一种基于温度检测的垃圾焚烧炉进气及自动进料控制系统的制作方法

本发明涉及垃圾焚烧处理技术领域，尤其涉及一种基于温度检测的垃圾焚烧炉进气及自动进料控制系统。

背景技术：

生活垃圾是指在城市居民日常生活中或为城市生活人日常生活提供服务的活动中产生的，在一定时间和地点无法利用而丢弃的污染环境的固体、半固体废弃物质。近十几年来，我国城市生活垃圾年产量达1亿多吨，且每年以8％-10％的速率增长。垃圾年处理率只有50％，实际垃圾无害化处理率仅有30％，所以生活垃圾的处理处置已成为我们国家面临的紧迫问题。

目前，城市生活垃圾处理方法主要有：卫生填埋法、焚烧处置法、生物堆肥法和综合化处理法等。其中，焚烧处置法可对垃圾的体积进行压缩，焚烧后垃圾的体积大大减小，而且垃圾焚烧产生的灰渣可以制砖等用途，垃圾焚烧产生的热能也可二次利用，因此垃圾焚烧处置法成为一种主流的垃圾处理方法。但是由于垃圾中的种类繁多，垃圾的成分较复杂，使得不同的垃圾在焚烧时具有不同的焚烧特性，导致垃圾的焚烧速度、焚烧效果不同，因此，如何对垃圾的焚烧进程进行检测和调控，使得垃圾的焚烧过程保持在稳定范围内，成为垃圾焚烧处理技术领域专业人员急需解决的难题。

技术实现要素：

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种基于温度检测的垃圾焚烧炉进气及自动进料控制系统。

本发明提出的基于温度检测的垃圾焚烧炉进气及自动进料控制系统，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；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；第一腔体顶部设有第一尾气出口，第一尾气出口通过第一尾气管道与第二管道连通，第一尾气管道上设有第一电磁阀；

第一检测装置用于检测第一腔体内第一位置的温度值T；

第二腔体顶部设有第二尾气出口，第二尾气出口通过第二尾气管道与第二管道连通，第二尾气管道上设有第二电磁阀；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T₀；

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，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、调节阀门通信连接；

控制装置通过第一检测装置获取第一腔体内第一位置的温度值T、第二检测装置获取尾气出口处的温度值T₀，并根据T的大小以及T₀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、调节阀门动作。

优选地，控制装置内预设有第一温度值T₁、第二温度值T₂、第三温度值T₃、第一进料速度V₁、第二进料速度V₂、第三进料速度V₃，其中，T₁<T₂，V₁<V₂<V₃；第二电磁阀的开度从小至大依次设有第一开度、第二开度；

当T≤T₁、T₀≤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、第二电磁阀、调节阀门动作，将第一引风装置、第二引风装置调整为启动状态，以及，将第一电磁阀调整为开启状态、第二电磁阀的开度调整为第二开度，以及，将进料口处的进料速度调整为V₃；

当T≤T₁、T₀>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、第二电磁阀、调节阀门动作，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，将第一电磁阀调整为开启状态、第二电磁阀的开度调整为第二开度，以及，将进料口处的进料速度调整为V₃；

当T₁<T<T₂、T₀≤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、第二电磁阀、调节阀门动作，将第一引风装置调整为停止状态、第二引风装置调整为启动状态，以及，将第一电磁阀调整为关闭状态、第二电磁阀的开度调整为第二开度，以及，将进料口处的进料速度调整为V₂；

当T₁<T<T₂、T₀>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、第二电磁阀、调节阀门动作，将第一引风装置调整为停止状态、第二引风装置调整为停止状态，以及，将第一电磁阀调整为关闭状态、第二电磁阀的开度调整为第二开度，以及，将进料口处的进料速度调整为V₂；

当T≥T₂、T₀≤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、第二电磁阀、调节阀门动作，将第一引风装置调整为停止状态、第二引风装置调整为启动状态，以及，将第一电磁阀调整为关闭状态、第二电磁阀的开度调整为第一开度，以及，将进料口处的进料速度调整为V₁；

当T≥T₂、T₀>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、第二电磁阀、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关闭状态、第二电磁阀的开度调整为第一开度，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。

