一种垃圾焚烧炉气体循环自动化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气体循环自动化控制系统。

背景技术：

我国人口众多，伴随着人口的城市化，生活垃圾产量不仅基数大，而且增长迅速，但我国对于生活垃圾的无害化处理能力仍然面临很大的缺口。对生活垃圾无害化、资源化、减量化的处理是当前以及今后面临的重大环境问题，生活垃圾焚烧技术由于对生活垃圾减量化明显，同时又能够对焚烧产生的余热以及一次产物进行二次利用以实现资源的循环利用，另外又能够减少对环境的二次污染，在我国得到了迅速发展。

因此，对垃圾进行焚烧成为一种广为推广的垃圾处理方法，此方法对垃圾进行处理比较彻底，可大大减小垃圾的体积，而且不占用过多的建筑土地面积，大大的节约了占地面积；但是垃圾在焚烧时由于垃圾的种类繁杂而难以控制垃圾的焚烧情况，这一难题成为本领域技术人员需要解决的问题之一；同时，垃圾在焚烧后虽然会产生一些有毒有害的气体，但产生的气体中也含有一些可燃性气体，且产生的气体中也蕴含大量的热能，因此，如何在对焚烧尾气进行处理排放前对尾气中的能源进行二次利用，页成为本领域技术人员需要解决的问题之一。

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气体循环自动化控制系统。

本发明提出的垃圾焚烧炉气体循环自动化控制系统，包括：第一腔体、第二腔体、壳体、供电装置、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；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；第一腔体内部垂直设有第一管道和第二管道，第一管道与气体通道管路连通，第一管道和第二管道之间设有多根横向管道，且上述多根横向的管道的一端均与第一管道连通，另一端均与第二管道连通；第一管道、第二管道、多根横向管道内部均设有加热装置；供电装置与加热装置连接，并根据控制装置的指令开始或停止为加热装置供电；

第一腔体内设有第一检测装置和第二检测装置，第一检测装置用于检测第一腔体内第一温度对应的位置距离第一腔体底部的高度值H₀₁，第二检测装置用于检测第一腔体内第二温度对应的位置距离第一腔体底部的高度值H₀₂；

第二腔体顶部设有尾气出口，尾气出口通过尾气管道与第二管道连通，尾气管道上设有第一电磁阀；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；

第二腔体内设有第三检测装置，第三检测装置用于检测尾气出口处的温度值T；

控制装置，与第一检测装置、第二检测装置、第三检测装置、第一引风装置、第二引风装置、第一电磁阀、供电装置通信连接；

控制装置获取第一检测装置的检测值H₀₁、第二检测装置的检测值H₀₂，计算出H₀₁和H₀₂的差值H，控制装置通过第三检测装置获取检测尾气出口处的温度值T，并根据差值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、供电装置动作。

优选地，控制装置内预设有第一差值H₁、第二差值H₂、第三温度值T₃，其中，H₁<H₂；第一电磁阀的开度从小至大依次预设有第一开度、第二开度；

当H≤H₁、T≤T₃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、供电装置动作；将第一引风装置、第二引风装置调整为停止状态，以及，将第一电磁阀的开度调整为第二开度，以及，将供电装置调整为断电状态；

当H≤H₁、T>T₃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、供电装置动作；将第一引风装置、第二引风装置调整为停止状态，以及，将第一电磁阀的开度调整为第一开度，以及，将供电装置调整为断电状态；

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、供电装置动作；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，将第一电磁阀的开度调整为第二开度，以及，将供电装置调整为断电状态；

当H≥H₂、T≤T₃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、供电装置动作；将第一引风装置、第二引风装置调整为启动状态，以及，将第一电磁阀的开度调整为第二开度，以及，将供电装置调整为供电状态；

当H≥H₂、T>T₃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、供电装置动作；将第一引风装置调整为启动状态、第二引风装置调整为停止状态，以及，将第一电磁阀的开度调整为第二开度，以及，将供电装置调整为供电状态。

优选地，控制装置内预设有第四温度值T₄，当T<T₄时，控制装置指令控制第二引风装置动作，将第二引风装置调整为启动状态，直至T≥11T₄/10时，控制装置指令控制第二引风装置动作，将第二引风装置调整为停止状态。

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，第一检测装置还包括高度传感器。

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一腔体的高度方向均匀布置，第二检测装置还包括高度传感器。

优选地，第三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出气管道与第一腔体连通，出气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。

