一种垃圾焚烧炉循环进气及自动进料智能控制系统的制作方法

本发明涉及垃圾焚烧处理技术领域，尤其涉及一种垃圾焚烧炉循环进气及自动进料智能控制系统。

背景技术：

目前我国城市生活垃圾每年正以10％的速度递增，而实施简易处理的城市垃圾仅占总量的2.3％，目前我国历年垃圾堆存所占用耕地面积约为5亿平方米，直接经济损失达80亿元人民币。全国城市现已发展到660个，其中已有200个城市陷入垃圾包围之中。以城镇人口2.6亿，每人每年产生440公斤垃圾计算，产生垃圾量为1.14亿吨，可以使100万人口的城市覆盖1米。且每年还在以8-10％的速度在递增。中国已成为世界上垃圾包袱最重的国家，城市垃圾的无害化、减容化和资源化处理已迫在眉睫。

目前对垃圾进行焚烧是一种较好的处理方法。通过燃烧，不仅垃圾的体积大大减小，一般垃圾焚烧之后体积可以缩小80％，而且可以利用燃烧产生的热量发电、供热，达到能量回收的目的，焚烧之后的灰渣可以制砖。垃圾成分复杂，其中各种可燃物具有不同的密度、形状、化学性质、着火及燃烧特性，使它们在焚烧炉内呈现不同的燃烧速度和燃尽时间，因而难以控制燃烧过程和保证燃烧充分。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种垃圾焚烧炉循环进气及自动进料智能控制系统。

本发明提出的垃圾焚烧炉循环进气及自动进料智能控制系统，包括：第一腔体、第二腔体、壳体、第一检测装置、第二检测装置、控制装置；

第一腔体设于壳体内部，第一腔体外壁与壳体内壁之间形成供气体流通的气体通道；第一腔体内自顶部至底部依次设有第一管道回路、第二管道回路、第三管道回路，第一管道回路、第二管道回路、第三管道回路均通过管道与气体通道连通；壳体外壁上设有第一引风装置，第一引风装置用于带动气体通道内的气体流动；

第一检测装置用于检测第一温度值在第一腔体内的位置距离第一腔体底部的高度值h；

第二腔体顶部设有尾气出口，尾气出口通过第四管道与第一管道回路连通，第四管道上设有第一电磁阀，尾气出口通过第五管道与第二管道回路连通，第五管道上设有第二电磁阀，尾气出口通过第六管道与第三管道回路连通，第六管道上设有第三电磁阀；第二腔体内设有第二引风装置，第二引风装置用于将外界空气引入第二腔体内；

第二检测装置用于检测尾气出口处的温度值t；

第二腔体上设有进料口，进料口处设有调节阀门和测速装置，调节阀门与控制装置通信连接并根据控制装置的指令调节进料口处的进料速度，测速装置用于检测进料口处的进料速度，测速装置与控制装置通信连接，控制装置通过上述测速装置获取进料口处的进料速度信息；

控制装置，与第一检测装置、第二检测装置、第一引风装置、第二引风装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、调节阀门通信连接；

控制装置通过第一检测装置获取第一温度值在第一腔体内的位置距离第一腔体底部的高度值h、第二检测装置获取尾气出口处的温度值t，并根据h的大小以及t的大小指令控制第一引风装置、第二引风装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、调节阀门动作。

优选地，控制装置内预设有第一高度值h1、第二高度值h2、第一温度值t1、第一进料速度v1、第二进料速度v2、第三进料速度v3，其中，h1<h2，v1<v2<v3；

当h≤h1、t≤t1时，控制装置指令控制第一引风装置、第二引风装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、调节阀门动作，将第一引风装置、第二引风装置调整为开启状态，以及，将第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀调整为开启状态，以及，将进料口处的进料速度调整为v3；

当h≤h1、t>t1时，控制装置指令控制第一引风装置、第二引风装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、调节阀门动作，将第一引风装置调整为开启状态、第二引风装置调整为停止状态，以及，将第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀调整为开启状态，以及，将进料口处的进料速度调整为v3；

当h1<h<h2时，控制装置指令控制第一引风装置、第二引风装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、调节阀门动作，将第一引风装置、第二引风装置调整为停止状态，以及，将第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀调整为开启状态，以及，将进料口处的进料速度调整为v2；

