK2为所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK2＝Q2/R2，Q2指主燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与主燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R2为所述二次燃烧时的气体燃料的热值；还将所述二次燃烧所需的空气的输送速率K2’设置为：K2’＝(300/20)×K2；其中，300/20指的是主燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例；
还用于判断所述气体压力是否处于一个预设的压力范围内，是则保持所述热解气尾气的输送速率不变，否则调整所述热解气尾气的输送速率直至所述气体压力处于一个预设的压力范围内；
还用于判断所述氧气含量是否处于一个预设的氧含量范围内，是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比、所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比；否则，当所述氧气含量低于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330:20；当所述氧气含量高于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270:20。
通过燃烧次燃室中第一空气气体燃料输送机构输送的气体燃料产生高温对热解气尾气进行一次燃烧，一次燃烧后的热解气尾气流入主燃室，通过燃烧主燃室中第二空气气体燃料输送机构输送的气体燃料产生高温对热解气尾气进行二次燃烧；通过控制器接收温度传感器一、温度传感器二、压力传感器、氧气含量检测器探测的信号并处理，从而调节热解气尾气投入速率、一次燃烧的空气和燃气输送速率、二次燃烧的空气和燃气输送速率、一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比、二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比，使得热解气尾气在最适宜的温度条件下与空气充分混合燃烧，将热解气尾气中的有害气体充分转化为无害气体，从而达到理想的处理效果。
作为上述方案的进一步改进，第一空气气体燃料输送机构包括：管道一、管道二、管道三、电磁阀一、电磁阀二、调节阀一。
管道一包括一个输出端一和两个输入端一，输出端一与次燃室连通，用于将一次燃烧所需的空气和气体燃料混合输送。
管道二与其中一个输入端一连通，用于输送一次燃烧所需的气体燃料。
管道三与另一个输入端一连通，用于输送一次燃烧所需的空气。
电磁阀一安装于管道二的外侧，用于控制一次燃烧所需的气体燃料的输送速率。
电磁阀二安装于管道三的外侧，用于控制一次燃烧所需的空气的输送速率。
调节阀一安装于管道一的外侧，用于调节一次燃烧所需的空气和气体燃料的混合比例。
作为上述方案的进一步改进，其特征在于，第二空气气体燃料输送机构包括：管道四、管道五、管道六、电磁阀三、电磁阀四、调节阀二。
管道四包括一个输出端二和两个输入端二，输出端二与主燃室连通，用于将二次燃烧所需的空气和气体燃料混合输送。
管道五与其中一个输入端二连通，用于输送二次燃烧所需的气体燃料。
管道六与另一个输入端二连通，用于输送二次燃烧所需的空气。
电磁阀三安装于管道五的外侧，用于控制二次燃烧所需的气体燃料的输送速率。
电磁阀四安装于管道六的外侧，用于控制二次燃烧所需的空气的输送速率。
调节阀二安装于管道四的外侧，用于调节二次燃烧所需的空气和气体燃料的混合比例。
作为上述方案的进一步改进，次燃室的内部安装有燃烧器一，燃烧器一通过燃烧第一空气气体燃料输送机构输送的燃气对热解气尾气进行一次燃烧。
作为上述方案的进一步改进，主燃室的内部安装有燃烧器二，燃烧器二通过燃烧第二空气气体燃料输送机构输送的燃气对热解气尾气进行二次燃烧。
作为上述方案的进一步改进，次燃室与主燃室的连接处安装有打孔对心导流圆盘，打孔对心导流圆盘用于将次燃室内部的气体形成强气流束从而加强气体流动的速度。
进一步地，打孔对心导流圆盘的中心为孔洞，其包括多个导流孔一，用于将次燃室内靠近打孔对心导流圆盘边缘的热解气尾气形成气旋，使热解气尾气与其他气体混合均匀。
作为上述方案的进一步改进，主燃室的内部从下至上安装有束流环、导流圆盘、回流结构。
束流环高于次燃室，用于缩小主燃室内的气体的上升通道，提高主燃室内的气体的流速。
导流圆盘用于引导主燃室内的气流产生旋流，旋流整体呈现螺旋上升趋势。
回流结构用于引导旋流向下流动，增加气体在主燃室内的停留时间。
进一步地，导流圆盘均匀分为多个区域，每个区域均有方向一致的多个导流孔二，所有区域的多个导流孔二开口方向呈顺时针或逆时针方向设置，主燃室内的气体通过多个导流孔二形成一个整体的旋流，延长气体在主燃室内流动的路径，从而延长气体在主燃室内的停留时间。
进一步地，回流结构包括固定于主燃室内的多个导流螺纹条，导流螺纹条的方向与导流圆盘导出的旋流方向相反，能将部分旋流向下引导，延长气体在主燃室内的停留时间。
一种热解气尾气处理方法，包括以下步骤：
