一種垃圾焚燒爐循環進氣及自動落料智能控制系統的製作方法

2023-05-02 09:44:51

本發明涉及垃圾焚燒處理技術領域，尤其涉及一種垃圾焚燒爐循環進氣及自動落料智能控制系統。

背景技術：

我國城市人口在4億以上，每人每天約產生1千克以上的生產和生活垃圾，每年城市生產和生活垃圾的總量達到1.5億噸、5億立方米以上。隨著城市人口的不斷增加，垃圾造成的環境汙染會更加嚴重。

目前國內外主要採用三種方法處理垃圾：一是填埋，將垃圾填埋在土中，土上綠化，但該方法佔地過多，而且容易造成地下水汙染；二是生物制肥，該方法雖然能夠有效利用垃圾中的有機物質，但是塑料等高分子物料無法處理，仍存在二次汙染的問題；三是焚燒，這種方法能將垃圾的體積大大減小，不會佔用大量的土地資源，也不會對土地資源、大氣、環境造成汙染，而且垃圾在焚燒過程中產生的熱量可加以利用，例如發電等，焚燒產生的廢渣還可用作制磚等；因此，對垃圾進行焚燒成為國內外首選的垃圾處理方式。

基於垃圾焚燒的大量優勢，應該對垃圾的焚燒過程進行深層的研究，使垃圾的焚燒效果更佳、垃圾焚燒的產物的利用率更高，如此在實現資源的循環使用的基礎上做到節約環保。

技術實現要素：

基於背景技術存在的技術問題，本發明提出了一種垃圾焚燒爐循環進氣及自動落料智能控制系統。

本發明提出的垃圾焚燒爐循環進氣及自動落料智能控制系統，包括：第一腔體、第二腔體、殼體、第一檢測裝置、第二檢測裝置、控制裝置；

第一腔體設於殼體內部，第一腔體外壁與殼體內壁之間形成供氣體流通的氣體通道；第一腔體內自頂部至底部依次設有第一管道迴路、第二管道迴路、第三管道迴路，第一管道迴路、第二管道迴路、第三管道迴路均通過管道與氣體通道連通；殼體外壁上設有第一引風裝置，第一引風裝置用於帶動氣體通道內的氣體流動；

第一腔體底部設有落料口，落料口處設有調節閥門和測速裝置，調節閥門與控制裝置通信連接並根據控制裝置的指令調節落料口處的落料速度，測速裝置用於檢測落料口處的落料速度，測速裝置與控制裝置通信連接，控制裝置通過上述測速裝置獲取落料口處的落料速度信息；

第一檢測裝置用於檢測第一溫度值在第一腔體內的位置距離第一腔體底部的高度值h；

第二腔體頂部設有尾氣出口，尾氣出口通過第四管道與第一管道迴路連通，第四管道上設有第一電磁閥，尾氣出口通過第五管道與第二管道迴路連通，第五管道上設有第二電磁閥，尾氣出口通過第六管道與第三管道迴路連通，第六管道上設有第三電磁閥；第二腔體內設有第二引風裝置，第二引風裝置用於將外界空氣引入第二腔體內；

第二檢測裝置用於檢測尾氣出口處的溫度值t；

控制裝置，與第一檢測裝置、第二檢測裝置、第一引風裝置、第二引風裝置、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、調節閥門通信連接；

控制裝置通過第一檢測裝置獲取第一溫度值在第一腔體內的位置距離第一腔體底部的高度值h、第二檢測裝置獲取尾氣出口處的溫度值t，並根據h的大小以及t的大小指令控制第一引風裝置、第二引風裝置、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、調節閥門動作。

優選地，控制裝置內預設有第一高度值h1、第二高度值h2、第一溫度值t1、第一落料速度v1、第二落料速度v2、第三落料速度v3，其中，h1<h2，v1<v2t1時，控制裝置指令控制第一引風裝置、第二引風裝置、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、調節閥門動作，將第一引風裝置調整為開啟狀態、第二引風裝置調整為停止狀態，以及，將第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥調整為開啟狀態，以及，將落料口處的落料速度調整為v1；

