CN117969748A - 基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及烟气排放检测领域，用于解决单一点位的烟气排放传感器出现故障时不易发现从而导致检测结果不准确的问题，具体为基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统，包括对烟气进行监测的单元，对环境和废气记性综合分析的数据反馈复核单元；本发明中，通过对排放口处的烟尘颗粒进行统计，实现烟气排放的检测，避免超标排放，同时对垃圾焚烧炉所处位置的空气质量信息进行检测，根据所检测到的空气污染物的种类，实现环境气体质量信息的过滤，根据环境气体中的空气污染物含量与垃圾焚烧炉所排出的烟气含量进行对比，根据空气质量信息和烟气排放量进行对比核实，确保排放口处的烟气排放检测数据的准确性。

Description

基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统

技术领域

本发明涉及烟气排放检测领域，具体为基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统。

背景技术

垃圾焚烧即通过适当的热分解、燃烧、熔融等反应，使垃圾经过高温下的氧化进行减容，成为残渣或者熔融固体物质的过程。回收垃圾焚烧产生的热量，可达到废物资源化的目的，这类固体物质燃烧时会产生大量烟尘、有害气体和二氧化碳等物质，既造成了大量的环境污染又增加了碳排放，因此垃圾焚烧设施必须配有烟气处理设施，防止重金属、有机类污染物等再次排入环境介质中；为了减碳环保，国家对这类设施的碳排放、污染物排放情况的管控越来越严格；

目前，现有技术中的垃圾焚烧炉烟气排放检测仍存在不足之处，现有的烟气排放检测时，基本是通过位于烟气排放口处设置颗粒检测传感器对排放烟气是否达标进行判断，然而，单一位置所设置的传感器在长期使用过程中，受到使用寿命和高温烟气环境的影响，存在一定的故障概率，当颗粒检测用的传感器出现故障时，会导致检测结果异常，从而影响对烟气的检测判断，同时由于单一点位的传感器缺少联动效果，不易于发现传感器的故障装填，从而降低了烟气排放时的检测效果；

针对上述技术问题，本申请提出一种解决方案。

发明内容

本发明中，通过对排放口处的烟尘颗粒进行统计，实现烟气排放的检测，避免超标排放，同时对垃圾焚烧炉所处位置的空气质量信息进行检测，根据所检测到的空气污染物的种类，实现环境气体质量信息的过滤，根据环境气体中的空气污染物含量与垃圾焚烧炉所排出的烟气含量进行对比，根据空气质量信息和烟气排放量进行对比核实，确保排放口处的烟气排放检测数据的准确性，解决单一点位的烟气排放传感器出现故障时不易发现从而导致检测结果不准确的问题，而提出基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统，包括废气排放监测单元、废气分析控制单元、环境气体监测单元、数据反馈复核单元和废气排放警报单元，所述废气排放监测单元能够采集到垃圾焚烧炉排气口的烟尘颗粒含量，并将烟尘颗粒含量发送至废气分析控制单元；

所述废气分析控制单元获取到烟尘颗粒含量后，根据获取到烟尘颗粒含量的时间点，对烟尘颗粒进行图表分析，生成烟尘排放量，并将烟尘排放量发送至数据反馈复核单元，同时，所述废气分析控制单元将烟尘颗粒含量发送至废气排放警报单元；

所述环境气体检测单元能够采集到环境气体质量信息，并对环境气体质量信息进行过滤，获取到废气排放相关数据，并将废气排放相关数据发送至数据反馈复核单元；

所述数据反馈复核单元获取到烟尘排放量和废气排放相关数据，并对废气排放相关数据和烟尘排放量进行对比分析，根据分析结果生成废气排放复核信号，并将废气排放复核信号发送至废气排放警报单元；

所述废气排放警报单元获取到烟尘颗粒含量后，根据烟尘颗粒含量生成排放超标预警或排放正常信号，所述废气排放警报单元获取到废气排放复核信号后，根据废气排放复核信号生成废气排放合格警报或废气排放超标警报。