判断所述室内温度是否处于一个预设的温度范围一内，是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变；否则将所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率K1设置为：K1＝K01+ΔK1，其中，K01为所述一次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK1为所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK1＝Q1/R1，Q1指次燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与次燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R1为所述一次燃烧时的气体燃料的热值；还将所述一次燃烧所需的空气的输送速率K1’设置为：K1’＝(300/20)×K1；其中，300/20指的是次燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例；
判断所述气体温度是否处于一个预设的温度范围二内，是则保持所述二次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变，否则将所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率K2设置为：K2＝K02+ΔK2，其中，K02为所述二次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK2为所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK2＝Q2/R2，Q2指主燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与主燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R2为所述二次燃烧时的气体燃料的热值；还将所述二次燃烧所需的空气的输送速率K2’设置为：K2’＝(300/20)×K2；其中，300/20指的是主燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例；
判断所述气体压力是否处于一个预设的压力范围内，是则保持所述热解气尾气的输送速率不变，否则调整所述热解气尾气的输送速率直至所述气体压力处于一个预设的压力范围内；
判断所述氧气含量是否处于一个预设的氧含量范围内，是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比、所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比；否则，当所述氧气含量低于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330:20；当所述氧气含量高于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270:20。
相较于现有的热解气尾气处理装置，本发明的热解气尾气处理二燃室装置具有以下有益效果：
1.通过燃烧次燃室中第一空气气体燃料输送机构输送的气体燃料产生高温对热解气尾气进行一次燃烧，一次燃烧后的热解气尾气流入主燃室，通过燃烧主燃室中第二空气气体燃料输送机构输送的气体燃料产生高温对热解气尾气进行二次燃烧；通过控制器接收温度传感器一、温度传感器二、压力传感器、氧气含量检测器探测的信号并处理，从而调节热解气尾气投入速率、一次燃烧的空气和燃气输送速率、二次燃烧的空气和燃气输送速率、一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比、二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比，使得热解气尾气在最适宜的温度条件下与空气充分混合燃烧，将热解气尾气中的有害气体充分转化为无害气体，从而达到理想的处理效果；
2.次燃室内部气体在经过打孔对心导流圆盘时，处于中间的气体由于流通直径减小，流速增大，处于边缘的气体通过多个导流孔一形成多股气旋对处于中间的气体冲击，从而将气体充分混合，增加热解气尾气与空气的接触面积，提高热解气尾气在二次燃烧中的转化效率；
3.主燃室内部气体经过束流环时，由于流通直径减小，流速增大；主燃室内部气体经过导流圆盘上的多个导流孔二时，形成整体的旋流，旋流螺旋上升延长气体在主燃室内的路径；主燃室内部气体经过回流结构时，部分气体向下流动，使气体在主燃室内的停留时间更长，且排放时流体流场更均匀；主燃室内气体在保持高速流动的同时延长流动路径，提高在主燃室内的停留时间，技能保持热解气尾气的处理效率，又能保证热解气尾气的处理效果，有效地提高二燃室装置的利用率；
4.打孔对心导流圆盘、束流环、导流圆盘、回流结构均为可拆卸的结构，在同一个二燃室装置中，可以自由更换不同大小或形状的打孔对心导流圆盘、束流环、导流圆盘、回流结构，从而达到不同的处理效果，同时便于更换维修，降低维修成本。
