CN207702483U - 一种固体废弃物干化炭化燃烧控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种固体废弃物干化炭化燃烧控制系统，通过增加设置导热介质流量检测器、导热介质温度检测器、物料重量检测器、物料含水率检测器、热解气流量检测器、热解气热值检测器、烟气温度检测器和烟气成分监测器；中央控制器通过监控物料重量检测器、物料含水率检测器、热解炉入口烟气温度检测器、烟气成分监测器、热解气流量检测器、热解气热值检测器、辅助燃料流量检测器、辅助燃料供应装置、送风机和引风机的数据。将热量监测和烟气监测引入控制系统中，能够实现对燃料和燃烧的多重控制，满足干化炭化热量的需求，有效降低污染物的产生且使燃料处于高效燃烧的状态。

Description

一种固体废弃物干化炭化燃烧控制系统

技术领域

本实用新型涉及废物热解处理和利用领域，特别涉及一种固体废弃物干化炭化燃烧控制系统。

背景技术

固体废弃物热解处理与资源化利用技术是利用固体废物中有机物的热不稳定性，在无氧或缺氧条件下对其进行加热蒸馏，使有机物产生裂解，经冷凝后形成各种新的气体、液体和固体，并充分利用产生物，实现资源化利用。热解产生的热解气是一种可燃气体，可以通过燃烧利用其能量为热解提供热量。

燃烧室是一种能量转化设备，将燃料燃烧的化学能转化为高温烟气、高温导热介质或高温水等热能，在实际运行中，燃料的提供和热能的应用处于最佳状态是节约能源，减少污染物产生的关键，而燃烧设备的燃烧除了本身的设计有关外，更和一线工人操作息息相关。工人难于对多变量精确控制，使燃烧设备不能在最佳状态运行，不仅浪费能源，产生大量污染物，还可能造成设备事故。因此，亟需一种能够使燃烧设备的燃料处于高效燃烧的固体废弃物干化炭化燃烧控制系统和控制方法。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是如何提高固体废弃物热解设备的燃烧设备的燃烧效率。

为了解决上述技术问题，本实用新型设计了一种固体废弃物干化炭化燃烧控制系统，包括进料装置、干化设备、燃烧室、热解炉及辅助燃料供应装置，其特征在于所述燃烧室通过导热介质通道与干化设备相连接，所述燃烧室的烟气出口与热解炉烟气入口相连，所述热解炉烟气出口与燃烧室烟气入口相连接，进料装置的物料出口与干化设备入口相连接，干化设备出口与热解炉入口相连接；在导热介质通道上设有导热介质流量检测器和导热介质温度检测器；在进料装置与干化设备之间设有物料重量检测器和物料含水率检测器；所述热解炉烟气出口与燃烧室烟气入口之间设有热解气流量检测器、热解气热值检测器；所述燃烧室的烟气出口与热解炉烟气入口之间设有烟气温度检测器、烟气成分监测器；物料重量检测器、物料含水率检测器、热解炉入口烟气温度检测器、烟气成分监测器、热解气流量检测器、热解气热值检测器、辅助燃料流量检测器、辅助燃料供应装置、送风机和引风机都与中央控制器连接。

所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制系统，其特征在于所述的送风机包括辅助燃料的一次风机和提供热解气燃烧的二次风机。

所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制系统，其特征在于烟气成分浓度监测器包括含氧量、一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物检测模块。

所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制系统，其特征在于中央处理器采用PLC 控制器或DCS控制器。

一种固体废弃物干化炭化燃烧控制方法，其特征在于将固体废弃物通过进料装置送入干化设备,经过干化后的固体废弃物送入热解炉进行热解炭化,热解炉产生的热解气送入燃烧室,热解气、辅助燃料和空气在燃烧室进行混合燃烧，燃烧生成的高温烟气为热解炉提供热量，燃烧室燃烧加热导热介质为干化设备提供热量；在干化设备的入口前增加对固体废弃物的重量和含水率的实时检测, 将检测的数据输入到中央处理器中，中央处理器根据入口的固体废弃物的重量和含水率，以及热解气流量和热解气热值调整辅助燃料的流量和送风机的空气流量，控制加热导热介质的温度和流量达到预先设定的值。

