[发明专利]一种飞灰处置的局部富氧燃烧装置及控制方法

权利要求书

1.一种飞灰处置的局部富氧燃烧装置，包括焚烧炉（1）、用于输送压缩空气（14）的压缩空气管道（6）、用于输送氧气的氧气管道（7）、用于往焚烧炉（1）内添加助燃燃料的助燃燃料加料机构、用于往焚烧炉（1）内添加助燃气体的助燃气体加料机构以及用于分别控制助燃燃料加料机构和助燃气体加料机构加料情况的控制器（8）；在所述的焚烧炉（1）上设有与排烟管道连通的烟道口（2）；其特征在于，还包括PID控制系统（9）、多个温度传感器（3）、多个高速氧枪（4）以及控制阀组（5）；所述的温度传感器（3）设于焚烧炉（1）内，多个温度传感器（3）间隔分布于烟道口（2）周围；多个高速氧枪（4）间隔分布于烟道口（2）周围，用于向焚烧炉（1）内喷射富氧空气，压缩空气管道（6）和氧气管道（7）汇聚后通过控制阀组（5）分别与多个高速氧枪（4）连接；所述的温度传感器（3）、控制阀组（5）、控制器（8）均与PID控制系统（9）电性连接；

控制阀组(5)根据PID控制系统(9)传递的电信号进行阀门的开、关以及换向操作，控制阀组(5)能够分别单独控制某一个高速氧枪(4)的工作状态，根据控制信号，高速氧枪(4)能够在烟道口(2)附近进行局部喷氧或全局喷氧；同时，根据烟道口(2)附近的温度，结合压缩空气(14)调整高速氧枪(4)内富氧空气的富氧浓度，根据不同的烟道口(2)温度喷射不同富氧浓度的富氧空气；

其中温度传感器(3)对烟道口(2)附近的局部温度进行监测，将温度信号反馈给PID控制系统(9)，PID控制系统(9)对当前温度进行判断，并对控制阀组(5)和控制器(8)进行实时控制，调整烟道口(2)附近的温度，实现局部富氧燃烧；

当烟道口(2)温度低于650℃时，补充燃料或提高高热值垃圾的配比，加入100%的纯氧，高速射入炉内，可以捕捉未充分燃烧的有机物，同时提高炉温；当烟道口(2)温度在650℃~850℃，射入40-60%的富氧空气，捕捉未充分燃烧的有机物，通过降低主助燃风的风量调节炉内温度，主助燃风是指助燃气体，这里的助燃气体也可以是空气；当烟道口(2)温度大于850℃，射入21-40%的富氧空气，捕捉未充分燃烧的有机物，通过降低主助燃风的风量调节炉内温度。

2.根据权利要求1所述的飞灰处置的局部富氧燃烧装置，其特征在于，所述的控制阀组（5）包括流量阀（15）和控制阀（16）；所述的压缩空气管道（6）上和氧气管道（7）上均设有流量阀（15），所述的压缩空气管道（6）和氧气管道（7）均与混合管道（17）的一端连接，混合管道（17）的另一端分别通过分支管道一一与高速氧枪（4）连接；在每一个分支管道上均设有控制阀（16）；所述的流量阀（15）、控制阀（16）均与PID控制系统（9）电性连接。

3.根据权利要求2所述的飞灰处置的局部富氧燃烧装置，其特征在于，所述的助燃燃料加料机构包括燃料罐（12）、油泵（10），油泵（10）的一端通过燃料管道与燃料罐（12）连通，另一端通过燃料管道连通焚烧炉（1）的助燃燃料加料口连通；所述的助燃气体加料机构包括燃气罐、和风机（11），所述的燃气罐通过燃气管道与焚烧炉（1）的燃气加料口连通，所述的风机（11）设于燃气管道内；所述的油泵（10）和风机（11）均与控制器（8）电性连接。

4.根据权利要求2所述的飞灰处置的局部富氧燃烧装置，其特征在于，所述的PID控制系统（9）包括PID控制器、数据处理器、PLC控制器以及驱动电路；所述的温度传感器（3）与PID控制器的一端电性连接，所述的PID控制器的另一端与数据处理器的一端电性连接，所述的数据处理器的另一端与PLC控制器电性连接；所述的PLC控制器的另一端与驱动电路电性连接；所述的驱动电路分别与流量阀（15）、控制阀（16）以及控制器（8）电性连接；在所述的PID控制器中通过粒子群优化算法对比例调节系数KP、积分调节系数KI、和微分调节系数KD进行调节。