5.热解气尾气处理方法，其有益效果与上述热解气尾气处理二燃室装置的有益效果相同，在此不再做赘述。
附图说明
图1为本发明实施例1中热解气尾气处理二燃室装置的结构示意图。
图2为图1中热解气尾气处理二燃室装置的局部结构剖面示意图。
图3为图2中打孔对心导流圆盘的立体结构图。
图4为图3的打孔对心导流圆盘的俯视结构图。
图5为图2中导流圆盘的立体结构图。
图6为图5的导流圆盘的俯视结构图。
图7为实施例2中热解气尾气处理方法的步骤流程图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
请参阅图1和图2，其为本实施例提供的一种热解气尾气处理二燃室装置及热解气尾气处理方法的结构示意图，二燃室装置包括：次燃室4、热解气尾气输送机构3、第一空气气体燃料输送机构5、主燃室1、第二空气气体燃料输送机构6、排放机构7、控制器8。
次燃室4的内部安装有温度传感器一42、燃烧器41、打孔对心导流圆盘43。温度传感器一42用于采集次燃室4的室内温度。
燃烧器41燃烧第一空气气体燃料输送机构5输送的气体燃料对热解气尾气进行一次燃烧。
打孔对心导流圆盘43用于将次燃室4内靠近打孔对心导流圆盘43边缘的热解气尾气形成多股强气流束，并对通过打孔对心导流圆盘43中心的气体冲击，使热解气尾气与其他气体混合均匀。
请结合图3、图4，打孔对心导流圆盘43的中心为孔洞，其具有多个导流孔一431，每个导流孔一431均朝向孔洞。在本实施例中，多个导流孔一431设置有三圈并按六边形排布，当然在其他实施例中，多个导流孔一431可以设置更多圈、更少圈，也可以按其他形状排布。
热解气尾气输送机构3与次燃室4连通，用于向次燃室4内输送热解气尾气。
第一空气气体燃料输送机构5包括管道一51、管道二54、管道三55、电磁阀一52、电磁阀二53、调节阀一56，其用于对次燃室4内输送一次燃烧所需的空气和气体燃料。
管道一51包括一个输出端一和两个输入端一，输出端一与次燃室4连通，用于将一次燃烧所需的空气和气体燃料混合输送。
管道二54与其中一个输入端一连通，用于输送一次燃烧所需的气体燃料。
管道三55与另一个输入端一连通，用于输送一次燃烧所需的空气。
电磁阀一52安装于管道二54的外侧，用于控制一次燃烧所需的气体燃料的输送速率。
电磁阀二53安装于管道三55的外侧，用于控制一次燃烧所需的空气的输送速率。
调节阀一56安装于管道一的外侧，用于调节一次燃烧所需的空气和气体燃料的混合比例。
主燃室1的底部与次燃室4连通，用于对次燃室4输出的热解气尾气的二次燃烧。主燃室1的内部从下至上安装有燃烧器二11、束流环12、导流圆盘13、回流结构14。
燃烧器二11燃烧第二空气气体燃料输送机构5输送的气体燃料并对次燃室4输出的热解气尾气进行二次燃烧。
束流环12高于次燃室4，用于缩小主燃室1内的气体的上升通道；次燃室4输出的气体进入空间更大的主燃室1后，其流速下降，在经过束流环12时，主燃室1内气体流动的直径随束流环12而减小，主燃室1内气体的流速便提高了。
请结合图5、图6，导流圆盘13均匀分为多个区域，每个区域均有方向一致的多个导流孔二131，所有区域的多个导流孔二131开口方向呈顺时针或逆时针方向设置。在本实施例中，多个导流孔二131分为等分为四个区域，每个区域引导气体运动角度转动90°；导流圆盘总体引导气流产生旋流，旋流方向为顺时针方向；当然在其他实施例中，多个导流孔二131可以等分为更多或更少个区域。
回流结构14包括固定于主燃室1内的多个导流螺纹条141，用于引导旋流向下流动，增加气体在主燃室1内的停留时间。在本实施例中，导流螺纹条141设置有两个，其轨迹为三螺旋左旋螺纹结构，螺纹导程角为15°，单条螺纹圈数为0.4圈，当然在其他实施例中，导流螺纹条141可以设置三个或者更多，其单条螺纹圈数也可以是0.3、0.2或其他圈数，当导流螺纹条数量与螺纹圈数的乘积约为1时，回流结构14的引流效果最佳。
第二空气气体燃料输送机构6包括管道四61、管道五64、管道六65、电磁阀三62、电磁阀四63、调节阀二66，用于向主燃室1内输送二次燃烧所需的空气和气体燃料。
管道四61包括一个输出端二和两个输入端二，输出端二与主燃室1连通，用于将二次燃烧所需的空气和气体燃料混合输送到主燃室1内。
管道五64与其中一个输入端二连通，用于输送二次燃烧所需的气体燃料。
管道六65与另一个输入端二连通，用于输送二次燃烧所需的空气。
电磁阀三62安装于管道五的外侧，用于控制二次燃烧所需的气体燃料的输送速率。
电磁阀四63安装于管道六的外侧，用于控制二次燃烧所需的空气的输送速率.
调节阀二66安装于管道四的外侧，用于调节二次燃烧所需的空气和气体燃料的混合比例
排放机构7包括温度传感器二71、排放管道72、压力传感器73、氧气含量检测器74。
排放管道72与主燃室1连通，用于将主燃室1输出的二次燃烧后的气体排放到空气中。
温度传感器二71用于检测排放管道72内二次燃烧后的气体的气体温度。
压力传感器73用于检测排放管道72内二次燃烧后的气体的气体压力。
氧气含量检测器74用于检测排放管道72内二次燃烧后的气体中的氧含量。
