一种有机氟三废联合焚烧系统及控制方法与流程

本发明属于废弃物处理技术领域，尤其涉及一种有机氟三废联合焚烧系统及控制方法。

背景技术：

目前，业内最接近的现有技术：

在有机氟精细化工多样的系统工艺中，存在着为数不多但品质多样的废气、废液、废固，它们有一部分危害性大、处理难度大，需要侧底的焚烧处理。

目前企业废固、废液、废气采用不同工艺，需要运行不同的工艺系统；由于量少，多采用先储存后焚烧，由于有机氟三废存在组成复杂、毒性大、批量小、不适合远距离运输、长时间储存、处理风险性大等问题，极大提高了风险性；也有废液、废气焚烧切换运行的，由于多数三废毒性高，切换操作人员职业风险大，同时切换焚烧效率低、能源消耗高。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)对废固、废液、废气采用先储存后焚烧，风险性大；

(2)废液、废气焚烧切换运行的，由于多数三废毒性高，切换操作人员职业风险大，同时切换焚烧效率低、能源消耗高。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种有机氟三废联合焚烧系统及控制方法。

本发明是这样实现的，一种有机氟三废联合焚烧系统的控制方法，包括：

控制器t1c根据转炉温度t1设定值，调节天然气量f1，通过改变燃烧热量最终控制温度t1在恒定值，控制器f2c根据天然气量f1调节助燃风机电机频率匹配补充的空气量；

产气量控制器f3c根据转炉产气流量f3，通过控制器f3c1改变转炉驱动电机频率调节转炉转速，改变废固炉内废固翻炒次数改变瞬时产气量；

通过产气量控制器f3c2改变废固进料螺旋驱动电机频率调节进料速度m1，控制转炉特定时段内的总产气量f3；

控制器f4c通过改变阀门开度控制废液流量f4，控制器f5c通过改变阀门控制废气流量f5，f3\f4\f5通过热值算法得到混配流量fm2＝f(f1,f2,f3)；

控制器f6c通过改变阀门开度控制压缩空气流量f6，根据混配流量fm2提供雾化混合动力，使三废混配均匀；

天然气量控制器f7c根据混配流量fm2和燃烧炉温度t2，调节天然气流量f7，为炉内燃烧提供天然气；

控制器f8c根据天然气流量f7和混配流量fm2，调节助燃风机的电机频率，为立式燃烧炉补充空气量；

系统负压控制器pic通过调节引风机电机频率，将转炉负压p1控制为-300pa～-20pa，立式燃烧炉负压p2在-1000pa～-100pa；

指挥中心系统采集上述信息后，对选取的系统环保运行参数、系统设备状态参数、产量匹配参数、三废物性参数和故障诊断参数进行对比分析，并发出指令信息。

进一步，t1控制温度为600～900℃；

f3c1和f3c2的调节实现产气量持续恒定在设定值20～80kg/h；

f3c\f4c\f5根据系统指令共同调节使fm2为100～800kg/h；

t2在控制温度800～1500℃；

空气配比范围为过剩系数1％～20％；

系统负压控制器pic值：30～45hz。

进一步，指挥中心系统发出的指令信息包括，裂解控制系统进料速度m1和f3的时段运行控制范围、三废混配控制系统混配流量fm2的时段运行控制范围、燃烧控制系统燃烧炉温度t2的时段运行控制范围，环保指标控制系统裂解转炉压力p1、立式燃烧炉负压p2的时段运行控制范围、整体运行状态、空余负载参数。

本发明的另一目的在于提供一种有机氟三废联合焚烧系统包括：

裂解控制系统，控制器t1c根据转炉温度t1设定值，调节天然气量f1，通过改变燃烧热量最终控制温度t1在恒定值，控制器f2c根据天然气量f1调节助燃风机电机频率匹配补充的空气量；产气量控制器f3c根据转炉产气流量f3，通过控制器f3c1改变转炉驱动电机频率调节转炉转速，改变废固炉内废固翻炒次数改变瞬时产气量；通过产气量控制器f3c2改变废固进料螺旋驱动电机频率调节进料速度m1，控制转炉特定时段内的总产气量f3；

三废混配控制系统，通过控制器f4c通过改变阀门开度控制废液流量f4，控制器f5c通过改变阀门控制废气流量f5，f3\f4\f5通过热值算法得到混配流量fm2＝f(f1,f2,f3)；

