秸秆焚烧病死畜禽和垃圾并生产热水的常压锅炉及其方法_2

文档序号:8497584阅读:来源:国知局
控制器,可编程序控制器根据传感器反馈的数据,进行相应的控制和报警,报警包括且不限定于:燃料缺料报警、缺水报警、超温报警;
(十)锅炉控制系统通过与数据网关的通讯将记录的关键数据及系统的运行状态,通过数据网关发往云端服务器或远程服务器,相关数据的需求方,凭借数字认证,可以登录服务器读取相关的资料和报表,用户和设备制造商可以根据设备异常和报警信息,提前做好有计划的服务,也可以根据数据统计,对设备进行升级或改进;而政府相关部门,可以凭借影像资料、秸杆的输送速度、燃烧机的状态、病死畜禽动物或生活垃圾投放前后的炉温数据报表构成完整的证据链,判定病死畜禽、生活垃圾、秸杆的焚化量作为相关管理的依据;
^一)常压锅炉热水出水管和回水管之间外接热水循环系统,热水循环系统串接有循环泵和固体高温好氧发酵反应器夹套、液体高温好氧发酵反应器夹套,为发酵反应器提供热源;
(十二)所述的常压锅炉上部的烟道排出高温烟气通过冷热空气混合器连接至固体高温好氧发酵反应器的进气管道和液体高温好氧发酵反应器的进气管道;固体高温好氧发酵反应器和液体高温好氧发酵反应器的排气管道通过冷却冷凝器连接生物除臭滤塔;
(十三)出渣作业:分自动和手动两种模式;
自动模式:由自动控制系统根据灰烬的料位情况控制出渣;
手动模式:由人工控制出渣机的工作; 锅炉中清理出来的灰烬或未燃尽的烟渣,通过输送系统送往高温发酵反应器中跟粪便一同发酵,生产固体有机肥;
(十四)拨火作业:通过观察孔观察炉膛内燃烧情况,如果发现秸杆燃料块出现堆积,通风不良等情况时,可以人工使用拨火工具改善;
(十五)紧急停炉作业:按动急停蘑菇按钮,自动控制系统切断燃料块供应,关闭阻火门和送风机,炉膛内燃料火焰因为缺氧熄灭,炉温下降后延时关闭引风机和循环泵;
(十六)一般停炉熄火:按动停止按钮,自动控制系统切断燃料块供应,关闭阻火门,炉膛内火焰随燃料燃尽,炉温下降,延时关闭送风机、引风机和循环泵;
(十七)应急处置作业流程:
当出现炉温异常、水温超过95°C、炉体出现裂缝、循环泵故障停机、引风机故障等紧急情况,执行紧急停炉操作。
[0018]结构原理和工作过程:
本发明的锅炉底座位于锅炉的下部,直接与基础联接,是支撑和固定锅炉各部件并保持其相对位置的结构件;在锅炉底座中间还布置有出灰溜槽,用于接纳燃烧灰烬,底座箱型梁被用作进风通道。
[0019]锅炉本体安装在锅炉底座上,包含锅筒、水冷壁、对流管束等;锅筒设置在炉膛上部,是储存热水的容器,并与受热面管件及下降管等组成水循环回路;水冷壁分布在炉膛的两侧,是热水锅炉的辐射受热面,吸收炉膛的热烟气的辐射热,加热工质热水并保护墙体;对流管束是热水锅炉的主要对流受热面,与流出炉膛的热烟气进行对流换热以加热工质热水。
[0020]在锅筒内对流管束的烟气汇流处的两端设计了前后烟箱,以确保炉膛流出的烟气在进出对流管束时的均流。
[0021]锅炉外壳是安装在锅炉外表的覆盖件,主要起保护锅炉内部零部件,保持外部整体完整性的作用,锅炉墙体由耐火材料、保温材料和外壳等组成,锅炉墙体和锅炉本体以及炉排等形成的燃烧室为炉膛,在炉膛的后部设计了特制的焚化门以及用耐火材料砌成的焚烧承台结构,畜禽动物尸体及生活垃圾由焚化门送入炉膛,放置在焚烧承台上,为了保证病死动物尸体和生活垃圾时在炉膛里有足够的焚化空间,炉膛的高度、宽度和长度按畜禽动物和待处理生活垃圾的体积加上足够的燃烧空间来设计。
[0022]在炉膛的下面、底座的上方布置有炉排,炉排可采用固定式炉排或链式炉排,采用固定式炉排时,为了便于秸杆类生物质燃料块能在固定炉排上顺利通过,炉排上的通风沟槽顺着运动方向布置,以减少秸杆块的移动阻力。