本发明采用检测两个特定温度在第一腔体内的实际位置的策略来了解第一腔体内的热量分布情况，进而根据热量分布情况分析第一腔体内垃圾的实际焚烧情况，再根据第一腔体内垃圾的实际焚烧情况的不同选择对应的辅助措施；上述策略的具体方式为，通过采集两个特定温度在第一腔体内的实际位置距离第一腔体底部的距离，并计算上述两个距离的差值，再对上述差值的大小进行分析；由于垃圾在焚烧炉内的焚烧位置靠近第一腔体的底部，因此热能在第一腔体内的传递方向是自下向上，第一腔体内的温度自顶部至底部逐渐升高，因此当差值较大时，表明两个特定温度在第一腔体内的实际距离偏大，即第一腔体内的实际温度低于理想值，则第一腔体内的实际温度可能低于适合焚烧的温度，为保证第一腔体内垃圾的焚烧效果，应快速增加第一腔体内的温度，因此采用最大的热能方式为第一腔体供热，使第一腔体内的温度在较短时间内上升至适合焚烧的温度范围；当差值较小时，表明两个特定温度在第一腔体内的实际距离偏小，即第一腔体内实际温度较高，为避免第一腔体内的垃圾出现过度焚烧的情况，此时应适当降低第一腔体内的热量供给，则选用最小的热能供给方式为第一腔体供热；本发明中通过加热装置、第二腔体尾气中的温度为第一腔体供热，当第一腔体需要更多热能时，则同时启用加热装置和利用第二腔体尾气中的温度为第一腔体供热，当需要降低热能供给时，则只利用第二腔体的尾气中的温度为第一腔体供热；通过检测结果与加热装置、尾气供给的配合，使第一腔体内的温度始终保持在适宜焚烧的范围内，不仅利于第一腔体内垃圾的焚烧效果，而且实现了资源的循环使用，更加节能环保。

附图说明

图1为一种垃圾焚烧炉气体循环自动化控制系统的结构示意图；

图2为一种垃圾焚烧炉气体循环自动化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气体循环自动化控制系统。

参照图1、图2，本发明提出的垃圾焚烧炉气体循环自动化控制系统，包括：第一腔体1、第二腔体2、壳体3、供电装置、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；壳体3外壁上设有第一引风装置18，第一引风装置18用于带动气体通道内的气体流动；第一腔体1内部垂直设有第一管道5和第二管道6，第一管道5与气体通道管路连通，第一管道5和第二管道6之间设有多根横向管道，且上述多根横向的管道的一端均与第一管道5连通，另一端均与第二管道6连通；如此，第二腔体2产生的尾气可进入第一腔体1内设置的管道中，第一腔体1内的垃圾可吸收上述管道中的气体中蕴含的热量为第一腔体1提升温度，且第一引风装置18可加速上述管道内气体的流动速度，使得第一腔体1内的垃圾更多的吸收上述管道中的气体中蕴含的热量；第一管道5、第二管道6、多根横向管道内部均设有加热装置19；供电装置与加热装置19连接，并根据控制装置的指令开始或停止为加热装置19供电；如此，当第一腔体1内温度较低且需要快速提升第一腔体1内的温度时，或者当第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气的温度不足以为第一腔体1提供足够的热量时，可利用加热装置19为第一腔体1内设置的管道中的气体进行加热，使第一腔体1内的垃圾吸收上述加热后的气体中蕴含的热能，以期将第一腔体1的温度提升至适合垃圾焚烧的范围。

所述的第一腔体1顶部设有排气口7，排气口7处连接有分叉管道，分叉管道的一个出口通过出气管道与第一腔体1连通，出气管道上依次设有除杂装置13和干燥装置14，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15，落料装置15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内垃圾焚烧产生的灰渣排出第一腔体1，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底部灰渣层的高度保持在利于垃圾焚烧的范围内，进一步促进第一腔体1内垃圾的焚烧效果。

第一腔体1内设有第一检测装置8和第二检测装置9，第一检测装置8用于检测第一腔体1内第一温度对应的位置距离第一腔体1底部的高度值H₀₁，第二检测装置9用于检测第一腔体1内第二温度对应的位置距离第一腔体1底部的高度值H₀₂；第一检测装置8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，第一检测装置8还包括高度传感器；第二检测装置9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，第二检测装置9还包括高度传感器；利用多个红外温度传感器可提高第一检测装置8和第二检测装置9的检测精度，从而为控制单元分析第一腔体1内的温度分布情况提供可靠的分析依据，且第一检测装置8和第二检测装置9还包括高度传感器，用于检测设定的温度值对应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10，尾气出口10通过尾气管道4与第二管道6连通，尾气管道4上设有第一电磁阀11；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；