压缩流量控制系统，控制器f6c通过改变阀门开度控制压缩空气流量f6，根据混配流量fm2提供雾化混合动力，使三废混配均匀；

燃烧控制系统，用于控制燃烧炉温度t2、副对象为天然气流量f7、前馈量为混配流量fm2，天然气量控制器f7c根据混配流量fm2和燃烧炉温度t2，调节天然气流量f7，为炉内燃烧提供天然气；控制器f8c根据天然气流量f7和混配流量fm2，调节助燃风机的电机频率，为立式燃烧炉补充空气量；

系统负压控制器pic通过调节引风机电机频率，将转炉负压p1控制为-300pa～-20pa，立式燃烧炉负压p2在-1000pa～-100pa；

环保指标控制系统:用于控制裂解转炉压力p1、立式燃烧炉负压p2、烟气在线监测值tm、系统负压控制器pic值，共同反映燃烧系统负荷性能状态；

装置智能控制系统，通过指挥中心系统采集上述信息后，对选取的系统环保运行参数、系统设备状态参数、产量匹配参数、三废物性参数和故障诊断参数进行对比分析，并发出指令信息。

进一步，裂解控制系统包括转炉温度t1控制系统和产气流量f3控制系统；转炉温度t1控制系统包括炉温-天然气流量串级控制系统和天然气-空气流量比值控制系统；

三废混配控制系统包括废液流量控制系统、废气流量控制系统、废固厂气流量控制系统。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述有机氟三废联合焚烧系统的控制方法的有机氟三废联合焚烧设备，所述有机氟三废联合焚烧设备包括：

废固裂解转炉、立式燃烧炉、余热锅炉和洗涤净化装置；

废固裂解转炉的炉头位置通过螺栓固定有第一燃烧器，废固裂解转炉的炉尾位置通过螺栓固定有废固进料器，废固裂解转炉下端开设有废渣排放口，废固进料器上端通过螺栓固定有气相密闭罩，气相密闭罩通过导气管与文丘里混合器连通；

文丘里混合器通过螺栓固定于立式燃烧炉上端，文丘里混合器还连通有废液输入管道、废气输入管道和压缩空气输入管道，立式燃烧炉左端通过螺栓连接有第二燃烧器；

立式燃烧炉右端通过管道与余热锅炉连通，余热锅炉通过管道与洗涤净化装置连通，洗涤净化装置通过管道连通有引风机，引风机通过管道与烟囱连通进一步，第一燃烧器通过控制器t1c和流量计f1与天然气输入管道连通，控制器t1c和流量计f1均与废固裂解转炉上端的温度计t1连接；第二燃烧器通过控制器f7c和流量计f7与天然气输入管道连通。

进一步，废固裂解转炉连通有负压计p1，立式燃烧炉连通有负压计p2，负压计p1、负压计p2均与负压控制器p1c连接，负压控制器p1c与引风机电连接。

进一步，废液输入管道连通有电连接的流量计f4和控制器f4c，废气输入管道连通有电连接的流量计f5和控制器f5c，压缩空气输入管道连通有电连接的流量计f6和控制器f6c。

进一步，废固裂解转炉下端通过螺栓固定有转动电机，废固进料器内部通过转轴固定有进料螺旋，进料螺旋右端通过螺栓固定有旋转电机，废固进料器右侧通过螺栓连接有提升机；

转动电机电连接有控制器f3c1，旋转电机电连接有控制器f3c2，控制器f3c1与控制器f3c2通过控制器f3c与流量计f3电连接，流量计f3与导气管连通；

立式燃烧炉底部通过管道连通有温度计t2和第一压力计；

第一燃烧器通过风管连通有第一助燃风机，第一燃烧器与第一助燃风机之间连通有流量计f2，第一助燃风机连接有控制器f2c，立式燃烧炉炉头和炉中部均通过风管连通有第二助燃风机，立式燃烧炉与第二助燃风机之间连接有流量计f8，第二助燃风机连接有控制器f8c、第二压力计、流量计f7。

综上所述，本发明的优点及积极效果为：

本发明通过废固裂解转炉可对固体废物进行裂解，裂解后的废渣从炉头下方排出，裂解出的气相从炉尾进料上方的气相密闭罩排出，废液和废气通过管道进入文丘里混合器，混合后喷入立式燃烧炉燃烧，三废在立式燃烧炉充分燃烧后，形成的高温烟气和少量飞灰进入余热吸收系统释放热量后降低温度到100～300℃后，进入洗涤净化系统，在洗涤净化系统内除去少量飞灰和f、cl元素后，经烟囱达标排放；本发明通过将焚烧装置各部分联合，能够实现三废的持续稳定焚烧，解决了三废处理难题，实现三废处理智能化，大幅降低三废处理人员职业风险，也解决了企业需要同时建立两三条系统而间断焚烧的情况，大幅降低三废处理投资成本和运行管理成本。