本发明中设置有第一腔体和第二腔体，第一腔体和第二腔体协同配合工作，且本方案中的热源供给全部来自第一腔体和第二腔体内垃圾焚烧产生的尾气中蕴含的热能，不利用任何外界热源，如此不仅实现了节约开支的目的，而且实现了能源的二次利用。本发明中首先检测第一腔体内的温度分布情况，根据温度分布情况来分析第一腔体内垃圾的实际焚烧情况，再根据实际焚烧情况来调整第一腔体和第二腔体的热源供给。为保证温度分析的精度，本方案中预设有两个参考温度值，当实际温度低于较低的参考温度值时，表明第一腔体内的实际温度偏低，为使第一腔体内的垃圾进行充分焚烧，需要适当提高第一腔体的温度，鉴于第一腔体实际温度较低，则同时利用第一腔体和第二腔体产生的尾气中蕴含的热量为第一腔体进行供热，并利用第一引风装置加快管道内的气体的流动速度，使第一腔体内的垃圾更多更快的吸收尾气中蕴含的热能，将第一腔体内的温度在短时间内提升至适宜焚烧的范围内；当实际温度高于较高的参考温度值时，表明第一腔体内的实际温度偏高，为避免第一腔体内的垃圾出现过度焚烧的情况，需要降低第一腔体的热源供给，此时则只利用第二腔体产生的尾气中蕴含的热量为第一腔体进行供热，并利用第二电磁阀来改变第二腔体产生的尾气进入第一腔体管道内的气体量，避免过量的尾气为第一腔体来去过多的热能，将第一腔体内的温度控制在适宜焚烧的范围内；进一步地，由于第二腔体为本方案中的主要供热源，因此利用调节阀门对第二腔体垃圾的进料速度进行控制，如此，在第一腔体需要大量热源时提高进料口的进料速度，在第一腔体需要减小热源时降低进料口的进料速度，以对进料的快慢进行自动化控制，使第二腔体内垃圾的焚烧情况处于稳定状态，从而为第一腔体提供足够且适宜的热源。

附图说明

图1为一种基于温度检测的垃圾焚烧炉进气及自动进料控制系统的结构示意图；

图2为一种基于温度检测的垃圾焚烧炉进气及自动进料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基于温度检测的垃圾焚烧炉进气及自动进料控制系统。

参照图1、图2，本发明提出的基于温度检测的垃圾焚烧炉进气及自动进料控制系统，包括：第一腔体1、第二腔体2、壳体3、第一检测装置9、第二检测装置12、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；第一腔体1顶部设有第一尾气出口7，第一尾气出口7通过第一尾气管道与第二管道6连通，第一尾气管道上设有第一电磁阀8；

所述的第一腔体1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中含有的大量的可燃性气体可为第一腔体1和第二腔体2提供助燃作用，且第一腔体1内垃圾焚烧产生的尾气中蕴含的热量可为第一腔体1和第二腔体2提供辅热，在保证第一腔体1和第二腔体2内可燃性气体充足的情况下提高第一腔体1和第二腔体2的温度，使得第一腔体1和第二腔体2内的垃圾焚烧更加快速，保证第一腔体1和第二腔体2内垃圾的焚烧效果。

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，使第一腔体1内垃圾焚烧产生的灰渣可以及时排出，在节约第一腔体1内空间的基础上使灰渣层的高度保持在利于垃圾焚烧的范围内。

第一检测装置9用于检测第一腔体1内第一位置的温度值T；第一检测装置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，可对第一腔体1内第一位置的温度进行准确的检测，方便控制装置根据准确的检测结果选择合适的控制方案。

第二腔体2顶部设有第二尾气出口10，第二尾气出口10通过第二尾气管道4与第二管道6连通，第二尾气管道4上设有第二电磁阀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；

第二检测装置12用于检测尾气出口处的温度值T₀；第二检测装置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，如此可保证第二检测装置12的检测结果的精度。

第二腔体2上设有进料口，进料口处设有调节阀门19和测速装置，调节阀门19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，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；