作为本发明的一种优选实施方式，所述废气排放监测单元在对垃圾焚烧炉的排气口进行烟尘颗粒含量采集时，依照预设的时间间隔进行采集，并在将烟尘颗粒含量发送至废气分析控制单元时将采集时间共同发送。

作为本发明的一种优选实施方式，所述废气分析控制单元以烟尘颗粒含量为纵轴，以获取到烟尘颗粒的时间为横轴，建立烟尘变化坐标系，绘制烟尘颗粒变化曲线，所述废气分析控制单元在烟尘变化坐标系中选取所需长度的横轴作为校验段，并从校验段两端向上绘制直线与烟尘颗粒变化曲线相交，计算横轴、两条直线和烟尘颗粒变化曲线所围成的图形面积，将图形面积记录为烟尘排放量。

作为本发明的一种优选实施方式，所述环境气体检测单元采集到的环境气体质量信息包括空气污染物种类和空气污染物含量，所述环境气体检测单元将获取到的空气污染物种类与垃圾焚烧炉所排放的烟气中空气污染物种类进行对比，并将对比中相同的空气污染物种类记录为废气排放相关种类，将空气中含有、但垃圾焚烧炉所排放的烟气中不包含的空气污染物种类记录为废气排放不相关种类；

所述环境气体检测单元将空气中被记录为废气排放不相关种类的空气污染物所对应的含量进行剔除，将被记录为废气排放相关种类的空气污染物种类及其对应的空气污染物含量记录为废气排放相关数据。

作为本发明的一种优选实施方式，所述数据反馈单元获取到校验段的起始时间点和结束时间点，并获取到起始时间点的废气排放相关数据，对废气排放相关数据中的空气污染物含量进行计算，记录为起始空气数据，对结束时间点的废气排放相关数据进行计算，记录为结束空气数据；

所述数据反馈单元根据起始空气数据和结束空气数据计算空气污染变化量，将空气污染变化量记录为M，将烟尘排放量记录为S，通过公式分析计算烟尘空气干扰特征值X，其中，q为预设的权重系数，T为校验段内的平均空气温度，H为垃圾焚烧炉的烟气排放口高度，L为垃圾焚烧炉的烟气排放口距离环境气体质量信息采集点的直线距离；

所述数据反馈单元将烟尘空气干扰特征值与预设的相关阈值范围进行对比，若烟尘空气干扰特征值位于相关阈值范围内，则生成排放检测准确信号，若烟尘空气干扰特征值小于相关阈值范围中的最小值，则生成排放检测错误信号，若烟尘空气干扰特征值大于相关阈值范围中的最大值，则生成排放检测异常信号，其中排放检测准确信号、排放检测错误信号和排放检测异常信号均属于废气排放复核信号。

作为本发明的一种优选实施方式，所述废气排放警报单元获取到烟尘颗粒含量后，将烟尘颗粒含量与预设的排放颗粒含量进行对比，若烟尘颗粒含量大于等于预设的排放颗粒含量，则生成排放超标预警，若烟尘颗粒含量小于预设的排放颗粒含量，则生成排放正常信号。

作为本发明的一种优选实施方式，所述废气排放警报单元获取到排放准确信号后，将排放超标预警或排放正常信号通过网络发送至信号输出设备；

所述废气排放警报单元获取到排放检测错误信号后，将排放超标预警或排放正常信号均转变成排放疑似超标警报，并通过网络发送至信号输出设备；

所述废气排放警报单元获取到排放检测异常信号后，生成检测设备异常信号，并将检测设备异常信号通过网络发送至信号输出设备，同时将排放超标预警或排放正常信号进行储存。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明中，通过对排放口处的烟尘颗粒进行统计，从而实现对垃圾焚烧炉的烟气排放的检测，避免超标排放对环境的污染，同时对垃圾焚烧炉所处位置的空气质量信息进行检测，根据空气质量信息和烟气排放量进行对比核实，确保排放口处的烟气排放检测数据的准确性。

