一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備及其方法
【專利摘要】本發(fā)明提供的一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備及其方法，所述等離子體焚燒垃圾設(shè)備包括：電源系統(tǒng)、電弧加熱器、工作系統(tǒng)及PLC控制系統(tǒng)，在工作過程中可以使焚燒溫度達(dá)到850℃-950℃，能有效將生活垃圾中各種細(xì)菌充分殺死，并將其中有毒有害成份經(jīng)高溫分解成為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)，可以減少?gòu)U棄物污染，保護(hù)環(huán)境，具有良好的社會(huì)效益，符合新能源、環(huán)保、零碳排放以及可持續(xù)發(fā)展的政策。本發(fā)明提供的等離子體焚燒垃圾設(shè)備及其方法具有操作方便、熱效率高、工作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
【專利說明】一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備及其方法
【【技術(shù)領(lǐng)域】】
[0001]本發(fā)明屬于廢棄物處理領(lǐng)域，涉及一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備，具體涉及一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備及其方法。
【【背景技術(shù)】】
[0002]目前，工業(yè)和特種行業(yè)的危險(xiǎn)垃圾及塑料制品垃圾日益增多，而且此類垃圾是垃圾中最難處理的。我國(guó)針對(duì)生活垃圾及危險(xiǎn)垃圾及塑料制品垃圾的處理方式主要是填埋和焚燒，填埋不僅侵占大量土地，而且會(huì)造成地下水的污染。焚燒法雖然減容比高，并能回收能量，但卻因焚燒過程中產(chǎn)生二惡英造成環(huán)境的污染，從而遭到公眾強(qiáng)烈反對(duì)，急需發(fā)展新一代的綠色環(huán)保、節(jié)能降耗的替代焚燒技術(shù)。
[0003]等離子體是物質(zhì)第四態(tài)，具有許多異于固態(tài)、液態(tài)和氣態(tài)的獨(dú)特的物理化學(xué)性質(zhì)，如溫度和能量密度都很高、可導(dǎo)電和發(fā)光、化學(xué)性質(zhì)活潑并能加強(qiáng)化學(xué)反應(yīng)等，環(huán)保性能優(yōu)良。通過電弧放電產(chǎn)生高達(dá)7000°C的等離子體，將垃圾加熱至很高的溫度，從而迅速有效地摧毀廢物?？扇嫉挠袡C(jī)成分充分裂解氣化，轉(zhuǎn)化成可燃性氣體，可以用于能源回收，一般稱為“合成氣”(主要成分是C0+H2)。不可燃的無(wú)機(jī)成分經(jīng)等離子體高溫處理后成為無(wú)害的渣體。采用等離子體處理垃圾是目前減容效果最顯著、無(wú)害化最徹底、資源化程度最高的綠色環(huán)保技術(shù)。與焚燒法相比，等離子體技術(shù)最突出的優(yōu)點(diǎn)有:
[0004](I)處理溫度高:有害物質(zhì)摧毀更徹底，二惡英前驅(qū)體被徹底破壞分解；
[0005](2)可采用還原性氣氛或部分氧化性氣氛，采用電能作為外加熱源，二次污染物排放比焚燒低2-3個(gè)數(shù)量級(jí)，裂解底渣是無(wú)害的；
[0006](3)合成氣流量約為焚燒煙氣量的5-10%，易于凈化，后處理設(shè)備尺寸減小，節(jié)約了投資成本；
[0007](4)能源回收效率高，將篩上物制成合成氣，后續(xù)利用氣體發(fā)動(dòng)機(jī)發(fā)電，發(fā)電效率可高達(dá)39%，而焚燒法采用蒸汽輪機(jī)，發(fā)電效率很難超過22% ；
[0008](5)整套設(shè)備緊湊，占地小，經(jīng)濟(jì)效益好。
[0009]鑒于等離子體技術(shù)的種種優(yōu)點(diǎn)，等離子體系在垃圾焚燒領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用，在現(xiàn)有的等離子垃圾焚燒設(shè)備中，一般選用交流電弧加熱器或直流電弧加熱器，若選用交流電弧加熱器，雖然電源系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、投資小，但存在固有缺陷，熱效率低；若采用直流電弧加熱器，可以提供恒定方向的電壓、電流，并做到氣流與電弧的長(zhǎng)時(shí)間接觸，出口氣流焓值較高，但缺點(diǎn)是需增加變流裝置，投資大，控制復(fù)雜；這就造成了垃圾焚燒過程中焚燒設(shè)備工作不穩(wěn)定。
【
【發(fā)明內(nèi)容】
】
[0010]本發(fā)明針對(duì)上述問題，提供一種具有操作方便、熱效率高、工作穩(wěn)定的等離子體焚燒垃圾設(shè)備及其方法。
[0011]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本發(fā)明提供一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備，包括:
[0012]電源系統(tǒng)；
[0013]與電源系統(tǒng)連接的電弧加熱器，所述電弧加熱器連接有為其提供等離子電弧介質(zhì)的壓縮空氣系統(tǒng)；
[0014]與電弧加熱器的輸出端連接的工作系統(tǒng)；