控制器8用于判断室内温度是否处于一个预设的温度范围一内，是则保持一次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变；否则将所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率K1设置为：K1＝K01+ΔK1，其中，K01为所述一次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK1为所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK1＝Q1/R1，Q1指次燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与次燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R1为所述一次燃烧时的气体燃料的热值；还将所述一次燃烧所需的空气的输送速率K1’设置为：K1’＝(300/20)×K1；其中，300/20指的是次燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例。
在本实施例中，控制器8将所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率K1，控制气体燃料相较于输送速率K1的改变量为ΔK1，设置为ΔK1＝Q1/R1,其中Q1指次燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与次燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R1为所述一次燃烧时的气体燃料的热值。其中，R1＝v1×c1×ΔT1，其中v1为次燃室出口处尾气每秒流经的质量；c1为次燃室出口处尾气的平均比热容；ΔT1为次燃室的室内温度与设定温度之间的差值，R1具有正负号。ΔK1符号由R1确定，负号表示减少气体燃料的输送速率。将所述二次燃烧所需的空气的输送速率K1’设置为：K1’＝(300/20)×K1；其中，300/20指的是次燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例。
比如，次燃室的目标温度范围为900～1000℃，当温度高于1000℃时，气体燃料减少进气量为0.00321m3/s，空气为0.04815m3/s。
控制器8还用于判断气体温度是否处于一个预设的温度范围二内，是则保持二次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变，否则，将所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率K2设置为：K2＝K02+ΔK2，其中，K02为所述二次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK2为所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK2＝Q2/R2，Q2指主燃室出口尾气携带的实际热量与主燃室出口尾气携带的设定目标热量的差值，R2为所述二次燃烧所需的气体燃料的热值；还将所述二次燃烧所需的空气的输送速率K2’设置为：K2’＝(300/20)×K2；其中，300/20指的是主燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例。
在本实施例中，控制器8将所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率K2，控制气体燃料相较于输送速率K2的改变量为ΔK2，设置为ΔK2＝Q2/R2,其中Q2指主燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与主燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R2为所述二次燃烧时的气体燃料的热值。其中，R2＝v2×c2×ΔT2，其中v2为主燃室出口处尾气每秒流经的质量；c2为主燃室出口处尾气的平均比热容；ΔT2为主燃室的室内温度与设定温度之间的差值，R2具有正负号。ΔK2符号由R2确定，负号表示减少气体燃料的输送速率。将所述二次燃烧所需的空气的输送速率K2’设置为：K2’＝(300/20)×K2；其中，300/20指的是主燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例。
比如前设定范围在1000～1200℃以内合理，温度目标值为1100℃，当温度高于1200℃时，减少助燃气体进气量，减少的进气量速率＝助燃气体热值/出口散失热量速率＝＝(39.82×106j/Nm3)/225.657×103w＝0.00642m3/s。空气按照原20：300混合比例增加，其值为0.0963m3/s。
控制器8还用于判断气体压力是否处于一个预设的压力范围内，是则保持热解气尾气的输送速率不变，否则调整所述热解气尾气的输送速率直至所述气体压力处于一个预设的压力范围内。