2、本发明中，通过对空气质量信息进行检测时，根据所检测到的空气污染物的种类，实现环境气体质量信息的过滤，从而使得环境气体中的空气污染物含量与垃圾焚烧炉所排出的烟气含量直接相关，为后续根据空气污染物含量检测垃圾焚烧炉排气处的传感器是否准确提供数据支撑。

附图说明

为了便于本领域技术人员理解，下面结合附图对本发明作进一步的说明。

图1为本发明的系统框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一：

请参阅图1所示，基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统，包括废气排放监测单元、废气分析控制单元、环境气体监测单元、数据反馈复核单元和废气排放警报单元，废气排放监测单元能够采集到垃圾焚烧炉排气口的烟尘颗粒含量，废气排放监测单元在对垃圾焚烧炉的排气口进行烟尘颗粒含量采集时，依照预设的时间间隔进行采集，并在将烟尘颗粒含量发送至废气分析控制单元时将采集时间共同发送至废气分析控制单元，废气排放监测单元在对烟气中的颗粒含量进行监测时，通过β射线直读法，将C-14作为发射源，发射恒定的β射线，β射线通过气体中物质会被物质吸收产生能量衰减，通过对衰减量的测定计算出颗粒物的质量，从而实现对烟气中颗粒含量的测算；

废气分析控制单元获取到烟尘颗粒含量后，根据获取到烟尘颗粒含量的时间点，对烟尘颗粒进行图表分析，以烟尘颗粒含量为纵轴，以获取到烟尘颗粒的时间为横轴，建立烟尘变化坐标系，绘制烟尘颗粒变化曲线，从而使得管理人员能够了解到不同时间发生变化的烟尘颗粒含量，废气分析控制单元在烟尘变化坐标系中选取所需长度的横轴作为校验段，并从校验段两端向上绘制直线与烟尘颗粒变化曲线相交，计算横轴、两条直线和烟尘颗粒变化曲线所围成的图形面积，将图形面积记录为烟尘排放量，从而生成烟尘排放量，并将烟尘排放量发送至数据反馈复核单元，同时，废气分析控制单元将烟尘颗粒含量发送至废气排放警报单元；

环境气体检测单元能够采集到环境气体质量信息，并对环境气体质量信息进行过滤，环境气体检测单元采集到的环境气体质量信息包括空气污染物种类和空气污染物含量，环境气体检测单元将获取到的空气污染物种类与垃圾焚烧炉所排放的烟气中空气污染物种类进行对比，并将对比中相同的空气污染物种类记录为废气排放相关种类，将空气中含有、但垃圾焚烧炉所排放的烟气中不包含的空气污染物种类记录为废气排放不相关种类；

环境气体检测单元将空气中被记录为废气排放不相关种类的空气污染物所对应的含量进行剔除，将被记录为废气排放相关种类的空气污染物种类及其对应的空气污染物含量记录为废气排放相关数据，并将废气排放相关数据发送至数据反馈复核单元；

数据反馈复核单元获取到烟尘排放量和废气排放相关数据，并对废气排放相关数据和烟尘排放量进行对比分析，数据反馈单元获取到校验段的起始时间点和结束时间点，并获取到起始时间点的废气排放相关数据，对废气排放相关数据中的空气污染物含量进行计算，记录为起始空气数据，对结束时间点的废气排放相关数据进行计算，记录为结束空气数据；

数据反馈单元根据起始空气数据和结束空气数据计算空气污染变化量，将空气污染变化量记录为M，将烟尘排放量记录为S，通过公式分析计算烟尘空气干扰特征值X，其中，q为预设的权重系数，T为校验段内的平均空气温度，H为垃圾焚烧炉的烟气排放口高度，L为垃圾焚烧炉的烟气排放口距离环境气体质量信息采集点的直线距离，从而获取到空气污染变化量M和烟尘排放量S的修正后的比值，根据修正后的比值确定空气污染变化量M和烟尘排放量S之间的比例关系是否符合预设的比例；