所述的第二腔体2底部设有排灰装置16，排灰装置16用于将垃圾在第二腔体2内燃烧产生的灰渣排出，排灰装置16有利于将第二腔体2内垃圾焚烧产生的灰渣及时排出，防止第二腔体2内垃圾焚烧产生的灰渣堆积过多影响第二腔体2内垃圾的焚烧效果。

第二腔体2内设有第三检测装置12，第三检测装置12用于检测尾气出口10处的温度值T；第三检测装置12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，多个红外温度传感器可提高第三检测装置12的检测精度，使控制装置在分析第二腔体2内温度值时更加准确。

控制装置，与第一检测装置8、第二检测装置9、第三检测装置12、第一引风装置18、第二引风装置17、第一电磁阀11、供电装置通信连接；

控制装置获取第一检测装置8的检测值H₀₁、第二检测装置9的检测值H₀₂，计算出H₀₁和H₀₂的差值H，控制装置通过第三检测装置12获取检测尾气出口10处的温度值T，并根据差值H的大小以及T的大小指令控制第一引风装置18、第二引风装置17、第一电磁阀11、供电装置动作。

具体操作为：控制装置内预设有第一差值H₁、第二差值H₂、第三温度值T₃，其中，H₁<H₂；第一电磁阀11的开度从小至大依次预设有第一开度、第二开度；

当H≤H₁、T≤T₃时，表明第一温度对应的位置与第二温度对应的位置的距离较小，即第一腔体1内整体的温度较高造成两个特定温度距离较近，为避免第一腔体1内温度过高造成垃圾过度焚烧的情况，应适当减小第一腔体1内的热源供给，此时控制装置指令控制第一引风装置18、第二引风装置17、第一电磁阀11、供电装置动作；将第一引风装置18、第二引风装置17调整为停止状态，以及，将第一电磁阀11的开度调整为第二开度，以及，将供电装置调整为断电状态；只利用第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体1进行供热，由于第二腔体2内尾气的温度不是很高，因此第二电磁阀选用较大开度提高充入到第一腔体1管道内的尾气的量，保证充入到第一腔体1管道内的尾气含有足够的热量；

当H≤H₁、T>T₃时，表明第一温度对应的位置与第二温度对应的位置的距离较小，即第一腔体1内整体的温度较高造成两个特定温度距离较近，为避免第一腔体1内温度过高造成垃圾过度焚烧的情况，应适当减小第一腔体1内的热源供给，此时控制装置指令控制第一引风装置18、第二引风装置17、第一电磁阀11、供电装置动作；将第一引风装置18、第二引风装置17调整为停止状态，以及，将第一电磁阀11的开度调整为第一开度，以及，将供电装置调整为断电状态；只利用第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体1进行供热，由于第二腔体2内尾气的温度足够高，足以为第一腔体1进行供热，因此第二电磁阀选用较小开度，避免第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体1带去过多的热能；

当H₁<H<H₂时，表明第一温度对应的位置与第二温度对应的位置的距离适中，即第一腔体1内实际温度分布情况较佳，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内垃圾的焚烧情况即可，此时控制装置指令控制第一引风装置18、第二引风装置17、第一电磁阀11、供电装置动作；将第一引风装置18调整为开启状态、第二引风装置17调整为停止状态，以及，将第一电磁阀11的开度调整为第二开度，以及，将供电装置调整为断电状态；利用第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气为第一腔体1供热，且开启第一引风装置18加速第一腔体1内管道内的气体的流动速度，使第一腔体1吸收足够的热能辅助垃圾进行焚烧，保证第一腔体1内垃圾的焚烧效果；

当H≥H₂、T≤T₃时，表明第一温度对应的位置与第二温度对应的位置的距离较大，即第一腔体1内实际温度偏低导致两个特定温度对应的距离较大，即第一腔体1内垃圾的实际焚烧情况偏慢，为保证第一腔体1内垃圾能进行充分焚烧，应该适当提高第一腔体1内的温度，此时控制装置指令控制第一引风装置18、第二引风装置17、第一电磁阀11、供电装置动作；将第一引风装置18、第二引风装置17调整为启动状态，启动第一引风装置18加速第一腔体1内设置的管道内的气体的流动速度，使第一腔体1内的垃圾能吸收第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气中蕴含的更多的热量，且由于第二腔体2内实际温度不够高，因此启动第二引风装置17为第二腔体2内引入更多的氧气加速第二腔体2内垃圾的焚烧速度，使第二腔体2产生的尾气的温度达到足以为第一腔体1提供热能，以及，由于第二腔体2内实际温度不够高，因此将第一电磁阀11的开度调整为第二开度，选用较大的开度加大第二腔体2产生的尾气进入第一腔体1内的量，以及，为防止第二腔体2产生的尾气的温度不够高而无法为第一腔体1提供充足的热能，于是将供电装置调整为供电状态，使供电装置为加热装置19供电，加热装置19则对第一腔体1内设置的管道内的气体进行加热，使第一腔体1能吸收更多的热能，使第一腔体1内的温度保持在适宜垃圾焚烧的范围内；