控制器8还用于判断所述氧气含量是否处于一个预设的氧含量范围内，是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比、所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比；否则，当所述氧气含量低于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330:20；当所述氧气含量高于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270:20。
比如当氧气含量偏离设定目标值20％时，增加或者减少氧气进气量的10％，进气量为0.083m3/s则修正量为0.0083m3/s。
请参阅图7，本实施例提供了一种热解气尾气处理方法，可以应用于软件、芯片上，用来控制如以上所说的热解气尾气处理二燃室装置，所述处理方法包括以下步骤：
判断室内温度是否处于一个预设的温度范围一内，是则保持一次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变；否则将所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率K1设置为：K1＝K01+ΔK1，其中，K01为所述一次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK1为所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK1＝Q1/R1，Q1指次燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与次燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R1为所述一次燃烧时的气体燃料的热值；还将所述一次燃烧所需的空气的输送速率K1’设置为：K1’＝(300/20)×K1；其中，300/20指的是次燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例。通过控制一次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率来调节次燃室4的室内温度，使一次燃烧保持在预设的温度范围一内，通过高温燃烧热解气尾气，将热解气尾气中的有害气体转化为无害气体。
判断气体温度是否处于一个预设的温度范围二内，是则保持二次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变，否则，将所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率K2设置为：K2＝K02+ΔK2，其中，K02为所述二次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK2为所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK2＝Q2/R2，Q2指主燃室出口尾气携带的实际热量与主燃室出口尾气携带的设定目标热量的差值，R2为所述二次燃烧所需的气体燃料的热值；还将所述二次燃烧所需的空气的输送速率K2’设置为：K2’＝(300/20)×K2；其中，300/20指的是主燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例。通过控制二次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率来调节主燃室1内的燃烧温度，使得气体温度保持在预设的温度范围二内，二次燃烧能将热解气尾气燃烧更加充分，热解气尾气中的有害气体转化率更高，从而达到排放标准，降低热解气尾气对环境的危害。
判断气体压力是否处于一个预设的压力范围内，是则保持热解气尾气的输送速率不变，否则调整所述热解气尾气的输送速率直至所述气体压力处于一个预设的压力范围内。当气体压力超过预设的压力范围时，说明已经超出二燃室处理能力的最大值，应当减少热解气尾气的投入量；当压力低于预设的压力范围时，说明没有达到二燃室处理能力的最大值，应当提高热解气尾气的投入量，使二燃室利用率始终处于最大状态。
判断所述氧气含量是否处于一个预设的氧含量范围内，是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比、所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比；否则，当所述氧气含量低于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330:20；当所述氧气含量高于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270:20。氧气含量低于预设的氧含量说明空气的投入量偏低，热解气尾气没有充分燃烧转化，投入更多空气使其与热解气尾气充分混合，在高温状态下充分燃烧，能有效地提高热解气尾气的处理效果。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种热解气尾气处理二燃室装置，其特征在于，其包括：
次燃室(4)，用于对热解气尾气的一次燃烧，其内部安装有用于采集次燃室(4)的室内温度的温度传感器一(42)；
热解气尾气输送机构(3)，用于向所述次燃室(4)内输送热解气尾气；