数据反馈单元将烟尘空气干扰特征值与预设的相关阈值范围进行对比，若烟尘空气干扰特征值位于相关阈值范围内，表明空气污染变化量M和烟尘排放量S之间的比例关系符合要求，则生成排放检测准确信号，若烟尘空气干扰特征值小于相关阈值范围中的最大小值，表明在空气污染变化量M和烟尘排放量S的关系中，烟尘排放量S的值过小，有可能是排放过程中所检测到的数据出现误差或检测用的传感器存在故障，则生成排放检测错误信号，提醒管理人员进行检修维护，及时校准烟尘传感器，若烟尘空气干扰特征值大于相关阈值范围中的最大值，则表明在空气污染变化量M和烟尘排放量S的关系中，烟尘排放量S过小或空气污染变化量M过大，可能是因为排放时的烟尘传感器出现故障或环境中存在其他大型烟气排放源，则生成排放检测异常信号，提醒管理人员对传感器进行检修，其中排放检测准确信号、排放检测错误信号和排放检测异常信号均属于废气排放复核信号，并将废气排放复核信号发送至废气排放警报单元；

废气排放警报单元获取到烟尘颗粒含量后，将烟尘颗粒含量与预设的排放颗粒含量进行对比，根据烟尘颗粒含量生成排放超标预警或排放正常信号，若烟尘颗粒含量大于等于预设的排放颗粒含量，则生成排放超标预警，若烟尘颗粒含量小于预设的排放颗粒含量，则生成排放正常信号，废气排放警报单元获取到废气排放复核信号后，根据废气排放复核信号生成废气排放合格警报或废气排放超标警报，废气排放警报单元获取到排放准确信号后，将排放超标预警或排放正常信号通过网络发送至信号输出设备，用于提醒管理人员，实现对烟气排放的废气质量的监测；

废气排放警报单元获取到排放检测错误信号后，将排放超标预警或排放正常信号均转变成排放疑似超标警报，并通过网络发送至信号输出设备，用于提醒管理人员对烟气出口处的传感器进行查看；

废气排放警报单元获取到排放检测异常信号后，生成检测设备异常信号，并将检测设备异常信号通过网络发送至信号输出设备，用于提醒管理人员，同时将排放超标预警或排放正常信号进行储存，固定数据便于后续维护检修时查看。

本发明中，通过对排放口处的烟尘颗粒进行统计，从而实现对垃圾焚烧炉的烟气排放的检测，避免超标排放对环境的污染，同时对垃圾焚烧炉所处位置的空气质量信息进行检测，根据空气质量信息和烟气排放量进行对比核实，确保排放口处的烟气排放检测数据的准确性，通过对空气质量信息进行检测时，根据所检测到的空气污染物的种类，实现环境气体质量信息的过滤，从而使得环境气体中的空气污染物含量与垃圾焚烧炉所排出的烟气含量直接相关，为后续根据空气污染物含量检测垃圾焚烧炉排气处的传感器是否准确提供数据支撑。

以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。

Claims (7)

1.基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统，其特征在于，包括废气排放监测单元、废气分析控制单元、环境气体监测单元、数据反馈复核单元和废气排放警报单元，所述废气排放监测单元能够采集到垃圾焚烧炉排气口的烟尘颗粒含量，并将烟尘颗粒含量发送至废气分析控制单元；

所述废气分析控制单元获取到烟尘颗粒含量后，根据获取到烟尘颗粒含量的时间点，对烟尘颗粒进行图表分析，生成烟尘排放量，并将烟尘排放量发送至数据反馈复核单元，同时，所述废气分析控制单元将烟尘颗粒含量发送至废气排放警报单元；

所述环境气体检测单元能够采集到环境气体质量信息，并对环境气体质量信息进行过滤，获取到废气排放相关数据，并将废气排放相关数据发送至数据反馈复核单元；

所述数据反馈复核单元获取到烟尘排放量和废气排放相关数据，并对废气排放相关数据和烟尘排放量进行对比分析，根据分析结果生成废气排放复核信号，并将废气排放复核信号发送至废气排放警报单元；