所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制方法，其特征在于在热解炉入口增加烟气温度检测器、烟气成分浓度监测器分别监测燃烧室产生的烟气温度、烟气中的成分和浓度并将数据输入所述的中央处理器；中央处理器将得到数据与预先设定的最佳参数进行对比，再调整辅助燃料的流量和送风机的空气流量。

所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制方法，其特征在于：中央处理器根据输入的固体废弃物的重量和含水率计算获得将固体废弃物干化炭化到原先设定的程度所需要的总热量，同时根据监测热解气热值、流量数据计算可燃烧生成的热量，计算总热量与热解气燃烧生成得热量的差值，根据该差值计算获得辅助燃料、送风机、引分机的控制量，调节辅助燃料的流量、送风机和引分机的转速。

所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制方法，其特征在于：中央处理器根据输入的固体废弃物的重量、含水率和固体干化后的含水率计算获得将固体废弃物干化到原先设定的程度所需要的总热量，再计算获得导热介质所需要达到的温度和流量，温度保持稳定时，通过调整导热介质的流量达到所需要的热量。

所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制方法，其特征在于：还包括增加了对燃烧室输入到热解炉的烟气进行分析，将烟气成分中的氧气浓度输入中央处理器；在燃烧控制步骤中，将中央处理器得到的数据与预设的氧气范围进行对比，当烟气氧量浓度过高时，降低二次送风机转速直至达到预设的氧气浓度范围。

所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制方法，其特征在于：还增加了对烟气中的一氧化碳成分浓度进行分析，并将数据输入所述的中央处理器；在燃烧控制步骤中，将中央处理器得到的数据与预设的一氧化碳范围进行对比，当一氧化碳氧量浓度过高时，提高二次送风机转速直至达到预设的一氧化碳浓度范围。

所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制方法，其特征在于：

热解炉入口烟气温度检测器设置在热解炉入口处,监测燃烧室产生的烟气温度并将数据输入所述的中央处理器；

在燃烧控制步骤中，将中央处理器得到的数据与预设的热解炉入口温度范围进行对比，当热解炉入口温度过高时，在导热介质需要热量不变的条件下，降低辅助燃料供应系统供给辅助燃料的量。

实施本实用新型具有如下有益效果：将热量监测和烟气监测引入控制系统中，能够实现对燃料和燃烧的多重控制，满足干化炭化热量的需求，有效降低污染物的产生且使燃料处于高效燃烧的状态。

附图说明

图1是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统结构图；

图2是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统辅助燃料量控制结构图；

图3是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制方法辅助燃料量控制流程图；

图4是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统干化热量控制结构图；

图5是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制方法干化热量控制流程图；

图6是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统氧气浓度控制结构图；

图7是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制方法氧气浓度控制流程图；

图8是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统一氧化碳控制结构图；

图9是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制方法一氧化碳控制流程图；

图10是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统温度控制结构图；

图11是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制方法温度控制流程图。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

图1是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统结构图，包括进料装置、干化设备、燃烧室、热解炉及辅助燃料供应装置，所述燃烧室通过导热介质通道与干化设备相连接，所述燃烧室的烟气出口与热解炉烟气入口相连，所述热解炉烟气出口与燃烧室烟气入口相连接，进料装置的物料出口与干化设备入口相连接，干化设备出口与热解炉入口相连接；在导热介质通道上设有导热介质流量检测器和导热介质温度检测器；在进料装置与干化设备之间设有物料重量检测器和物料含水率检测器；所述热解炉烟气出口与燃烧室烟气入口之间设有热解气流量检测器、热解气热值检测器；所述燃烧室的烟气出口与热解炉烟气入口之间设有烟气温度检测器、烟气成分监测器；物料重量检测器、物料含水率检测器、热解炉入口烟气温度检测器、烟气成分监测器、热解气流量检测器、热解气热值检测器、辅助燃料流量检测器、辅助燃料供应装置、送风机和引风机都与中央控制器连接。

