CN218954914U - 烟气净化活性炭自动给料装置及其垃圾焚烧炉 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了烟气净化活性炭自动给料装置，包括：锅炉，具有炉膛和烟道，所述烟道连通所述炉膛；热值探头，设置于所述炉膛上并用于实时检测所述炉膛内的垃圾热值；风量探头，设置于所述烟道上并用于实时检测所述烟道内的烟气流量；活性炭喷射系统，用于为所述烟道提供活性炭；控制系统，分别电连接所述活性炭喷射系统、所述热值探头和所述风量探头。本实用新型的活性炭自动给料装置，保证活性炭给料量满足入炉垃圾热值的变化过程，避免活性炭投入过量或投入不足。本实用新型还公开了垃圾焚烧炉。
Description
技术领域
本实用新型涉及烟气净化技术领域，尤其涉及烟气净化活性炭自动给料装置及其垃圾焚烧炉。
背景技术
目前生活垃圾焚烧发电厂烟气净化系统普遍采用活性炭吸附烟气中的重金属和二噁英。通常情况下活性炭给料量的多少通过活性炭喷射系统进行控制，操作人员根据活性炭仓或给料称重设备并结合垃圾处理量多少来调节活性炭给料量。
根据CJJ/T137-2010《生活垃圾焚烧厂评价标准》中根据垃圾热值不同需投入适当的活性炭才能保证烟气排放正常。而在实际运行操作中，由于入炉垃圾热值变化较大，无法根据热值变化和锅炉的烟气流量及时调整活性炭给料量，从而造成活性炭给料量和垃圾热值不匹配。
为了解决上述问题，需要对活性炭喷射系统进行优化，确保活性炭给料量满足入炉垃圾热值要求，保证烟气排放指标达标。
发明内容
本实用新型旨在至少在一定程度上解决现有相关技术中存在的问题之一，为此，本实用新型提出烟气净化活性炭自动给料装置，保证活性炭给料量满足入炉垃圾热值的变化过程，避免活性炭投入过量或投入不足。
本实用新型还提供了一种具有该烟气净化活性炭自动给料装置的垃圾焚烧炉。
根据上述提供的烟气净化活性炭自动给料装置，其通过如下技术方案来实现：
烟气净化活性炭自动给料装置，包括：锅炉，具有炉膛和烟道，所述烟道连通所述炉膛；热值探头，设置于所述炉膛上并用于实时检测所述炉膛内的垃圾热值；风量探头，设置于所述烟道上并用于实时检测所述烟道内的烟气流量；活性炭喷射系统，用于为所述烟道提供活性炭；控制系统，分别电连接所述活性炭喷射系统、所述热值探头和所述风量探头。
在一些实施方式中，所述控制系统用于根据所述垃圾热值和所述烟气流量，调整所述活性炭喷射系统输出的活性炭给料量。
在一些实施方式中，所述活性炭喷射系统包括活性炭称量斗、活性炭给料机、管道和风机，所述活性炭称量斗的出料口通过所述活性炭给料机连通所述管道的进料端，所述管道的出料端连通所述烟道，所述风机设置于所述管道上并用于将活性炭吹送至所述烟道内；所述控制系统分别电连接所述活性炭称量斗、所述活性炭给料机和所述风机，用于根据所述垃圾热值和所述烟气流量，调整所述活性炭给料机的变频器工作频率。
在一些实施方式中，所述管道包括进料管、第一出料管和第二出料管，所述进料管连通所述活性炭给料机的出料口，所述第一出料管的相对两端分别连通所述进料管和所述烟道的进烟段，所述第二出料管的相对两端分别连通所述进料管和所述烟道的出烟段；在所述第一出料管和所述第二出料管上分别设有所述风机，或者所述风机的出风口有选择性连通所述第一出料管或所述第二出料管。
在一些实施方式中，所述活性炭喷射系统还包括活性炭仓和下料阀，所述活性炭仓的出料口与所述活性炭称量斗的进料口相连通，所述下料阀设置于所述活性炭仓的出料口处。
在一些实施方式中，所述下料阀为电连接所述控制系统的调节阀，或者所述下料阀为手动阀。
在一些实施方式中，所述活性炭喷射系统包括活性炭仓、调节阀、管道和风机，所述活性炭仓的出料口通过所述管道连通所述烟道，所述调节阀设置于所述活性炭仓的出料口处，所述风机设置于所述管道上并用于将活性炭吹送至所述烟道内；所述控制系统分别电连接所述调节阀和所述风机，用于根据所述垃圾热值和所述烟气流量，调整所述调节阀的开度。
