[发明专利]一种垃圾焚烧炉喷水降温系统及其自动控制方法

说明书

本发明专利涉及城市生活垃圾焚烧领域，尤其是一种针对炉排式垃圾焚烧炉喷水降温系统及其自动控制方法，本发明在焚烧炉出口左右侧墙和高温过热器入口左右侧墙分别同时设置热电偶。雾化水滴进入焚烧炉中与烟气混合汽化吸热，进而降低炉膛出口烟气温度，根据实时反馈的温度大小，通过DCS逻辑运算，给出调节阀开度信号，对入炉喷水流量进行调节，当烟气温度降低到安全设定值后，立即关闭输水泵及阀门，压缩空气推动气缸活塞，将喷枪从炉内自动退出。本发明系统简单、运行稳定，自动化程度高，可有效解决由于超温引起的受热面腐蚀、NOx超标等问题，同时实现自动联锁控制，减少了运行人员的工作强度。

技术领域

本发明涉及城市生活垃圾焚烧领域，尤其是一种垃圾焚烧炉喷水降温系统及其自动控制方法。

背景技术

近年来，中国城市生活垃圾的焚烧处理量大幅提升，机械炉排炉焚烧技术在国内外得到了广泛使用，是目前最适宜焚烧处理垃圾并利用垃圾焚烧产生的热能生产出蒸汽用于发电的技术。

随着人民生活水平逐渐提高，生活垃圾的热值也越来越高，这对目前已经运行的生活垃圾焚烧炉挑战极大，在满足额定负荷红线运行的前提下，保证焚烧厂垃圾处理量成为运行关键指标，由此引发焚烧炉超烧现象。

由垃圾热值升高引起的焚烧炉连续超热负荷运行，将导致以下严重问题：1.焚烧炉炉膛结焦严重，2.烟温过高，热力型NOx生成增加，会产生NOx瞬时超标，同时脱硝剂消耗增加，3.过热器腐蚀、爆管频率增加。

发明内容

本发明目的是解决由于垃圾热值升高，炉膛容积热负荷增加而引起的炉膛结焦、NOx增加、受热面腐蚀爆管等问题，并通过实现自动喷水降温联锁控制，同时降低运行人员的工作强度。

为解决上述技术问题，本发明提供了一种垃圾焚烧炉喷水降温自动控制方法，该方法是在焚烧炉出口和高温过热器入口分别同时设置热电偶，若运行中出现烟气超温现象，即超过温度设定值时，自动开启电磁阀，喷枪立即自动进入焚烧炉内，随后自动开启输水泵、工业水调节阀及压缩空气截止阀；来自工业水管道的水进入水箱储存后，经过输水泵增压进入焚烧炉出口左右侧墙的二流体喷枪，与来自厂用压缩空气系统的第一路压缩空气混合雾化后喷入焚烧炉出口，同时另一路压缩空气进入喷枪套管中不断冷却喷枪防止喷枪被炉内高温烟气灼伤；雾化水滴进入焚烧炉中与烟气混合汽化吸热，进而降低炉膛出口烟气温度，根据实时反馈的温度大小，通过DCS逻辑运算，给出电动调节阀开度信号，对入炉喷水流量进行调节，当烟气温度降低到安全设定值后，立即关闭输水泵及阀门，压缩空气推动气缸活塞，将喷枪从炉内自动退出。

进一步的，通过设定工业水箱，将来自工业水系统的工业水预先储存在工业水箱中，保证运行时工业水供水能力，同时在水箱中设置液位计，实时反馈液位信号；

进一步的，在焚烧炉出口左右侧墙及高温过热器入口左右侧墙处分别设置热电偶，实时反馈焚烧炉及余热锅炉关键受热面运行工况，实现温度场双重控制；

进一步的，喷枪位置设置在焚烧炉出口位置，可有效控制燃烧气体在高温地带滞留时间，可抑制热力型NOx生成。

进一步的，在水箱出口设置两台输水泵(一用一备)，在喷枪入口水管道设置流量计和电动调节阀，通过流量计反馈工业水流量大小，通过自动调节电动调节阀调节入炉给水量，设置的雾化压缩空气保证了工业水喷人后的雾化效果；

进一步的，设置压缩空气吹扫功能保证了喷枪在正常运行时不被高温烟气腐蚀灼烧，同时设置压缩空气气缸实现喷枪自动进入或退出炉膛；

进一步的，当焚烧炉出口和高温过热器入口烟温有任一温度高于设定值，自动启动喷水降温系统，然后根据两烟温大小，实时调节入炉喷水量，当两处烟温同时低于设定值时，自动关停喷水降温系统。

进一步的，在DCS中设置SEL温度信号选择器，取左右侧墙温度平均温度值，当其中一测点损坏时，可切换到另一温度测点，保证自动控制系统的可靠性；