當h1<ht1時，控制裝置指令控制第一引風裝置、第二引風裝置、第一電磁閥、第二電磁閥、第三電磁閥、調節閥門動作，將第一引風裝置、第二引風裝置調整為停止狀態，以及，將第一電磁閥調整為開啟狀態、第二電磁閥和第三電磁閥調整為關閉狀態，以及，將落料口處的落料速度調整為v3。

優選地，第一檢測裝置包括多個紅外溫度傳感器，多個紅外溫度傳感器沿第一腔體的高度方向均勻布置。

優選地，第二檢測裝置包括多個紅外溫度傳感器，多個紅外溫度傳感器沿第二腔體的高度方向均勻布置。

優選地，所述的第一腔體頂部設有排氣口，排氣口處連接有分叉管道，分叉管道的一個出口通過第七管道與第一腔體連通，第七管道上依次設有除雜裝置和乾燥裝置，分叉管道的另一個出口通過管道與第二腔體連通。

優選地，所述的第二腔體底部設有排灰裝置，排灰裝置用於將垃圾在第二腔體內燃燒產生的灰渣排出。

優選地，所述的第二腔體上設有進料口，進料口處設有進料閥門，進料閥門與控制裝置通信連接並根據控制裝置的指令調節進料口處的進料速度。

本發明將第二腔體產生的尾氣作為第一腔體的主要供熱源，因此利用第二引風裝置為第二腔體引入足夠的氧氣使第二腔體內的氧濃度保持在適宜焚燒的範圍，以及利用進料口為第二腔體進料，使得第二腔體內氧氣足夠的基礎上有足夠的垃圾供焚燒，保證第二腔體良好的焚燒情況的基礎上產生足夠的熱能為第一腔體供熱；在為第一腔體供熱過程中，對第一腔體的實際溫度進行檢測，當第一腔體的實際溫度偏高時，為避免第一腔體內垃圾出現過度焚燒的情況，應適當降低第一腔體的熱源供給，此時對三個電磁閥進行控制，使第二腔體內產生的尾氣只為第一腔體內部分位置供熱，避免第一腔體吸收過多的熱量造成垃圾過度焚燒的問題；當第一腔體的實際溫度偏低時，為使第一腔體內垃圾進行充分焚燒，應適當增加第一腔體的溫度，此時對三個電磁閥進行控制，使第二腔體內產生的尾氣全部進入第一腔體內設置的管道中並利用第一引風裝置加大管道內氣體的流動速度，使第一腔體內的溫度在較短時間內上升至適合焚燒的範圍，保證第一腔體內的垃圾進行充分焚燒；進一步，利用第一腔體上的落料口對第一腔體進行落料來配合第一腔體的焚燒進度，當第一腔體的實際溫度偏高時表明第一腔體內垃圾的焚燒進度較佳，此時產生了較多的灰渣，則加大落料速度使較多的灰渣及時排出，在節約第一腔體內空間的基礎上使灰渣層的高度達到輔助焚燒的範圍內；當第一腔體的實際溫度偏低時表明第一腔體內垃圾的焚燒較慢，此時降低第一腔體落料速度避免排出過多的灰渣導致第一腔體內灰渣層高度過低影響第一腔體內垃圾焚燒效果的情況發生；如此，通過對第一腔體的熱能供給、熱能流動速度、落料速度進行控制來保證第一腔體內垃圾的焚燒情況保持在穩定的範圍內，保證垃圾的焚燒效果。