在一些实施方式中，所述管道包括第一出料管和第二出料管，所述调节阀具有两个下料口，所述第一出料管的相对两端分别连通其中一个所述下料口和所述烟道的进烟段，所述第二出料管的相对两端分别连通另一个所述下料口和所述烟道的出烟段；在所述第一出料管和所述第二出料管上分别设有所述风机，或者所述风机的出风口有选择性连通所述第一出料管或所述第二出料管。
根据上述提供的垃圾焚烧炉，其通过如下技术方案来实现：垃圾焚烧炉，其具有如上所述的烟气净化活性炭自动给料装置。
与现有技术相比，本实用新型的至少包括以下有益效果：
本实用新型的活性炭自动给料装置，通过在锅炉的炉膛上设置热值探头，并且在锅炉的烟道上设置风量探头，控制系统能够根据热值探头实时检测到的垃圾热值和风量探头实时检测到的烟气流量，调整活性炭喷射系统输出的活性炭给料量，以保证活性炭给料量满足入炉垃圾热值的变化过程，避免活性炭投入过量或投入不足而垃圾热值不匹配。
附图说明
图1是本实用新型实施例1中活性炭自动给料装置的示意图；
图2是本实用新型实施例1中另一活性炭自动给料装置的示意图；
图3是本实用新型实施例2中活性炭自动给料装置的示意图。
图中：1-锅炉，11-炉膛，12-烟道；2-热值探头；3-风量探头；4-活性炭喷射系统，41-活性炭称量斗，42-活性炭给料机，43-管道，431-进料管，432-第一出料管，433-第二出料管，44-风机，45-活性炭仓；5-控制系统。
具体实施方式
以下实施例对本实用新型进行说明，但本实用新型并不受这些实施例所限制。对本实用新型的具体实施方式进行修改或者对部分技术特征进行等同替换，而不脱离本实用新型方案的精神，其均应涵盖在本实用新型请求保护的技术方案范围当中。
实施例1
参考图1，本实施例提供了烟气净化活性炭自动给料装置，包括锅炉1、热值探头2、风量探头3、活性炭喷射系统4和控制系统5，其中，锅炉1具有炉膛11和烟道12，烟道12的进烟段连通炉膛11。热值探头2设置于炉膛11上，用于实时检测炉膛11内的垃圾热值，以便于活性炭喷射系统根据垃圾热值情况及时调整活性炭给料量。风量探头3设置于烟道12上，用于实时检测烟道12内的烟气流量，以便于活性炭喷射系统根据烟气流量情况及时调整活性炭给料量。活性炭喷射系统4用于为烟道12提供用以净化烟气的活性炭。控制系统5分别电连接活性炭喷射系统4、热值探头2和风量探头3。
在本实施例中，控制系统5为DCS控制系统，用于根据热值探头2实时检测到的垃圾热值和风量探头3实时检测到的烟气流量，调整活性炭喷射系统4输出的活性炭给料量，这样，确保活性炭喷射系统4能够根据垃圾热值和烟气流量，及时调整为烟道12所提供的活性炭给料量，保证活性炭给料量满足入炉垃圾热值的变化过程，避免活性炭投入过量或投入不足而垃圾热值不匹配。
活性炭喷射系统4包括活性炭称量斗41、活性炭给料机42、管道43和风机44，活性炭称量斗41的出料口通过活性炭给料机42连通管道43的进料端，管道43的出料端连通烟道12。风机44设置于管道43上，用于将从活性炭给料机42输出的活性炭吹送至烟道12内，以净化烟道12内的烟气，使得烟气排放达到排放标准。在本实施例中，活性炭称量斗41集成有称量结构，以使其具备称重功能；活性炭给料机42优选为集成有变频器的活性炭变频给料机；风机44优选为罗茨风机。
控制系统5分别电连接活性炭称量斗41、活性炭给料机42和风机44，控制系统5用于根据活性炭称量斗41上的称量结构来确定活性炭称量斗41中的活性炭重量，以确定活性炭称量斗41中的活性炭重量是否达到额定重量。控制系统5还用于根据垃圾热值和烟气流量，调整活性炭给料机42的变频器的工作频率，以使活性炭给料机42依据工作频率调整活性炭给料量。控制系统5还可以根据垃圾热值和烟气流量来调整风机44的工作状态，或者根据工作频率来调整风机44的工作状态，以实现自动调节风机44的工作，确保风机44更好地、可靠地将从活性炭给料机42输出的活性炭吹送至烟道12内。