燃烧室内产生的烟气和加热的导热介质分别为热解炉和干化设备提供热量，热解炉产生的热解气为燃烧室提供可燃气体。物料重量检测器、物料含水率检测器用于通过测量物料重量和含水率计算需要总热量并输入中央处理器；物料重量检测器、物料含水率检测器用于通过测量物料重量和含水率计算需要总热量并将数据输入中央处理器；热解气流量检测器、热解气热值检测器用于通过计算提供的热量将数据输入中央处理器；导热介质流量检测器、导热介质温度检测器用于通过计算提供的热量并将数据输入中央处理器；热解炉入口烟气温度检测器、烟气成分浓度监测器分别监测燃烧室产生的烟气温度(热解炉入口)、烟气中的成分和浓度并将数据输入中央处理器；中央处理器的输出端分别与辅助燃料供应装置、鼓风机、引风机连接；辅助燃料供应装置对辅助燃料进行调节，所述鼓风机、引风机对燃烧室内风量进行调节。

固体废弃物干化炭化燃烧控制方法，将固体废弃物通过进料装置送入干化设备,经过干化后的固体废弃物送入热解炉进行热解炭化,热解炉产生的热解气送入燃烧室,热解气、辅助燃料和空气在燃烧室进行混合燃烧，燃烧生成的高温烟气为热解炉提供热量，燃烧室燃烧加热导热介质为干化设备提供热量；在干化设备的入口前增加对固体废弃物的重量和含水率的实时检测,将检测的数据输入到中央处理器中，中央处理器根据入口的固体废弃物的重量和含水率，以及热解气流量和热解气热值调整辅助燃料的流量和送风机的空气流量，控制加热导热介质的温度和流量达到预先设定的值。在热解炉入口增加烟气温度检测器、烟气成分浓度监测器分别监测燃烧室产生的烟气温度、烟气中的成分和浓度并将数据输入所述的中央处理器；中央处理器将得到数据与预先设定的最佳参数进行对比，再调整辅助燃料的流量和送风机的空气流量。

中央处理器根据输入的固体废弃物的重量和含水率计算获得将固体废弃物干化炭化到原先设定的程度所需要的总热量，同时根据监测热解气热值、流量数据计算可燃烧生成的热量，计算总热量与热解气燃烧生成得热量的差值，根据该差值计算获得辅助燃料、送风机、引分机的控制量，调节辅助燃料的流量、送风机和引分机的转速。

通过进料装置进入干化设备干化，然后再进入热解炉；热解炉热解产生的热解气、辅助燃料供应系统提供的燃气、与鼓风机听得风进入燃烧室燃烧；燃烧室内产生的烟气和加热的导热介质分别为热解炉和干化设备提供热量。

物料重量检测器、物料含水率检测器通过测量物料重量和含水率计算需要总热量并将数据输入中央处理器；热解气流量检测器、热解气热值检测器用于通过计算提供的热量将数据输入中央处理器；导热介质流量检测器、导热介质温度检测器用于通过计算提供的热量并将数据输入中央处理器；热解炉入口烟气温度检测器、烟气成分浓度监测器分别监测燃烧室产生的烟气温度(热解炉入口)、烟气中的成分和浓度并将数据输入中央处理器；中央处理器将得到数据与预先设定的最佳参数进行对比，再控制辅助燃料供应系统对燃料的供给进行调节；控制鼓风机以及引风机对风量进行调节。

物料重量检测器、物料含水率检测器通过测量物料重量和含水率计算需要总热量与热解气流量检测器、热解气热值检测器测量计算得到的热量，导热介质流量检测器、导热介质温度检测器用于通过计算提供的热量，烟气成分浓度监测器监测烟气中的氧气、一氧化碳浓度等数据输入所述的中央处理器；中央处理器将收集得到的数据与预设的范围进行对比，并将处理结果反馈到辅助燃料供应装置、鼓风机、引风机、导热介质阀门，调整各部件的运行参数，使锅炉运行在最佳状态，减少污染物。

图2是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统辅助燃料量控制结构图；图3是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制方法辅助燃料量控制流程图；在燃烧控制步骤中，中央处理器接受物料重量检测器、物料含水率检测器通过测量物料重量和含水率计算需要总热量与热解气流量检测器、热解气热值检测器测量计算得到的热量的差值后，将热值差值数据与辅助燃料总发热量进行对比，若热值差值数据小于辅助燃料发热量时，通过关小辅助燃料供应系统的阀门，减少辅助燃料的供应，同时降低鼓风机、引风机转速，直到辅助燃料发热量达到热值差值数据；若热值差值数据大于辅助燃料发热量时，通过开大辅助燃料供应系统的阀门，提高辅助燃料的供应，提高鼓风机、引风机转速，直到辅助燃料发热量达到热值差值数据；