当h≥h2、t≤t1时，控制装置指令控制第一引风装置、第二引风装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、调节阀门动作，将第一引风装置、第二引风装置调整为停止状态，以及，将第一电磁阀和第二电磁阀调整为开启状态、第三电磁阀调整为关闭状态，以及，将进料口处的进料速度调整为v1；

当h≥h2、t>t1时，控制装置指令控制第一引风装置、第二引风装置、第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀、调节阀门动作，将第一引风装置、第二引风装置调整为停止状态，以及，将第一电磁阀调整为开启状态、第二电磁阀和第三电磁阀调整为关闭状态，以及，将进料口处的进料速度调整为v1。

优选地，第一检测装置包括多个红外温度传感器，多个红外温度传感器沿第一腔体的高度方向均匀布置。

优选地，第二检测装置包括多个红外温度传感器，多个红外温度传感器沿第二腔体的高度方向均匀布置。

优选地，所述的第一腔体顶部设有排气口，排气口处连接有分叉管道，分叉管道的一个出口通过第七管道与第一腔体连通，第七管道上依次设有除杂装置和干燥装置，分叉管道的另一个出口通过管道与第二腔体连通。

优选地，所述的第一腔体底部设有落料装置，落料装置用于将垃圾在第一腔体内燃烧产生的灰渣排出。

优选地，所述的第二腔体底部设有排灰装置，排灰装置用于将垃圾在第二腔体内燃烧产生的灰渣排出。

本发明采用检测特定温度值在第一腔体内的实际位置，并对实际位置的高度进行比较以分析出特定温度值与理想值的差异，并根据比较结果判断第一腔体内的实际焚烧情况；采用上述检测分析策略可直观地了解某温度在第一腔体内的实际位置，进而直观的分析出第一腔体内的实际焚烧情况与理想焚烧状态间的差异。当某温度的实际位置偏低时，表明该温度值对应的高度值下降，即第一腔体内的温度偏低，为保证第一腔体内的垃圾进行充分焚烧，应该适当提高第一腔体内的温度，此时全面利用第二腔体内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体进行供热，并利用第一引风装置加大第二腔体产生的尾气流入第一腔体内的速度，使单位时间内更多的尾气进入第一腔体为第一腔体进行供热；当某温度的实际位置较高时，表明该温度值对应的高度值上升，即第一腔体内的温度较高，为避免第一腔体内的垃圾出现过度焚烧的情况，应该适当减小第一腔体内的热源供给量，此时只将第二腔体内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体内的部分位置进行供热，减小第二腔体产生的尾气流入第一腔体内的总量，且不利用第二腔体产生的尾气中蕴含的热量为第一腔体内进行充分焚烧的位置供热，避免进行充分焚烧的位置吸收过多的热能加快焚烧速度造成过度焚烧的情况，使第一腔体内垃圾的焚烧情况保持在稳定的状态；进一步地，本发明利用进料口为第二腔体供料，当第一腔体内的温度较低时，则加大进料口的进料速度，并利用第二引风装置引入足够的氧气加速第二腔体内垃圾的焚烧进度，进而利用第二腔体内垃圾焚烧产生的尾气中蕴含的温度为第一腔体供热，当第一腔体内的温度较高时，则降低进料口的进料速度，避免第二腔体为第一腔体提供过多的热量；如此，通过调整第二腔体的进料速度和氧气供给量来调整第二腔体内垃圾的焚烧速度，以根据第一腔体的热量需求量为第一腔体供热，不仅保证第一腔体内垃圾的焚烧效果，而且实现了能源的循环利用，达到节能环保的效果。

附图说明

图1为一种垃圾焚烧炉循环进气及自动进料智能控制系统的结构示意图；

图2为一种垃圾焚烧炉循环进气及自动进料智能控制系统的控制装置的结构示意图。

具体实施方式

如图1、图2所示，图1、图2为本发明提出的一种垃圾焚烧炉循环进气及自动进料智能控制系统。

参照图1、图2，本发明提出的垃圾焚烧炉循环进气及自动进料智能控制系统，包括：第一腔体1、第二腔体2、壳体3、第一检测装置10、第二检测装置16、控制装置；

第一腔体1设于壳体3内部，第一腔体1外壁与壳体3内壁之间形成供气体流通的气体通道；第一腔体1内自顶部至底部依次设有第一管道回路4、第二管道回路5、第三管道回路6，第一管道回路4、第二管道回路5、第三管道回路6均通过管道与气体通道连通，第二腔体2产生的尾气可充入上述三个管道回路中后，第一腔体1内的垃圾可通过上述三个管道回路吸收尾气中蕴含的热量，使得第一腔体1内的温度升高，且上述三个管道回路中的气体可通过气体通道包裹在第一腔体1外部，对第一腔体1起到保温的作用，防止第一腔体1的温度流失过快。壳体3外壁上设有第一引风装置8，第一引风装置8用于带动气体通道内的气体流动；