活性炭喷射系统4还包括用于储存活性炭的活性炭仓45和下料阀，活性炭仓45的出料口与活性炭称量斗41的进料口相连通，下料阀设置于活性炭仓45的出料口处，用于活性炭仓45与活性炭称量斗41的通断情况。可选地，下料阀为电连接控制系统5的调节阀，或者下料阀为手动阀。
本实施例以下料阀为调节阀为例。在正常生产运行过程中，活性炭仓45中的活性炭通过下料阀输送至活性炭称量斗41中，当活性炭称量斗41中的活性炭重量达到额定重量时，控制系统5控制下料阀自动关闭。DCS控制系统通过热值探头2和风量探头3获取实时数值，其中实时数值包括垃圾热值和烟气流量，根据实时数值并利用PID控制原理来计算得出活性炭给料机42的变频器的工作频率；活性炭给料机42依据工作频率实时调整活性炭给料量，活性炭给料机42将活性炭输送至罗茨风机，最终由罗茨风机将活性炭沿管道43吹送至烟道12内。
可选地，控制系统5通过实时数值并利用PID控制原理中的比例调节、积分调节和微分调节，计算得出活性炭给料机42的变频器的工作频率U(t)。具体计算公式如下：
式中，kp为比例系数，T1为微分系数，TD为积分系数，err(t)为误差值。
参考图2，在其他实施例中，管道43包括进料管431、第一出料管432和第二出料管433，其中，进料管431连通活性炭给料机42的出料口。第一出料管432的相对两端分别连通进料管431和烟道12的进烟段，第二出料管433的相对两端分别连通进料管431和烟道12的出烟段。在第一出料管432和第二出料管433上分别设有风机44，或者风机44的出风口有选择性连通第一出料管432或第二出料管433。当然，可以将第一出料管432作为活性炭投放主通道，第二出料管433作为活性炭投放辅助通道。由此，可以将活性炭给料机42输出的活性炭吹送值烟道12的进烟段和/或烟道12的出烟段，当活性炭被吹送至烟道12的进烟段和烟道12的出烟段时，形成多重净化层，利于进一步提升烟气净化效果。
本实施例还提供了垃圾焚烧炉，其具有如上所述的烟气净化活性炭自动给料装置，通过该烟气净化活性炭自动给料装置，有效保证活性炭给料量满足入炉垃圾热值的变化过程，避免活性炭投入过量或投入不足。
实施例2
参考图3，本实施例与实施例1的不同点在于，活性炭喷射系统4的结构不同。活性炭喷射系统4包括用于储存活性炭的活性炭仓45、调节阀(图中未示出)、管道43和风机44，其中，活性炭仓45的出料口通过管道43连通烟道12。调节阀设置于活性炭仓45的出料口处，通过调整调节阀的开度，可实现调整从活性炭仓45输送至管道43的活性炭给料量和活性炭流速。风机44设置于管道43上，用于将活性炭吹送至烟道12内。控制系统5分别电连接调节阀和风机44。可选地，活性炭仓45可以具有称量功能，当然，调节阀可以具有计量功能。
当活性炭仓45具有称量功能时，控制系统5电连接活性炭仓45，用于根据垃圾热值和烟气流量来调整调节阀的开度，当活性炭仓45减少的活性炭给料量达到额定重量时，控制系统5控制调节阀自动关闭。当调节阀具有计量功能时，控制系统5用于根据垃圾热值和烟气流量来调整调节阀的开度，以调整从活性炭仓45输送至管道43的活性炭流速，当调节阀记录流经其的活性炭给料量达到额定重量时，控制调节阀自动关闭。特别说明的是，控制系统5还可以用于根据垃圾热值和烟气流量来调整风机44的工作状态。
在其他实施例中，调节阀具有两个下料口；管道43包括第一出料管432和第二出料管433，第一出料管432的相对两端分别连通其中一个下料口和烟道12的进烟段，第二出料管433的相对两端分别连通另一个下料口和烟道12的出烟段。在第一出料管432和第二出料管433上分别设有风机44，或者风机44的出风口有选择性连通第一出料管432或第二出料管433。
以上所述的仅是本实用新型的一些实施方式。对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.烟气净化活性炭自动给料装置，其特征在于，包括：