附圖說明

圖1為一種垃圾焚燒爐循環進氣及自動落料智能控制系統的結構示意圖；

圖2為一種垃圾焚燒爐循環進氣及自動落料智能控制系統的控制裝置的結構示意圖。

具體實施方式

如圖1、圖2所示，圖1、圖2為本發明提出的一種一種垃圾焚燒爐循環進氣及自動落料智能控制系統

參照圖1、圖2，本發明提出的垃圾焚燒爐循環進氣及自動落料智能控制系統，包括：第一腔體1、第二腔體2、殼體3、第一檢測裝置10、第二檢測裝置16、控制裝置；

第一腔體1設於殼體3內部，第一腔體1外壁與殼體3內壁之間形成供氣體流通的氣體通道；第一腔體1內自頂部至底部依次設有第一管道迴路4、第二管道迴路5、第三管道迴路6，第一管道迴路4、第二管道迴路5、第三管道迴路6均通過管道與氣體通道連通，第二腔體2產生的尾氣可充入上述三個管道迴路中後，第一腔體1內的垃圾可通過上述三個管道迴路吸收尾氣中蘊含的熱量，使得第一腔體1內的溫度升高，且上述三個管道迴路中的氣體可通過氣體通道包裹在第一腔體1外部，對第一腔體1起到保溫的作用，防止第一腔體1的溫度流失過快。殼體3外壁上設有第一引風裝置8，第一引風裝置8用於帶動氣體通道內的氣體流動；

所述的第一腔體1頂部設有排氣口18，排氣口18處連接有分叉管道，分叉管道的一個出口通過第七管道與第一腔體1連通，第七管道上依次設有除雜裝置19和乾燥裝置20，分叉管道的另一個出口通過管道與第二腔體2連通；如此，第一腔體1內垃圾焚燒產生的尾氣通過管道送至第一腔體1和第二腔體2內，第一腔體1和第二腔體2可充分利用尾氣中蘊含的溫度為第一腔體1和第二腔體2加溫，使得第一腔體1和第二腔體2內的溫度保持在適宜焚燒的範圍內，其次，第一腔體1內垃圾焚燒產生的尾氣中含有大量的可燃性氣體，這些氣體被送入第一腔體1和第二腔體2後，可對第一腔體1和第二腔體2起到助燃的作用，加速第一腔體1和第二腔體2內垃圾的焚燒進度，提高第一腔體1和第二腔體2內垃圾的焚燒效果。

第一腔體1底部設有落料口，落料口處設有調節閥門11和測速裝置，調節閥門11與控制裝置通信連接並根據控制裝置的指令調節落料口處的落料速度，測速裝置用於檢測落料口處的落料速度，測速裝置與控制裝置通信連接，控制裝置通過上述測速裝置獲取落料口處的落料速度信息；及時將第一腔體1底部的灰渣排出不僅可以節約第一腔體1內的空間，而且有利於將第一腔體1底部灰渣的高度保持在利於焚燒的範圍內，防止灰渣堆積過高或過低影響第一腔體1內垃圾的焚燒效果。

第一檢測裝置10用於檢測第一溫度值在第一腔體1內的位置距離第一腔體1底部的高度值h；第一檢測裝置10包括多個紅外溫度傳感器，多個紅外溫度傳感器沿第一腔體1的高度方向均勻布置，採用多個紅外溫度傳感器對溫度值進行檢測可保證第一檢測裝置10對第一溫度值檢測的精度；且第一檢測裝置10還包括高度傳感器，以檢測出第一溫度值在第一腔體1內的位置距離第一腔體1底部的高度值。

第二腔體2頂部設有尾氣出口12，尾氣出口12通過第四管道與第一管道迴路4連通，第四管道上設有第一電磁閥13，尾氣出口12通過第五管道與第二管道迴路5連通，第五管道上設有第二電磁閥14，尾氣出口12通過第六管道與第三管道迴路6連通，第六管道上設有第三電磁閥15；利用第一電磁閥13、第二電磁閥14、第三電磁閥15的開關狀態來控制第二腔體2產生的尾氣進入上述三個管道迴路中的量，使第二腔體2產生的尾氣中蘊含的溫度為第一腔體1內不同的位置提供輔熱，實現加熱的針對性。第二腔體2內設有第二引風裝置17，第二引風裝置17用於將外界空氣引入第二腔體2內；