所述的第一腔体1顶部设有排气口18，排气口18处连接有分叉管道，分叉管道的一个出口通过第七管道与第一腔体1连通，第七管道上依次设有除杂装置19和干燥装置20，分叉管道的另一个出口通过管道与第二腔体2连通；如此，第一腔体1内垃圾焚烧产生的尾气通过管道送至第一腔体1和第二腔体2内，第一腔体1和第二腔体2可充分利用尾气中蕴含的温度为第一腔体1和第二腔体2加温，使得第一腔体1和第二腔体2内的温度保持在适宜焚烧的范围内，其次，第一腔体1内垃圾焚烧产生的尾气中含有大量的可燃性气体，这些气体被送入第一腔体1和第二腔体2后，可对第一腔体1和第二腔体2起到助燃的作用，加速第一腔体1和第二腔体2内垃圾的焚烧进度，提高第一腔体1和第二腔体2内垃圾的焚烧效果。

所述的第一腔体1底部设有落料装置11，落料装置11用于将垃圾在第一腔体1内燃烧产生的灰渣排出，及时将第一腔体1底部的灰渣排出不仅可以节约第一腔体1内的空间，而且有利于将第一腔体1底部灰渣的高度保持在利于焚烧的范围内，防止灰渣堆积过高或过低影响第一腔体1内垃圾的焚烧效果。

第一检测装置10用于检测第一温度值在第一腔体1内的位置距离第一腔体1底部的高度值h；第一检测装置10包括多个红外温度传感器，多个红外温度传感器沿第一腔体1的高度方向均匀布置，采用多个红外温度传感器对温度值进行检测可保证第一检测装置10对第一温度值检测的精度；且第一检测装置10还包括高度传感器，以检测出第一温度值在第一腔体1内的位置距离第一腔体1底部的高度值。

第二腔体2顶部设有尾气出口12，尾气出口12通过第四管道与第一管道回路4连通，第四管道上设有第一电磁阀13，尾气出口12通过第五管道与第二管道回路5连通，第五管道上设有第二电磁阀14，尾气出口12通过第六管道与第三管道回路6连通，第六管道上设有第三电磁阀15；利用第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀15的开关状态来控制第二腔体2产生的尾气进入上述三个管道回路中的量，使第二腔体2产生的尾气中蕴含的温度为第一腔体1内不同的位置提供辅热，实现加热的针对性。第二腔体2内设有第二引风装置17，第二引风装置17用于将外界空气引入第二腔体2内；

第二检测装置16用于检测尾气出口12处的温度值t；第二检测装置16包括多个红外温度传感器，多个红外温度传感器沿第二腔体2的高度方向均匀布置，采用多个红外温度传感器对温度进行检测可保证温度检测的精度，使得第二检测装置16的检测值更加精准，为控制装置分析第二腔体2内的温度提供可靠的参考依据。

第二腔体2上设有进料口，进料口处设有调节阀门7和测速装置，调节阀门7与控制装置通信连接并根据控制装置的指令调节进料口处的进料速度，测速装置用于检测进料口处的进料速度，测速装置与控制装置通信连接，控制装置通过上述测速装置获取进料口处的进料速度信息；利用进料口为第二腔体2加入新的垃圾，在第二腔体2内温度较高时，上述高温可对新加入的垃圾进行预热和干燥，使得新的垃圾在进行充分焚烧前保持较高的干燥度，更有利于提高垃圾的焚烧效果；在第二腔体2内温度较低时，新进入的垃圾可在第二引风装置17的配合作用下进行焚烧，加速第二腔体2内垃圾的焚烧进度，提高第二腔体2内的温度，使得第二腔体2产生的尾气的温度足够为第一腔体1提供热量。