所述废气排放警报单元获取到烟尘颗粒含量后，根据烟尘颗粒含量生成排放超标预警或排放正常信号，所述废气排放警报单元获取到废气排放复核信号后，根据废气排放复核信号生成废气排放合格警报或废气排放超标警报。

2.根据权利要求1所述的基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统，其特征在于，所述废气排放监测单元在对垃圾焚烧炉的排气口进行烟尘颗粒含量采集时，依照预设的时间间隔进行采集，并在将烟尘颗粒含量发送至废气分析控制单元时将采集时间共同发送。

3.根据权利要求1所述的基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统，其特征在于，所述废气分析控制单元以烟尘颗粒含量为纵轴，以获取到烟尘颗粒的时间为横轴，建立烟尘变化坐标系，绘制烟尘颗粒变化曲线，所述废气分析控制单元在烟尘变化坐标系中选取所需长度的横轴作为校验段，并从校验段两端向上绘制直线与烟尘颗粒变化曲线相交，计算横轴、两条直线和烟尘颗粒变化曲线所围成的图形面积，将图形面积记录为烟尘排放量。

4.根据权利要求1所述的基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统，其特征在于，所述环境气体检测单元采集到的环境气体质量信息包括空气污染物种类和空气污染物含量，所述环境气体检测单元将获取到的空气污染物种类与垃圾焚烧炉所排放的烟气中空气污染物种类进行对比，并将对比中相同的空气污染物种类记录为废气排放相关种类，将空气中含有、但垃圾焚烧炉所排放的烟气中不包含的空气污染物种类记录为废气排放不相关种类；

所述环境气体检测单元将空气中被记录为废气排放不相关种类的空气污染物所对应的含量进行剔除，将被记录为废气排放相关种类的空气污染物种类及其对应的空气污染物含量记录为废气排放相关数据。

5.根据权利要求1所述的基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统，其特征在于，所述数据反馈单元获取到校验段的起始时间点和结束时间点，并获取到起始时间点的废气排放相关数据，对废气排放相关数据中的空气污染物含量进行计算，记录为起始空气数据，对结束时间点的废气排放相关数据进行计算，记录为结束空气数据；

所述数据反馈单元根据起始空气数据和结束空气数据计算空气污染变化量，将空气污染变化量记录为M，将烟尘排放量记录为S，通过公式分析计算烟尘空气干扰特征值X，其中，q为预设的权重系数，T为校验段内的平均空气温度，H为垃圾焚烧炉的烟气排放口高度，L为垃圾焚烧炉的烟气排放口距离环境气体质量信息采集点的直线距离；

所述数据反馈单元将烟尘空气干扰特征值与预设的相关阈值范围进行对比，若烟尘空气干扰特征值位于相关阈值范围内，则生成排放检测准确信号，若烟尘空气干扰特征值小于相关阈值范围中的最小值，则生成排放检测错误信号，若烟尘空气干扰特征值大于相关阈值范围中的最大值，则生成排放检测异常信号，其中排放检测准确信号、排放检测错误信号和排放检测异常信号均属于废气排放复核信号。

6.根据权利要求1所述的基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统，其特征在于，所述废气排放警报单元获取到烟尘颗粒含量后，将烟尘颗粒含量与预设的排放颗粒含量进行对比，若烟尘颗粒含量大于等于预设的排放颗粒含量，则生成排放超标预警，若烟尘颗粒含量小于预设的排放颗粒含量，则生成排放正常信号。

7.根据权利要求1所述的基于多点联动反馈的垃圾焚烧炉烟气排放检测系统，其特征在于，所述废气排放警报单元获取到排放准确信号后，将排放超标预警或排放正常信号通过网络发送至信号输出设备；

所述废气排放警报单元获取到排放检测错误信号后，将排放超标预警或排放正常信号均转变成排放疑似超标警报，并通过网络发送至信号输出设备；

所述废气排放警报单元获取到排放检测异常信号后，生成检测设备异常信号，并将检测设备异常信号通过网络发送至信号输出设备，同时将排放超标预警或排放正常信号进行储存。