附图说明

图1是本发明实施例提供的有机氟三废联合焚烧设备结构示意图；

图中：1、废固裂解转炉；2、立式燃烧炉；3、余热锅炉；4、洗涤净化装置；5、第一燃烧器；6、废固进料器；7、废渣排放口；8、气相密闭罩；9、导气管；10、文丘里混合器；11、废液输入管道；12、废气输入管道；13、压缩空气输入管道；14、第二燃烧器；15、引风机；16、烟囱；17、天然气输入管道；18、转动电机；19、进料螺旋；20、旋转电机；21、提升机；22、第一压力计；23、第一助燃风机；24、第二助燃风机。

具体实施方式

为能进一步了解本发明的发明内容、特点及功效，兹例举以下实施例，并配合附图详细说明如下。

对废固、废液、废气采用先储存后焚烧，风险性大；废液、废气焚烧切换运行的，由于多数三废毒性高，切换操作人员职业风险大，同时切换焚烧效率低、能源消耗高。

为解决上述技术问题，下面结合具体方案对本发明作详细描述。

本发明实施例提供的一种有机氟三废联合焚烧系统的控制方法，包括：

控制器t1c根据转炉温度t1设定值，调节天然气量f1，通过改变燃烧热量最终控制温度t1在恒定值，控制器f2c根据天然气量f1调节助燃风机电机频率匹配补充的空气量；

产气量控制器f3c根据转炉产气流量f3，通过控制器f3c1改变转炉驱动电机频率调节转炉转速，改变废固炉内废固翻炒次数改变瞬时产气量；

通过产气量控制器f3c2改变废固进料螺旋驱动电机频率调节进料速度m1，控制转炉特定时段内的总产气量f3；

控制器f4c通过改变阀门开度控制废液流量f4，控制器f5c通过改变阀门控制废气流量f5，f3\f4\f5通过热值算法得到混配流量fm2＝f(f1,f2,f3)；

控制器f6c通过改变阀门开度控制压缩空气流量f6，根据混配流量fm2提供雾化混合动力，使三废混配均匀；

天然气量控制器f7c根据混配流量fm2和燃烧炉温度t2，调节天然气流量f7，为炉内燃烧提供天然气；

控制器f8c根据天然气流量f7和混配流量fm2，调节助燃风机的电机频率，为立式燃烧炉补充空气量；

系统负压控制器pic通过调节引风机电机频率，将转炉负压p1控制为-300pa～-20pa，立式燃烧炉负压p2在-1000pa～-100pa；

指挥中心系统采集上述信息后，对选取的系统环保运行参数、系统设备状态参数、产量匹配参数、三废物性参数和故障诊断参数进行对比分析，并发出指令信息。

t1控制温度为600～900℃；

f3c1和f3c2的调节实现产气量持续恒定在设定值20～80kg/h；

f3c\f4c\f5根据系统指令共同调节使fm2为100～800kg/h；

t2在控制温度800～1500℃；

空气配比范围为过剩系数1％～20％；

系统负压控制器pic值：30～45hz。

指挥中心系统发出的指令信息包括，裂解控制系统进料速度m1和f3的时段运行控制范围、三废混配控制系统混配流量fm2的时段运行控制范围、燃烧控制系统燃烧炉温度t2的时段运行控制范围，环保指标控制系统裂解转炉压力p1、立式燃烧炉负压p2的时段运行控制范围、整体运行状态、空余负载参数。

本发明实施例提供的有机氟三废联合焚烧系统通过裂解控制系统、三废混配控制系统、燃烧控制系统、环保指标控制系统、装置智能控制系统、指挥中心系统将焚烧装置各部分联合，实现三废的持续稳定焚烧。裂解控制系统、三废混配控制系统、燃烧控制系统和环保指标控制系统为装置智能控制系统的下层子系统；装置智能控制系统为指挥中心系统的下层子系统。

裂解控制系统

裂解控制系统,由转炉温度t1控制系统和产气流量f3控制系统组成；转炉温度t1控制系统由炉温-天然气流量串级控制系统和天然气-空气流量比值控制系统组成。控制器t1c根据转炉温度t1设定值，调节天然气量f1，通过改变燃烧热量最终控制温度t1在恒定值，t1控制范围600～900℃之间；控制器f2c根据天然气量f1调节助燃风机电机频率匹配补充的空气量；