当H≥H₂、T>T₃时，表明第一温度对应的位置与第二温度对应的位置的距离较大，即第一腔体1内实际温度偏低导致两个特定温度对应的距离较大，即第一腔体1内垃圾的实际焚烧情况偏慢，为保证第一腔体1内垃圾能进行充分焚烧，应该适当提高第一腔体1内的温度，此时控制装置指令控制第一引风装置18、第二引风装置17、第一电磁阀11、供电装置动作；将第一引风装置18调整为启动状态、第二引风装置17调整为停止状态，启动第一引风装置18加速第一腔体1内设置的管道内的气体的流动速度，使第一腔体1内的垃圾能吸收第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气中蕴含的更多的热量，且由于第二腔体2内实际温度较高，因此关闭第二引风装置17节约能源，同时防止第二腔体2内垃圾出现过度焚烧的情况，以及，将第一电磁阀11的开度调整为第二开度，使更多的第二腔体2产生的尾气进入到第一腔体1内设置的管道中为第一腔体1提供热量，以及，将供电装置调整为供电状态，利用加热装置19对第一腔体1内设置的管道中的气体进行加热，使第一腔体1内的垃圾可以通过上述管道吸收更多的热量，以期在较短时间内将第一腔体1内的温度提升至适宜垃圾焚烧的范围内。

进一步地，控制装置内预设有第四温度值T₄，当T<T₄时，控制装置指令控制第二引风装置17动作，将第二引风装置17调整为启动状态，直至T≥11T₄/10时，控制装置指令控制第二引风装置17动作，将第二引风装置17调整为停止状态；如此，再第二腔体2内温度较低时启动第二引风装置17为第二腔体2内引入更多的氧气辅助第二腔体2内垃圾的燃烧，使得第二腔体2产生的尾气的温度始终保持在能够为第一腔体1进行辅热的范围内。

采用检测两个特定温度在第一腔体1内的实际位置的策略来了解第一腔体1内的热量分布情况，进而根据热量分布情况分析第一腔体1内垃圾的实际焚烧情况，再根据第一腔体1内垃圾的实际焚烧情况的不同选择对应的辅助措施；上述策略的具体方式为，通过采集两个特定温度在第一腔体1内的实际位置距离第一腔体1底部的距离，并计算上述两个距离的差值，再对上述差值的大小进行分析；由于垃圾在焚烧炉内的焚烧位置靠近第一腔体1的底部，因此热能在第一腔体1内的传递方向是自下向上，第一腔体1内的温度自顶部至底部逐渐升高，因此当差值较大时，表明两个特定温度在第一腔体1内的实际距离偏大，即第一腔体1内的实际温度低于理想值，则第一腔体1内的实际温度可能低于适合焚烧的温度，为保证第一腔体1内垃圾的焚烧效果，应快速增加第一腔体1内的温度，因此采用最大的热能方式为第一腔体1供热，使第一腔体1内的温度在较短时间内上升至适合焚烧的温度范围；当差值较小时，表明两个特定温度在第一腔体1内的实际距离偏小，即第一腔体1内实际温度较高，为避免第一腔体1内的垃圾出现过度焚烧的情况，此时应适当降低第一腔体1内的热量供给，则选用最小的热能供给方式为第一腔体1供热；本发明中通过加热装置19、第二腔体2尾气中的温度为第一腔体1供热，当第一腔体1需要更多热能时，则同时启用加热装置19和利用第二腔体2尾气中的温度为第一腔体1供热，当需要降低热能供给时，则只利用第二腔体2的尾气中的温度为第一腔体1供热；通过检测结果与加热装置19、尾气供给的配合，使第一腔体1内的温度始终保持在适宜焚烧的范围内，不仅利于第一腔体1内垃圾的焚烧效果，而且实现了资源的循环使用，更加节能环保。

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。