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，以及时将第二腔体2内垃圾焚烧产生的灰渣排出，避免第二腔体2顶部的灰渣层过厚或过薄影响第二腔体2内垃圾的焚烧效果。

控制装置，与第一检测装置9、第二检测装置12、第一引风装置18、第二引风装置17、第一电磁阀8、第二电磁阀11、调节阀门19通信连接；

控制装置通过第一检测装置9获取第一腔体1内第一位置的温度值T、第二检测装置12获取尾气出口处的温度值T₀，并根据T的大小以及T₀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8、第二电磁阀11、调节阀门19动作。

具体操作为：控制装置内预设有第一温度值T₁、第二温度值T₂、第三温度值T₃、第一进料速度V₁、第二进料速度V₂、第三进料速度V₃，其中，T₁<T₂，V₁<V₂<V₃；第二电磁阀11的开度从小至大依次设有第一开度、第二开度；

当T≤T₁、T₀≤T₃时，表明第一位置的温度值较低，即第一腔体1内实际温度偏低，此时应适当提高第一腔体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8、第二电磁阀11、调节阀门19动作，将第一引风装置18、第二引风装置17调整为启动状态，利用第一引风装置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充分吸收管道内气体中蕴含的热能，利用第二引风装置17为第二腔体2内引入更多的氧气来加速第二腔体2内垃圾的焚烧进度，以及，将第一电磁阀8调整为开启状态、第二电磁阀11的开度调整为第二开度，使第一腔体1产生的尾气充入第一腔体1内设置的管道内为第一腔体1提供更多的热量，且由于第二腔体2内的尾气的温度偏低，因此加大第二电磁阀11的开度使得更多的尾气进入第一腔体1内设置的管道内，提高进入第一腔体1内的热量，以及，将进料口处的进料速度调整为V₃，使更多的新垃圾进入第二腔体2内，通过与第二引风装置17配合，使第二腔体2内的垃圾在较短时间内进行焚烧以加速第二腔体2内垃圾的焚烧速度，保证第二腔体2垃圾焚烧产生的尾气可为第一腔体1提供足够辅热；

当T≤T₁、T₀>T₃时，表明第一位置的温度值较低，即第一腔体1内实际温度偏低，此时应适当提高第一腔体1内的温度，且第二腔体2产生的尾气温度较高，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8、第二电磁阀11、调节阀门19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，利用第一引风装置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充分吸收管道内气体中蕴含的热能，以及，将第一电磁阀8调整为开启状态、第二电磁阀11的开度调整为第二开度，使第一腔体1产生的尾气充入第一腔体1内设置的管道内为第一腔体1提供更多的热量，且由于第二腔体2内的尾气的温度偏高，因此加大第二电磁阀11的开度使得更多的尾气进入第一腔体1内设置的管道内，使第一腔体1内的温度在短时间内升高至适合焚烧的温度范围，以及，将进料口处的进料速度调整为V₃，使更多的新垃圾进入第二腔体2内，由于第二腔体2的尾气温度足够高，表明第二腔体2内的实际温度较高，则较高温度可对辛新垃圾进行预热和干燥，使新垃圾在进行充分焚烧前保持利于焚烧的状态，进一步保证焚烧的效果；

当T₁<T<T₂、T₀≤T₃时，表明第一腔体1内的实际温度适中，则保持第一腔体1内的温度即可，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8、第二电磁阀11、调节阀门19动作，将第一引风装置18调整为停止状态、第二引风装置17调整为启动状态，利用第二引风装置17为第二腔体2引入足够的氧气辅助燃烧，以及，将第一电磁阀8调整为关闭状态、第二电磁阀11的开度调整为第二开度，只利用第二腔体2产生的尾气为第一腔体1供热，以保持第一腔体1内的温度范围，以及，将进料口处的进料速度调整为V₂，使适量的垃圾进入第二腔体2待处理，保证第二腔体2有足够的垃圾补给量；

当T₁<T<T₂、T₀>T₃时，表明第一腔体1内的实际温度适中，则保持第一腔体1内的温度即可，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8、第二电磁阀11、调节阀门19动作，将第一引风装置18调整为停止状态、第二引风装置17调整为停止状态，以及，将第一电磁阀8调整为关闭状态、第二电磁阀11的开度调整为第二开度，只利用第二腔体2产生的尾气为第一腔体1供热，以保持第一腔体1内的温度范围，以及，将进料口处的进料速度调整为V₂，为第二腔体2提供足够量的垃圾补给；