产气流量f3控制系统为分程控制系统。产气量控制器f3c根据转炉产气流量f3，通过控制器f3c1改变转炉驱动电机频率来调节转炉转速，改变废固炉内废固翻炒次数改变瞬时产气量；通过f3c2改变废固进料螺旋驱动电机频率来调节进料速度m1，控制转炉特定时段内的总产气量f3；f3c1和f3c2的调节实现产气量持续恒定在设定值20～80kg/h；

三废混配控制系统

三废混配控制系统；由废液流量控制系统、废气流量控制系统、废固厂气流量控制系统；压缩流量控制系统；控制器f4c通过改变阀门开度控制废液流量f4，控制器f5c通过改变阀门控制废气流量f5，f3\f4\f5通过热值算法得到混配流量fm2＝f(f1,f2,f3)，f3c\f4c\f5根据系统指令共同调节使fm2在100～800kg/h之间；

压缩流量控制系统，控制器f6c通过改变阀门开度控制压缩空气流量f6，根据混配流量fm2提供雾化混合动力，确保三废混配的均匀；

燃烧控制系统

燃烧控制系统为串级-前馈控制系统，主对象为燃烧炉温度t2、副对象为天然气流量f7、前馈量为混配流量fm2。由天然气量控制器f7c根据混配流量fm2和燃烧炉温度t2，调节天然气流量f7，为炉内燃烧提供天然气，t2在控制范围1200～1400℃之间；

控制器f8c根据天然气流量f7和混配流量fm2，调节助燃风机2的电机频率，为立式燃烧炉提供合适的补充空气量，空气配比范围为过剩系数5％～10％；

系统负压控制器pic通过调节引风机电机频率，将转炉负压p1控制为-300pa～-20pa，立式燃烧炉负压p2在-1000pa～-100pa；确保整个燃烧系统在负压下进行，防止有还气体外泄；

环保指标控制系统:

环保指标控制系统:裂解转炉压力p1、立式燃烧炉负压p2、烟气在线监测值tm、系统负压控制器pic值，共同反映燃烧系统负荷性能状态，当燃烧系统随着运行时间延长性能下降时，及时调整混配流量fm2指令值；确保燃烧系统安全稳定的运行。p1控制区间：-100pa～-20pa；p2控制区间：-300pa～-200pa；烟气在线监测值tm各项指标不超过国家标准，系统负压控制器pic值：30～45hz.

装置智能控制系统

装置智能控制系统根据指挥中心系统指令运行，选取系统环保运行参数、系统设备状态参数、产量匹配参数、三废物性参数和故障诊断参数等，为各子系统提供目标参数，裂解控制系统进料速度m1和f3的时段运行控制范围、三废混配控制系统混配流量fm2的时段运行控制范围、燃烧控制系统燃烧炉温度t2的时段运行控制范围，环保指标控制系统裂解转炉压力p1、立式燃烧炉负压p2的时段运行控制范围。并为指挥中心提供整体运行状态、空余负载等参数，为指挥中心系统提供系统保障。

如图1所示，本发明实施例提供的有机氟三废联合焚烧设备包括：废固裂解转炉1、立式燃烧炉2、余热锅炉3、洗涤净化装置4、第一燃烧器5、废固进料器6、废渣排放口7、气相密闭罩8、导气管9、文丘里混合器10、废液输入管道11、废气输入管道12、压缩空气输入管道13、第二燃烧器14、引风机15、烟囱16、天然气输入管道17、转动电机18、进料螺旋19、旋转电机20、提升机21、第一压力计22、第一助燃风机23、第二助燃风机24。

废固裂解转炉1的炉头位置通过螺栓固定有第一燃烧器5，废固裂解转炉1的炉尾位置通过螺栓固定有废固进料器6，废固裂解转炉11下端开设有废渣排放口7，废固进料器6上端通过螺栓固定有气相密闭罩8，气相密闭罩8通过导气管9与文丘里混合器10连通；

文丘里混合器10通过螺栓固定于立式燃烧炉22上端，文丘里混合器10还连通有废液输入管道11、废气输入管道12和压缩空气输入管道13，立式燃烧炉2左端通过螺栓连接有第二燃烧器14；

立式燃烧炉2右端通过管道与余热锅炉3连通，余热锅炉3通过管道与洗涤净化装置4连通，洗涤净化装置4通过管道连通有引风机15，引风机15通过管道与烟囱16连通。

在本发明实施例中，第一燃烧器5通过控制器(调节阀)t1c和流量计f1与天然气输入管道17连通，控制器(调节阀)t1c和流量计f1均与废固裂解转炉1上端的温度计t1连接；第二燃烧器通过控制器(调节阀)f7c和流量计f7与天然气输入管道连通。