第一空气气体燃料输送机构(5)，用于对所述次燃室(4)内输送一次燃烧所需的空气和气体燃料；
主燃室(1)，用于对所述次燃室(4)输出的热解气尾气的二次燃烧；
第二空气气体燃料输送机构(6)，用于向所述主燃室(1)内输送二次燃烧所需的空气和气体燃料；
排放机构(7)，其包括温度传感器二(71)、排放管道(72)、压力传感器(73)、氧气含量检测器(74)；所述排放管道(72)用于将所述主燃室(1)输出的二次燃烧后的气体排放到空气中；所述温度传感器二(71)用于检测所述排放管道(72)内二次燃烧后的气体的气体温度；所述压力传感器(73)用于检测所述排放管道(72)内二次燃烧后的气体的气体压力；氧气含量检测器(74)用于检测所述排放管道(72)内二次燃烧后的气体中的氧含量；以及
控制器(8)，用于判断所述室内温度是否处于一个预设的温度范围一内，是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变；否则将所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率K1设置为：K1＝K01+ΔK1，其中，K01为所述一次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK1为所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK1＝Q1/R1，Q1指次燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与次燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R1为所述一次燃烧时的气体燃料的热值；还将所述一次燃烧所需的空气的输送速率K1’设置为：K1’＝(300/20)×K1；其中，300/20指的是次燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例；
还用于判断所述气体温度是否处于一个预设的温度范围二内，是则保持所述二次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变，否则将所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率K2设置为：K2＝K02+ΔK2，其中，K02为所述二次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK2为所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK2＝Q2/R2，Q2指主燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与主燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R2为所述二次燃烧时的气体燃料的热值；还将所述二次燃烧所需的空气的输送速率K2’设置为：K2’＝(300/20)×K2；其中，300/20指的是主燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例；
还用于判断所述气体压力是否处于一个预设的压力范围内，是则保持所述热解气尾气的输送速率不变，否则调整所述热解气尾气的输送速率直至所述气体压力处于一个预设的压力范围内；
还用于判断所述氧气含量是否处于一个预设的氧含量范围内，是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比、所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比；否则，当所述氧气含量低于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330:20；当所述氧气含量高于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270:20。
2.如权利要求1所述的一种热解气尾气处理二燃室装置，其特征在于，所述第一空气气体燃料输送机构(5)包括：
管道一(51)，用于将一次燃烧所需的空气和气体燃料混合输送到次燃室(4)内；
管道二(54)，用于输送一次燃烧所需的气体燃料；
管道三(55)，用于输送一次燃烧所需的空气；
电磁阀一(52)，用于控制一次燃烧所需的气体燃料的输送速率；
电磁阀二(53)，用于控制一次燃烧所需的空气的输送速率；以及
调节阀一(56)，用于调节一次燃烧所需的空气和气体燃料的混合比例。
3.如权利要求1所述的一种热解气尾气处理二燃室装置，其特征在于，所述第二空气气体燃料输送机构(6)包括：
管道四(61)，用于将二次燃烧所需的空气和气体燃料混合输送到主燃室(1)内；
管道五(64)，用于输送二次燃烧所需的气体燃料；
管道六(65)，用于输送二次燃烧所需的空气；
电磁阀三(62)，用于控制二次燃烧所需的气体燃料的输送速率；
电磁阀四(63)，用于控制二次燃烧所需的空气的输送速率；以及
调节阀二(66)，用于调节二次燃烧所需的空气和气体燃料的混合比例。