所述的第二腔體2上設有進料口，進料口處設有進料閥門7，進料閥門7與控制裝置通信連接並根據控制裝置的指令調節進料口處的進料速度；利用進料口為第二腔體2加入新的垃圾，在第二腔體2內溫度較高時，上述高溫可對新加入的垃圾進行預熱和乾燥，使得新的垃圾在進行充分焚燒前保持較高的乾燥度，更有利於提高垃圾的焚燒效果；在第二腔體2內溫度較低時，新進入的垃圾可在第二引風裝置17的配合作用下進行焚燒，加速第二腔體2內垃圾的焚燒進度，提高第二腔體2內的溫度，使得第二腔體2產生的尾氣的溫度足夠為第一腔體1提供熱量。

所述的第二腔體2底部設有排灰裝置9，排灰裝置9用於將垃圾在第二腔體2內燃燒產生的灰渣排出，使第二腔體2內垃圾焚燒產生的灰渣能及時排出，在節約第二腔體2內空間的基礎上保證第二腔體2底部灰渣的高度保持在適宜焚燒的範圍內。

第二檢測裝置16用於檢測尾氣出口12處的溫度值t；第二檢測裝置16包括多個紅外溫度傳感器，多個紅外溫度傳感器沿第二腔體2的高度方向均勻布置，採用多個紅外溫度傳感器對溫度進行檢測可保證溫度檢測的精度，使得第二檢測裝置16的檢測值更加精準，為控制裝置分析第二腔體2內的溫度提供可靠的參考依據。

控制裝置，與第一檢測裝置10、第二檢測裝置16、第一引風裝置8、第二引風裝置17、第一電磁閥13、第二電磁閥14、第三電磁閥15、調節閥門11通信連接；

控制裝置通過第一檢測裝置10獲取第一溫度值在第一腔體1內的位置距離第一腔體1底部的高度值h、第二檢測裝置16獲取尾氣出口12處的溫度值t，並根據h的大小以及t的大小指令控制第一引風裝置8、第二引風裝置17、第一電磁閥13、第二電磁閥14、第三電磁閥15、調節閥門11動作。

具體操作為：控制裝置內預設有第一高度值h1、第二高度值h2、第一溫度值t1、第一落料速度v1、第二落料速度v2、第三落料速度v3，其中，h1<h2，v1<v2t1時，表明第一溫度在第一腔體1內的位置偏低，即第一腔體1內的整體溫度下移，即第一腔體1內的實際溫度較低，為保證第一腔體1內的垃圾可以進行充分焚燒，此時控制裝置指令控制第一引風裝置8、第二引風裝置17、第一電磁閥13、第二電磁閥14、第三電磁閥15、調節閥門11動作，將第一引風裝置8調整為開啟狀態、第二引風裝置17調整為停止狀態，利用第一引風裝置8加速氣體通道以及第一腔體1內設置的三個管道迴路中的氣體的流動速度，使更多的氣體進入管道內帶來更多的熱量，以期在較短時間內將第一腔體1內的溫度提高，且由於第二腔體2內溫度較高，因此關閉第二引風裝置17，在節約能源的基礎上防止出現第二腔體2內垃圾過度焚燒的情況，以及，將第一電磁閥13、第二電磁閥14、第三電磁閥15調整為開啟狀態，使第二腔體2內垃圾焚燒產生的尾氣為第一腔體1內更多的位置進行供熱，以期在較短時間內提高第一腔體1的溫度，以及，由於第一腔體1內實際溫度較低，因此第一腔體1內垃圾的焚燒過程較慢，沒有產生過多的灰渣，於是將落料口處的落料速度調整為v1，防止落料口排出過多的灰渣影響第一腔體1內垃圾的焚燒情況；