图4是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统干化热量控制结构图；图5是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制方法干化热量控制流程图；在燃烧控制步骤中，中央处理器接受导热介质流量检测器、导热介质温度检测器用于通过计算提供的热量，将热量数据与干化需要的热量进行对比，若热值差值数据小于干化需要的热量时，通过开大导热介质管道上的阀门，增大导热介质的流量，或提高进料装置转速，直到导热介质发热量达到干化需要的热量；若热值差值数据大于干化需要的热量时，通过关小导热介质管道上的阀门，减小导热介质的流量，或降低进料装置转速，直到导热介质发热量达到干化需要的热量。

图6是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统氧气浓度控制结构图；图7是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制方法氧气浓度控制流程图；在燃烧控制步骤中，中央处理器接受烟气中的氧气浓度，并将烟气中的氧气浓度与预设的氧气范围进行对比，若烟气中的氧气浓度小于预设的氧气时，通过提高鼓风机、引风机转速，直到烟气氧气浓度达到预设的氧气浓度范围；若烟气中的氧气浓度大于预设的氧气时，通过降低鼓风机、引风机转速，直到烟气氧气浓度达到预设的氧气浓度范围。

图8是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统一氧化碳控制结构图；图9是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制方法一氧化碳控制流程图；在燃烧控制步骤中，中央处理器接受烟气中的一氧化碳浓度，并将烟气中的一氧化碳与预设的一氧化碳范围进行对比，若烟气中的一氧化碳浓度大于干预设的一氧化碳时，通过提高鼓风机、引风机转速，直到烟气氧气浓度达到预设的氧气浓度范围。

图10是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制系统温度控制结构图；图 11是本实用新型固体废弃物干化炭化燃烧控制方法温度控制流程图；在燃烧控制步骤中，中央处理器接受热解炉入口烟气的温度，并将烟气的温度与预设的温度范围进行对比，若烟气的温度小于预设的温度时，通过开大辅助燃料管道阀门，提高鼓风机、引风机转速，直到烟气的温度达到预设的温度浓度范围；若烟气的温度大于干预设的温度时，通过关小辅助燃料管道阀门，降低鼓风机、引风机转速，直到烟气的温度达到预设的温度浓度范围。

以上所揭示的仅为本实用新型一种实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

Claims (4)

1.一种固体废弃物干化炭化燃烧控制系统，包括进料装置、干化设备、燃烧室、热解炉及辅助燃料供应装置，其特征在于所述燃烧室通过导热介质通道与干化设备相连接，所述燃烧室的烟气出口与热解炉烟气入口相连，所述热解炉烟气出口与燃烧室烟气入口相连接，进料装置的物料出口与干化设备入口相连接，干化设备出口与热解炉入口相连接；在导热介质通道上设有导热介质流量检测器和导热介质温度检测器；在进料装置与干化设备之间设有物料重量检测器和物料含水率检测器；所述热解炉烟气出口与燃烧室烟气入口之间设有热解气流量检测器、热解气热值检测器；所述燃烧室的烟气出口与热解炉烟气入口之间设有烟气温度检测器、烟气成分监测器；物料重量检测器、物料含水率检测器、热解炉入口烟气温度检测器、烟气成分监测器、热解气流量检测器、热解气热值检测器、辅助燃料流量检测器、辅助燃料供应装置、送风机和引风机都与中央控制器连接。

2.根据权利要求1所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制系统，其特征在于所述的送风机包括辅助燃料的一次风机和提供热解气燃烧的二次风机。

3.根据权利要求1所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制系统，其特征在于烟气成分浓度监测器包括含氧量、一氧化碳、二氧化硫和氮氧化物检测模块。

4.根据权利要求1所述的固体废弃物干化炭化燃烧控制系统，其特征在于中央处理器采用PLC控制器或DCS控制器。