在本发明实施例中，废固裂解转炉1连通有负压计p1，立式燃烧炉2连通有负压计p2，负压计p1、负压计p2均与负压控制器p1c连接，负压控制器p1c与引风机电连接。

在本发明实施例中，废液输入管道11连通有电连接的流量计f4和控制器(调节阀)f4c，废气输入管道连通有电连接的流量计f5和控制器(调节阀)f5c，压缩空气输入管道13连通有电连接的流量计f6和控制器(调节阀)f6c。

在本发明实施例中，废固裂解转炉1下端通过螺栓固定有转动电机18，废固进料器6内部通过转轴固定有进料螺旋19，进料螺旋19右端通过螺栓固定有旋转电机20，废固进料器6右侧通过螺栓连接有提升机；

转动电机电连接有控制器(调节阀)f3c1，旋转电机电连接有控制器(调节阀)f3c2，控制器(调节阀)f3c1与控制器f3c2通过控制器f3c与流量计f3电连接，流量计f3与导气管9连通。

在本发明实施例中，立式燃烧炉2底部通过管道连通有温度计t2和第一压力计。

在本发明实施例中，第一燃烧器5通过风管连通有第一助燃风机23，第一燃烧器5与第一助燃风机23之间连通有流量计f2，第一助燃风机23连接有控制器(调节阀)f2c，立式燃烧炉2炉头和炉中部均通过风管连通有第二助燃风机24，立式燃烧炉2与第二助燃风机24之间连接有流量计f8，第二助燃风机24连接有控制器f8c、第二压力计、流量计f7。

本发明的工作原理是：

本发明在使用时，通过废固进料器6右端的提升机21和进料螺旋19将固体废物传送到废固裂解转炉1内部，废固裂解转炉1通过转动电机18带动转动，通过第一燃烧器5对废固裂解转炉1进行加热，裂解后的废渣从炉头下方的废渣排放口7排出，裂解出的气相从炉尾进料上方的气相密闭罩8排出，废固裂解出的裂解气通过导气管9经过立式燃烧炉的文丘里混合器10混合，进入立式燃烧炉2进一步焚烧；废液通过废液输入管道11接入文丘里混合器10，混合后喷入立式燃烧炉2燃烧；废气通过废气输入管道12接入文丘里混合器10，混合后喷入立式燃烧炉2燃烧，第二助燃风机24风管分别接入炉头和炉中部，均匀提供助燃空气。

三废在立式燃烧炉2充分燃烧后，形成的高温烟气和少量飞灰进入余热锅炉3释放热量后降低温度到100～300℃后，进入洗涤净化装置4，在洗涤净化装置4内除去少量飞灰和f、cl元素后，经烟囱16达标排放。

控制器t1c根据转炉温度t1设定值，调节天然气量f1，通过改变燃烧热量最终控制温度t1在恒定值，t1控制范围600～900℃之间；控制器f2c根据天然气量f1调节助燃风机电机频率匹配补充的空气量；产气量控制器f3c根据转炉产气流量f3，通过控制器f3c1改变转炉驱动电机频率来调节转炉转速，改变废固炉内废固翻炒次数改变瞬时产气量；通过f3c2改变废固进料螺旋驱动电机频率来调节进料速度m1，控制转炉特定时段内的总产气量f3；f3c1和f3c2的调节实现产气量持续恒定在设定值20～80kg/h；

控制器f4c通过改变阀门开度控制废液流量f4，控制器f5c通过改变阀门控制废气流量f5，f3\f4\f5通过热值算法得到混配流量fm2＝f(f1,f2,f3)，f3c\f4c\f5根据系统指令共同调节使fm2在100～800kg/h之间；

控制器f6c通过改变阀门开度控制压缩空气流量f6，根据混配流量fm2提供雾化混合动力，确保三废混配的均匀；

天然气量控制器f7c根据混配流量fm2和燃烧炉温度t2，调节天然气流量f7，为炉内燃烧提供天然气，t2在控制范围1200～1400℃之间；

控制器f8c根据天然气流量f7和混配流量fm2，调节助燃风机2的电机频率，为立式燃烧炉提供合适的补充空气量，空气配比范围为过剩系数5％～10％；

系统负压控制器pic通过调节引风机电机频率，将转炉负压p1控制为-300pa～-20pa，立式燃烧炉负压p2在-1000pa～-100pa；确保整个燃烧系统在负压下进行，防止有还气体外泄；烟气在线监测值tm各项指标不超过国家标准，系统负压控制器pic值：30～45hz。

以上所述仅是对本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制，凡是依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改，等同变化与修饰，均属于本发明技术方案的范围内。