當h1<ht1時，表明第一溫度在第一腔體1內的位置偏高，即第一腔體1內的溫度上移，即第一腔體1內垃圾的實際焚燒情況過快，為防止第一腔體1內垃圾出現過度焚燒的情況，此時應該適當減少第一腔體1的熱量供給，此時控制裝置指令控制第一引風裝置8、第二引風裝置17、第一電磁閥13、第二電磁閥14、第三電磁閥15、調節閥門11動作，將第一引風裝置8、第二引風裝置17調整為停止狀態，以及，將第一電磁閥13調整為開啟狀態、第二電磁閥14和第三電磁閥15調整為關閉狀態，由於第二腔體2內實際溫度較高，因此只利用第二腔體2內垃圾焚燒產生的尾氣為第一腔體1內靠近頂部的管道迴路供熱，防止第一腔體1內中部及靠近底部的位置吸收過多的熱量而影響第一腔體1內垃圾的焚燒效果，以及，由於第一腔體1內實際溫度較高，即第一腔體1內垃圾的實際焚燒情況較快，則產生了較多的灰渣堆積在第一腔體1底部，為了避免第一腔體1底部堆積過量的灰渣，於是將落料口處的落料速度調整為v3，提高灰渣排出第一腔體1的速度，避免灰渣堆積在第一腔體1底部佔用第一腔體1內的空間，同時避免灰渣堆積過多影響第一腔體1內垃圾的焚燒效果。

將第二腔體2產生的尾氣作為第一腔體1的主要供熱源，因此利用第二引風裝置17為第二腔體2引入足夠的氧氣使第二腔體2內的氧濃度保持在適宜焚燒的範圍，以及利用進料口為第二腔體2進料，使得第二腔體2內氧氣足夠的基礎上有足夠的垃圾供焚燒，保證第二腔體2良好的焚燒情況的基礎上產生足夠的熱能為第一腔體1供熱；在為第一腔體1供熱過程中，對第一腔體1的實際溫度進行檢測，當第一腔體1的實際溫度偏高時，為避免第一腔體1內垃圾出現過度焚燒的情況，應適當降低第一腔體1的熱源供給，此時對三個電磁閥進行控制，使第二腔體2內產生的尾氣只為第一腔體1內部分位置供熱，避免第一腔體1吸收過多的熱量造成垃圾過度焚燒的問題；當第一腔體1的實際溫度偏低時，為使第一腔體1內垃圾進行充分焚燒，應適當增加第一腔體1的溫度，此時對三個電磁閥進行控制，使第二腔體2內產生的尾氣全部進入第一腔體1內設置的管道中並利用第一引風裝置8加大管道內氣體的流動速度，使第一腔體1內的溫度在較短時間內上升至適合焚燒的範圍，保證第一腔體1內的垃圾進行充分焚燒；進一步，利用第一腔體1上的落料口對第一腔體1進行落料來配合第一腔體1的焚燒進度，當第一腔體1的實際溫度偏高時表明第一腔體1內垃圾的焚燒進度較佳，此時產生了較多的灰渣，則加大落料速度使較多的灰渣及時排出，在節約第一腔體1內空間的基礎上使灰渣層的高度達到輔助焚燒的範圍內；當第一腔體1的實際溫度偏低時表明第一腔體1內垃圾的焚燒較慢，此時降低第一腔體1落料速度避免排出過多的灰渣導致第一腔體1內灰渣層高度過低影響第一腔體1內垃圾焚燒效果的情況發生；如此，通過對第一腔體1的熱能供給、熱能流動速度、落料速度進行控制來保證第一腔體1內垃圾的焚燒情況保持在穩定的範圍內，保證垃圾的焚燒效果。

以上所述，僅為本發明較佳的具體實施方式，但本發明的保護範圍並不局限於此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本發明揭露的技術範圍內，根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，都應涵蓋在本發明的保護範圍之內。