[0023]燃烧系统由燃烧机和秸杆块自动输送装置以及秸杆燃料块组成,燃烧机通过一个多功能法兰固定在锅炉前面板上,燃烧机火焰喷嘴位于炉膛的前部、炉排的上方,与炉膛后部的焚烧承台相对,燃烧机喷出的火焰在焚烧承台上形成高温火焰;柴油燃烧机或沼气燃烧机可以通过多功能法兰相对应的安装孔,用螺栓固定在锅炉前面板上;
秸杆块自动输送装置由秸杆块料斗、推料板驱动机构、导槽、支架等组成,秸杆块自动输送装置固定在燃烧机的下方、炉排的上方,秸杆块自动输送系统推出的秸杆块,可以在炉排上移动,在秸杆块自动输送系统导槽内与锅炉炉体之间,设置有阻火门;
为便于运输、储存以及自动送料,将秸杆等有机质原料经预处理压缩成为长条块状成型燃料块,秸杆类有机质成型燃料块以农村常见的玉米、高粱、稻草等秸杆、以及芦苇、树枝、落叶、木肩等有机质为原料,经过粉碎、配料、混合、加热压型而成,压缩后密度为0.7-1.3。
[0024]秸杆块料斗安装在支架上,用于储存秸杆燃料块,支架上还安装有推料板驱动机构,推料板与推料板驱动机构联接,在推料板驱动机构的作用下间歇地将秸杆燃料块推入炉膛,在推送机构和锅炉进料门之间设置有导槽,导槽确保燃料块推送过程方向不发生偏离并与外面的空气隔离,在导槽内还布置了阻火门,以阻挡锅炉内的火焰不会引燃锅炉外的秸杆块,并保证运行安全;燃料块的推送速度和节奏由控制系统根据燃烧条件自动调节;阻火门可以是电动的由控制系统根据推送的节奏自动打开和关闭,也可以是机械的,由推料板驱动机构推开或关闭;
多功能锅炉的送风装置和引风装置被串联在空气回路的两端;送风装置由送风机、通风管道、布风管以及空气预热器二次管路组成,送风机将空气送入空气预热器加热后通过管路输入炉膛或直接将空气送入炉膛与燃料混合燃烧,每一个风仓的送风管道中安排了正压送风管道,管道上均布通风小孔,送风装置还设置了可以调节风量和风压的阀门,可以通过阀门的调节使各风仓的风量、风压均匀。
[0025]引风装置由引风机和烟道组成,在引风机负压的作用下,锅炉排出的燃烧废气通过烟道连接到一个冷热空气混合器的一个输入端口,冷热空气混合器的另一个输入端口连接到大气,冷热空气混合器的输出端口连接到鼓风机的输入口,而鼓风机的输出口连接到高温好氧发酵反应器(固体高温好氧发酵反应器和液体高温好氧发酵反应器),高温好氧发酵反应器的排气口通过管道连接到冷却冷凝器,冷却冷凝器的排气口通过管道连接到生物除臭滤塔,所述鼓风机的流量大于等于多功能锅炉中引风机的流量与好氧发酵反应器所需空气流量的和。
[0026]多功能锅炉排烟管的排烟,以及新鲜空气,在冷热空气混合器中混合后,被鼓风机送入好氧发酵反应器,向好氧发酵反应器内的被发酵物料,供应带有热量的混合气体,而好氧发酵反应器排出的废气,经冷却冷凝器冷却后,送生物除臭滤塔,臭气通过生物除臭滤塔的过滤除臭后向大气排放。
[0027]为了安全运行,炉膛采用10~200Pa负压工况,由变频器调节引风机的转速或采用调节风阀开度的方式进行调节;
除渣系统安装在锅炉下方灰斗处,使燃烧的灰烬由出灰槽下的输送机构排出。
[0028]在锅炉的墙体上设置有拨火门、出灰门、观察孔等。
[0029]热水循环系统连接在锅炉本体的出水管和回水管之间,依靠循环泵把热水送往高温发酵反应器,并把冷却的回水送入锅炉再加热。
[0030]自动控制系统负责采集多功能锅炉各方面的关键数据,并根据采集到的数据对锅炉的各部分进行协调控制,并将锅炉运行的关键数据,发送到云端或远端的服务器备查或管理;
传感器分别采集炉膛温度、烟气温度、进出水管温度、水位、炉膛压力,并将采集的数据传输给可编程序控制器,控制器根据传感器反馈的数据,进行相应的控制和报警,报警包括且不限定于:燃料缺料报警、缺水报警、超温报警等报警提示。
[0031]病死畜禽动物及生活垃圾送料装置,是在移动小车上安装的提升机构、可倾翻托盘、托盘支架等组成,投料时将畜禽动物尸体或生活垃圾铲到可翻转的托盘上,再由升降机构提升至焚化门的适当高度,而后移动小
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