锅炉(1)，具有炉膛(11)和烟道(12)，所述烟道(12)连通所述炉膛(11)；
热值探头(2)，设置于所述炉膛(11)上并用于实时检测所述炉膛(11)内的垃圾热值；
风量探头(3)，设置于所述烟道(12)上并用于实时检测所述烟道(12)内的烟气流量；
活性炭喷射系统(4)，用于为所述烟道(12)提供活性炭；
控制系统(5)，分别电连接所述活性炭喷射系统(4)、所述热值探头(2)和所述风量探头(3)。
2.根据权利要求1所述的烟气净化活性炭自动给料装置，其特征在于，所述控制系统(5)用于根据所述垃圾热值和所述烟气流量，调整所述活性炭喷射系统(4)输出的活性炭给料量。
3.根据权利要求1或2所述的烟气净化活性炭自动给料装置，其特征在于，所述活性炭喷射系统(4)包括活性炭称量斗(41)、活性炭给料机(42)、管道(43)和风机(44)，所述活性炭称量斗(41)的出料口通过所述活性炭给料机(42)连通所述管道(43)的进料端，所述管道(43)的出料端连通所述烟道(12)，所述风机(44)设置于所述管道(43)上并用于将活性炭吹送至所述烟道(12)内；所述控制系统(5)分别电连接所述活性炭称量斗(41)、所述活性炭给料机(42)和所述风机(44)，用于根据所述垃圾热值和所述烟气流量，调整所述活性炭给料机(42)的变频器工作频率。
4.根据权利要求3所述的烟气净化活性炭自动给料装置，其特征在于，所述管道(43)包括进料管(431)、第一出料管(432)和第二出料管(433)，所述进料管(431)连通所述活性炭给料机(42)的出料口，所述第一出料管(432)的相对两端分别连通所述进料管(431)和所述烟道(12)的进烟段，所述第二出料管(433)的相对两端分别连通所述进料管(431)和所述烟道(12)的出烟段；在所述第一出料管(432)和所述第二出料管(433)上分别设有所述风机(44)，或者所述风机(44)的出风口有选择性连通所述第一出料管(432)或所述第二出料管(433)。
5.根据权利要求3所述的烟气净化活性炭自动给料装置，其特征在于，所述活性炭喷射系统(4)还包括活性炭仓(45)和下料阀，所述活性炭仓(45)的出料口与所述活性炭称量斗(41)的进料口相连通，所述下料阀设置于所述活性炭仓(45)的出料口处。
6.根据权利要求5所述的烟气净化活性炭自动给料装置，其特征在于，所述下料阀为电连接所述控制系统(5)的调节阀，或者所述下料阀为手动阀。
7.根据权利要求1或2所述的烟气净化活性炭自动给料装置，其特征在于，所述活性炭喷射系统(4)包括活性炭仓(45)、调节阀、管道(43)和风机(44)，所述活性炭仓(45)的出料口通过所述管道(43)连通所述烟道(12)，所述调节阀设置于所述活性炭仓(45)的出料口处，所述风机(44)设置于所述管道(43)上并用于将活性炭吹送至所述烟道(12)内；所述控制系统(5)分别电连接所述调节阀和所述风机(44)，用于根据所述垃圾热值和所述烟气流量，调整所述调节阀的开度。
8.根据权利要求7所述的烟气净化活性炭自动给料装置，其特征在于，所述管道(43)包括第一出料管(432)和第二出料管(433)，所述调节阀具有两个下料口，所述第一出料管(432)的相对两端分别连通其中一个所述下料口和所述烟道(12)的进烟段，所述第二出料管(433)的相对两端分别连通另一个所述下料口和所述烟道(12)的出烟段；在所述第一出料管(432)和所述第二出料管(433)上分别设有所述风机(44)，或者所述风机(44)的出风口有选择性连通所述第一出料管(432)或所述第二出料管(433)。
9.垃圾焚烧炉，其特征在于，具有如权利要求1-8中任一项所述的烟气净化活性炭自动给料装置。
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