当T≥T₂、T₀≤T₃时，表明第一腔体1内第一位置的温度较高，即第一腔体1内实际温度偏高，为避免温度过高造成第一腔体1内垃圾过度焚烧的情况，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8、第二电磁阀11、调节阀门19动作，将第一引风装置18调整为停止状态、第二引风装置17调整为启动状态，以及，将第一电磁阀8调整为关闭状态、第二电磁阀11的开度调整为第一开度，以及，将进料口处的进料速度调整为V₁；使第二腔体2产生的尾气以较小的速度充入第一腔体1内设置的管道中，且第二腔体2产生的尾气温度不够高，因此启动第二引风装置17为第二腔体2引入氧气，使第二腔体2内的垃圾焚烧加快以产生温度足够的尾气为第一腔体1提供辅热支撑；且由于第二引风装置17停止工作，因此降低进料口的进料量，防止出现新垃圾过多而氧气不够供给燃烧对第二腔体2的焚烧情况造成影响的问题；

当T≥T₂、T₀>T₃时，表明第一腔体1内第一位置的温度较高，即第一腔体1内实际温度偏高，为避免温度过高造成第一腔体1内垃圾过度焚烧的情况，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8、第二电磁阀11、调节阀门19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8调整为关闭状态、第二电磁阀11的开度调整为第一开度，以及，将进料口处的进料速度调整为V₁，使第二腔体2产生的尾气以较小的速度充入第一腔体1内设置的管道中，且第二腔体2产生的尾气温度够高，因此关闭第二引风装置17防止第二腔体2内垃圾焚烧更快，且由于第二引风装置17停止工作，因此降低进料口的进料量，防止出现新垃圾过多而氧气不够供给燃烧对第二腔体2的焚烧情况造成影响的问题。

本实施方式中设置有第一腔体1和第二腔体2，第一腔体1和第二腔体2协同配合工作，且本方案中的热源供给全部来自第一腔体1和第二腔体2内垃圾焚烧产生的尾气中蕴含的热能，不利用任何外界热源，如此不仅实现了节约开支的目的，而且实现了能源的二次利用。首先检测第一腔体1内的温度分布情况，根据温度分布情况来分析第一腔体1内垃圾的实际焚烧情况，再根据实际焚烧情况来调整第一腔体1和第二腔体2的热源供给。为保证温度分析的精度，本方案中预设有两个参考温度值，当实际温度低于较低的参考温度值时，表明第一腔体1内的实际温度偏低，为使第一腔体1内的垃圾进行充分焚烧，需要适当提高第一腔体1的温度，鉴于第一腔体1实际温度较低，则同时利用第一腔体1和第二腔体2产生的尾气中蕴含的热量为第一腔体1进行供热，并利用第一引风装置18加快管道内的气体的流动速度，使第一腔体1内的垃圾更多更快的吸收尾气中蕴含的热能，将第一腔体1内的温度在短时间内提升至适宜焚烧的范围内；当实际温度高于较高的参考温度值时，表明第一腔体1内的实际温度偏高，为避免第一腔体1内的垃圾出现过度焚烧的情况，需要降低第一腔体1的热源供给，此时则只利用第二腔体2产生的尾气中蕴含的热量为第一腔体1进行供热，并利用第二电磁阀11来改变第二腔体2产生的尾气进入第一腔体1管道内的气体量，避免过量的尾气为第一腔体1来去过多的热能，将第一腔体1内的温度控制在适宜焚烧的范围内；进一步地，由于第二腔体2为本方案中的主要供热源，因此利用调节阀门19对第二腔体2垃圾的进料速度进行控制，如此，在第一腔体1需要大量热源时提高进料口的进料速度，在第一腔体1需要减小热源时降低进料口的进料速度，以对进料的快慢进行自动化控制，使第二腔体2内垃圾的焚烧情况处于稳定状态，从而为第一腔体1提供足够且适宜的热源。

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。