所述的第二腔体2底部设有排灰装置9，排灰装置9用于将垃圾在第二腔体2内燃烧产生的灰渣排出，使第二腔体2内垃圾焚烧产生的灰渣能及时排出，在节约第二腔体2内空间的基础上保证第二腔体2底部灰渣的高度保持在适宜焚烧的范围内。

控制装置，与第一检测装置10、第二检测装置16、第一引风装置8、第二引风装置17、第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀15、调节阀门7通信连接；

控制装置通过第一检测装置10获取第一温度值在第一腔体1内的位置距离第一腔体1底部的高度值h、第二检测装置16获取尾气出口12处的温度值t，并根据h的大小以及t的大小指令控制第一引风装置8、第二引风装置17、第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀15、调节阀门7动作。

具体操作为：控制装置内预设有第一高度值h1、第二高度值h2、第一温度值t1、第一进料速度v1、第二进料速度v2、第三进料速度v3，其中，h1<h2，v1<v2<v3；

当h≤h1、t≤t1时，表明第一温度在第一腔体1内的位置偏低，即第一腔体1内的整体温度下移，即第一腔体1内的实际温度较低，为保证第一腔体1内的垃圾可以进行充分焚烧，此时控制装置指令控制第一引风装置8、第二引风装置17、第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀15、调节阀门7动作，将第一引风装置8、第二引风装置17调整为开启状态，利用第一引风装置8加速气体通道以及第一腔体1内设置的三个管道回路中的气体的流动速度，使更多的气体进入管道内带来更多的热量，以期在较短时间内将第一腔体1内的温度提高，且由于第二腔体2内温度不够高，因此开启第二引风装置17为第二腔体2引入更多的氧气加速第二腔体2内垃圾的焚烧，以及，将第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀15调整为开启状态，使第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气全面地为第一腔体1进行供热，以及，由于第二轻体内实际温度较低，因此需要提高第二腔体2内的温度使第二腔体2产生的尾气足够为第一腔体1提供辅热，此时将进料口处的进料速度调整为v3，在第二引风装置17的作用下，加速第二腔体2内垃圾的焚烧进度，使第二腔体2产生的尾气的温度可以为第一腔体1体用稳定的热源；

当h≤h1、t>t1时，表明第一温度在第一腔体1内的位置偏低，即第一腔体1内的整体温度下移，即第一腔体1内的实际温度较低，为保证第一腔体1内的垃圾可以进行充分焚烧，此时控制装置指令控制第一引风装置8、第二引风装置17、第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀15、调节阀门7动作，将第一引风装置8调整为开启状态、第二引风装置17调整为停止状态，利用第一引风装置8加速气体通道以及第一腔体1内设置的三个管道回路中的气体的流动速度，使更多的气体进入管道内带来更多的热量，以期在较短时间内将第一腔体1内的温度提高，且由于第二腔体2内温度较高，因此关闭第二引风装置17，在节约能源的基础上防止出现第二腔体2内垃圾过度焚烧的情况，以及，将第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀15调整为开启状态，使第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体1内更多的位置进行供热，以期在较短时间内提高第一腔体1的温度，以及，由于第二腔体2内实际温度较高，因此可以利用进料口向第二腔体2加入新的垃圾，利用第二轻体内的高温对新的垃圾进行预热和干燥，使得新进入的垃圾在进行焚烧前具有适于焚烧的干燥度和温度，有利于保证第二腔体2内垃圾的焚烧效果，于是将进料口处的进料速度调整为v3；

当h1<h<h2时，表明第一温度在第一腔体1内的位置适中，即第一腔体1内垃圾的实际焚烧情况较好，则只需保持第一腔体1内的焚烧情况即可，此时控制装置指令控制第一引风装置8、第二引风装置17、第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀15、调节阀门7动作，将第一引风装置8、第二引风装置17调整为停止状态，以及，将第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀15调整为开启状态，只利用第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体1提供热能，实现焚烧产物的循环利用，更加节能环保，以及，将进料口处的进料速度调整为v2，使进料口选用合适的速度进料，保证第二腔体2有稳定的垃圾补给，使第二腔体2内垃圾的焚烧情况保持在稳定的范围内；