4.如权利要求1所述的一种热解气尾气处理二燃室装置，其特征在于，所述次燃室(4)的内部安装有燃烧器一(41)，所述燃烧器一(41)通过燃烧所述第一空气气体燃料输送机构(5)输送的燃气对热解气尾气进行一次燃烧；
所述主燃室(1)的内部安装有燃烧器二(11)，所述燃烧器二(11)通过燃烧所述第二空气气体燃料输送机构(6)输送的燃气对次燃室(4)输出的热解气尾气进行二次燃烧。
5.如权利要求1所述的一种热解气尾气处理二燃室装置，其特征在于，所述次燃室(4)内安装有打孔对心导流圆盘(43)，所述打孔对心导流圆盘(43)用于将次燃室(4)内部的气体形成强气流束，将热解气尾气与其他气体充分混合。
6.如权利要求5所述的一种热解气尾气处理二燃室装置，其特征在于，所述打孔对心导流圆盘(43)的中心为孔洞，包括多个导流孔一(431)，用于将所述次燃室(4)内靠近所述打孔对心导流圆盘(43)边缘的热解气尾气形成多股强气流束，并对通过中心孔洞的气流冲击，使热解气尾气与其他气体均匀混合。
7.如权利要求1所述的一种热解气尾气处理二燃室装置，其特征在于，所述主燃室(1)的内部从下至上安装有束流环(12)、导流圆盘(13)、回流结构(14)；所述束流环(12)用于缩小所述主燃室(1)内的气体的上升通道，提高所述主燃室(1)内的气体的流速；所述导流圆盘(13)用于引导主燃室(1)内的气流产生旋流，所述旋流螺旋上升；所述回流结构(14)用于引导部分旋流向下流动，增加气体在主燃室(1)内的停留时间。
8.如权利要求7所述的一种热解气尾气处理二燃室装置，其特征在于，所述导流圆盘(13)均匀分为多个区域，每个区域均有方向一致的多个导流孔二(131)，所有区域的多个导流孔二(131)开口方向呈顺时针或逆时针方向设置。
9.如权利要求7所述的一种热解气尾气处理二燃室装置，其特征在于，所述回流结构(14)包括固定于所述主燃室内的多个导流螺纹条(141)。
10.一种热解气尾气处理方法，其应用于如权利要求1至9中任意一项所述的热解气尾气处理二燃室装置中，其特征在于，所述热解气尾气处理方法包括以下步骤：
判断所述室内温度是否处于一个预设的温度范围一内，是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变；否则将所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率K1设置为：K1＝K01+ΔK1，其中，K01为所述一次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK1为所述一次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK1＝Q1/R1，Q1指次燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与次燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R1为所述一次燃烧时的气体燃料的热值；还将所述一次燃烧所需的空气的输送速率K1’设置为：K1’＝(300/20)×K1；其中，300/20指的是次燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例；
判断所述气体温度是否处于一个预设的温度范围二内，是则保持所述二次燃烧所需的空气和气体燃料的输送速率不变，否则将所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率K2设置为：K2＝K02+ΔK2，其中，K02为所述二次燃烧所需的气体燃料的当前输送速率，ΔK2为所述二次燃烧所需的气体燃料的输送速率的调整量：ΔK2＝Q2/R2，Q2指主燃室出口处尾气携带的每秒实际热量与主燃室出口处尾气携带的设定每秒目标热量的差值，R2为所述二次燃烧时的气体燃料的热值；还将所述二次燃烧所需的空气的输送速率K2’设置为：K2’＝(300/20)×K2；其中，300/20指的是主燃室的空气和气体燃料的300：20的气体体积混合比例；
判断所述气体压力是否处于一个预设的压力范围内，是则保持所述热解气尾气的输送速率不变，否则调整所述热解气尾气的输送速率直至所述气体压力处于一个预设的压力范围内；
判断所述氧气含量是否处于一个预设的氧含量范围内，是则保持所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比、所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比；否则，当所述氧气含量低于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为330:20；当所述氧气含量高于所述预设的氧含量时，将所述一次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270：20、将所述二次燃烧所需的空气和气体燃料中空气的占比调整为270:20。
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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 |