当h≥h2、t≤t1时，表明第一温度在第一腔体1内的位置偏高，即第一腔体1内的温度上移，即第一腔体1内垃圾的实际焚烧情况过快，为防止第一腔体1内垃圾出现过度焚烧的情况，此时应该适当减少第一腔体1的热量供给，此时控制装置指令控制第一引风装置8、第二引风装置17、第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀15、调节阀门7动作，将第一引风装置8、第二引风装置17调整为停止状态，以及，将第一电磁阀13和第二电磁阀14调整为开启状态、第三电磁阀15调整为关闭状态，使第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体1内靠近顶部的位置提供热能，由于第一腔体1内垃圾的实际焚烧位置靠近底部，因此不利用第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体1靠近底部的位置供热可防止过多的热能造成第一腔体1内垃圾过度焚烧的情况发生，保证第一腔体1内垃圾的焚烧情况处于稳定的范围内，以及，由于第二腔体2内的实际温度不够高，且第二引风装置17没有工作，因此将进料口处的进料速度调整为v1，避免第二腔体2内进入过多的新垃圾影响第二腔体2内垃圾的焚烧情况；

当h≥h2、t>t1时，表明第一温度在第一腔体1内的位置偏高，即第一腔体1内的温度上移，即第一腔体1内垃圾的实际焚烧情况过快，为防止第一腔体1内垃圾出现过度焚烧的情况，此时应该适当减少第一腔体1的热量供给，此时控制装置指令控制第一引风装置8、第二引风装置17、第一电磁阀13、第二电磁阀14、第三电磁阀15、调节阀门7动作，将第一引风装置8、第二引风装置17调整为停止状态，以及，将第一电磁阀13调整为开启状态、第二电磁阀14和第三电磁阀15调整为关闭状态，由于第二腔体2内实际温度较高，因此只利用第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体1内靠近顶部的管道回路供热，防止第一腔体1内中部及靠近底部的位置吸收过多的热量而影响第一腔体1内垃圾的焚烧效果，以及，由于第二腔体2内的实际温度不够高，且第二引风装置17没有工作，因此将进料口处的进料速度调整为v1，避免第二腔体2内进入过多的新垃圾影响第二腔体2内垃圾的焚烧情况。

采用检测特定温度值在第一腔体1内的实际位置，并对实际位置的高度进行比较以分析出特定温度值与理想值的差异，并根据比较结果判断第一腔体1内的实际焚烧情况；采用上述检测分析策略可直观地了解某温度在第一腔体1内的实际位置，进而直观的分析出第一腔体1内的实际焚烧情况与理想焚烧状态间的差异。当某温度的实际位置偏低时，表明该温度值对应的高度值下降，即第一腔体1内的温度偏低，为保证第一腔体1内的垃圾进行充分焚烧，应该适当提高第一腔体1内的温度，此时全面利用第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体1进行供热，并利用第一引风装置8加大第二腔体2产生的尾气流入第一腔体1内的速度，使单位时间内更多的尾气进入第一腔体1为第一腔体1进行供热；当某温度的实际位置较高时，表明该温度值对应的高度值上升，即第一腔体1内的温度较高，为避免第一腔体1内的垃圾出现过度焚烧的情况，应该适当减小第一腔体1内的热源供给量，此时只将第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体1内的部分位置进行供热，减小第二腔体2产生的尾气流入第一腔体1内的总量，且不利用第二腔体2产生的尾气中蕴含的热量为第一腔体1内进行充分焚烧的位置供热，避免进行充分焚烧的位置吸收过多的热能加快焚烧速度造成过度焚烧的情况，使第一腔体1内垃圾的焚烧情况保持在稳定的状态；进一步地，利用进料口为第二腔体2供料，当第一腔体1内的温度较低时，则加大进料口的进料速度，并利用第二引风装置17引入足够的氧气加速第二腔体2内垃圾的焚烧进度，进而利用第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气中蕴含的温度为第一腔体1供热，当第一腔体1内的温度较高时，则降低进料口的进料速度，避免第二腔体2为第一腔体1提供过多的热量；如此，通过调整第二腔体2的进料速度和氧气供给量来调整第二腔体2内垃圾的焚烧速度，以根据第一腔体1的热量需求量为第一腔体1供热，不仅保证第一腔体1内垃圾的焚烧效果，而且实现了能源的循环利用，达到节能环保的效果。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。