[0015]以及PLC控制系統(tǒng)，其用于控制電源系統(tǒng)、電弧加熱器以及工作系統(tǒng)；
[0016]所述電源系統(tǒng)包括:直流裝置以及電抗器，所述直流裝置的輸出端分別與電弧加熱器的正負(fù)極連接，所述電抗器連接在直流裝置的一個(gè)輸出端與電弧加熱器的正極之間；
[0017]所述工作系統(tǒng)包括:鍋爐爐膛、一次風(fēng)系統(tǒng)、等離子燃燒器；
[0018]所述鍋爐爐膛內(nèi)設(shè)有圖像火檢系統(tǒng)以及給粉機(jī)，所述一次風(fēng)系統(tǒng)及給粉機(jī)分別與等離子燃燒器連接，所述等離子燃燒器與電弧加熱器連接，所述圖像火檢系統(tǒng)、給粉機(jī)、一次風(fēng)系統(tǒng)分別與PLC控制系統(tǒng)連接；
[0019]所述一次風(fēng)系統(tǒng)中設(shè)有風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)，所述等離子燃燒器外壁設(shè)有燃燒器壁監(jiān)視器，所述風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)、燃燒器壁監(jiān)視器分別與PLC控制系統(tǒng)連接。
[0020]特別的，還包括:用于冷卻電弧加熱器的冷卻水系統(tǒng)。
[0021]特別的，所述電源系統(tǒng)還包括三相變壓器、熔斷器、第一壓敏電阻、第二壓敏電阻、第三壓敏電阻；
[0022]所述熔斷器的三個(gè)輸入端分別與三相變壓器的輸出端連接，所述第一壓敏電阻連接于熔斷器的一相與二相之間，所述第二壓敏電阻連接于熔斷器的一相與三相之間，所述第三壓敏電阻連接于熔斷器的二相與三相之間，所述熔斷器一相、二相、三相的輸出端與直流裝置的輸入端連接。
[0023]特別的，所述電源系統(tǒng)還包括第四壓敏電阻，所述第四壓敏電阻的兩端與電抗器的兩端并聯(lián)。
[0024]特別的，所述等離子燃燒器連接有二次風(fēng)系統(tǒng)。
[0025]特別的，所述電抗器采用直流平波電抗器。
[0026]本發(fā)明還提供一種等離子體焚燒垃圾方法，包括以下步驟:
[0027]SlO:電源系統(tǒng)開始供電，經(jīng)直流裝置及電抗器輸出穩(wěn)定的電流與電壓；
[0028]S20:電弧加熱器內(nèi)部判斷電源系統(tǒng)所提供電流、電壓是否達(dá)到起弧條件，若是，則進(jìn)入步驟S30，若否，則進(jìn)入步驟S40 ；
[0029]S30 =PLC控制系統(tǒng)接收到電弧加熱器發(fā)出的信號(hào)后，發(fā)出信號(hào)給壓縮空氣系統(tǒng)，壓縮空氣系統(tǒng)接收到信號(hào)后給電弧加熱器提供等離子電弧介質(zhì)，等離子燃燒器中的引弧器與電弧加熱器電極接觸，出現(xiàn)電弧標(biāo)志；
[0030]S31:一次風(fēng)系統(tǒng)、給粉機(jī)接收到PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)后開啟，點(diǎn)火成功；
[0031]S32:鍋爐爐膛開始工作；
[0032]S40:啟弧失敗，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)關(guān)閉。
[0033]特別的，所述步驟S30具體包括以下步驟:
[0034]S301:電弧加熱器發(fā)出信號(hào)給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)接收到信號(hào)后，發(fā)出信號(hào)給壓縮空氣系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)，壓縮空氣系統(tǒng)開始工作，給電弧加熱器提供等離子電弧介質(zhì)，同時(shí)及冷卻水系統(tǒng)開始工作，冷卻電弧加熱器；
[0035]S302:PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給直流裝置，直流裝置將電流調(diào)節(jié)至電弧啟動(dòng)狀態(tài)；
[0036]S303:PLC控制系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)給等離子燃燒器，等離子燃燒器接收到信號(hào)后，等離子燃燒器中的引弧器與電弧加熱器的電極接觸；
[0037]S304:等離子燃燒器中的引弧器后退，等離子燃燒器在上述等離子電弧介質(zhì)的作用下出現(xiàn)電弧標(biāo)志；
[0038]S305:燃燒器壁監(jiān)視器判斷等離子燃燒器外壁溫度是否大于等離子燃燒器正常工作溫度，若是，則執(zhí)行步驟S306，若否，則以當(dāng)前工作狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行工作；
[0039]S306 =PLC控制系統(tǒng)接收到燃燒器壁監(jiān)視器發(fā)出信號(hào)后，發(fā)出信號(hào)調(diào)整一次風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)量，同時(shí)風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)對(duì)進(jìn)風(fēng)量及風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直至等離子燃燒器外壁溫度小于等離子燃燒器正常工作溫度為止。
[0040]特別的，所述步驟S31具體包括以下步驟:
[0041]S311:PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給一次風(fēng)系統(tǒng)及給粉機(jī)，一次風(fēng)系統(tǒng)與給粉機(jī)接收到信號(hào)后開啟，點(diǎn)火成功，PLC控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)一次風(fēng)系統(tǒng)是否正常運(yùn)作，若是，則一次風(fēng)系統(tǒng)繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，若否，則執(zhí)行步驟S312 ；
[0042]S312 =PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，手動(dòng)開啟二次風(fēng)系統(tǒng)，點(diǎn)火成功。
[0043]特別的，所述等離子燃燒器點(diǎn)火成功后，執(zhí)行以下步驟:
[0044]S50 =PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給圖像火檢系統(tǒng)，圖像火檢系統(tǒng)判斷火焰是否達(dá)到垃圾焚燒要求，若是，則進(jìn)入步驟S51，若否，則進(jìn)入步驟S52 ；
[0045]S51:鍋爐爐膛正常工作；
[0046]S52 =PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給給粉機(jī)，給粉機(jī)關(guān)閉；
[0047]S53:給粉機(jī)關(guān)閉后，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給一次風(fēng)系統(tǒng)，一次風(fēng)系統(tǒng)對(duì)等離子燃燒器吹掃3-5分鐘，一次風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉；
[0048]S54:—次風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉后，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)及工作系統(tǒng)關(guān)閉。
[0049]相較于現(xiàn)有技術(shù)，本發(fā)明提供的一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備及其方法，可以使焚燒溫度達(dá)到850°C _950°C，能有效將生活垃圾中各種細(xì)菌充分殺死，并將其中有毒有害成份經(jīng)高溫分解成為無(wú)毒無(wú)害的物質(zhì)，可以減少?gòu)U棄物污染，保護(hù)環(huán)境，具有良好的社會(huì)效益，符合新能源、環(huán)保、零碳排放以及可持續(xù)發(fā)展的政策。本發(fā)明提供的等離子體焚燒垃圾設(shè)備及其方法具有操作方便、熱效率高、工作穩(wěn)定的優(yōu)點(diǎn)。
【【專利附圖】
【附圖說明】】
[0050]圖1為本發(fā)明一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0051]圖2為本發(fā)明一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備中所述等離子電源的電路圖。
【【具體實(shí)施方式】】
[0052]為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0053]請(qǐng)參閱圖1至圖2，本發(fā)明提供的一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備，包括:
[0054]電源系統(tǒng)1，其用于為焚燒垃圾設(shè)備提供直流可調(diào)電源；
[0055]與電源系統(tǒng)I連接的電弧加熱器2，所述電弧加熱器2連接有為其提供等離子電弧介質(zhì)的壓縮空氣系統(tǒng)21 ；
[0056]與電弧加熱器2的輸出端連接的工作系統(tǒng)3，其用于將電弧加熱器2提供的能量轉(zhuǎn)化為垃圾焚燒用的熱能；
[0057]以及PLC控制系統(tǒng)4，其用于控制電源系統(tǒng)1、電弧加熱器2以及工作系統(tǒng)3 ；
[0058]所述電源系統(tǒng)I包括:直流裝置14以及用于抑制輸出電流波動(dòng)的電抗器16，所述直流裝置14的輸出端分別與電弧加熱器2的正負(fù)極連接，所述電抗器16連接在直流裝置14的一個(gè)輸出端與電弧加熱器2的正極之間，本發(fā)明所述直流裝置14采用西門子直流裝置6RA70，為了提高直流裝置14的整流效率，保證了電源系統(tǒng)長(zhǎng)期工作的可靠性，該直流裝置14中的晶閘管15采用三相全控橋式晶閘管，所述直流裝置14外設(shè)有用于冷卻直流裝置14的冷卻風(fēng)機(jī)，本發(fā)明所述電源系統(tǒng)I優(yōu)選但不限于采用三相380V電壓供電，所述直流裝置14中電子板優(yōu)選但不限于采用直流220V電壓供電，冷卻風(fēng)機(jī)優(yōu)選但不限于采用直流380V電壓供電；
[0059]所述工作系統(tǒng)3包括:鍋爐爐膛60、一次風(fēng)系統(tǒng)40、等離子燃燒器30 ；
[0060]為了便于觀察爐膛燃燒情況，所述鍋爐爐膛60內(nèi)設(shè)有圖像火檢系統(tǒng)61，該圖像火檢系統(tǒng)61外層加裝隔熱機(jī)構(gòu)，有效的阻斷了二次風(fēng)的傳導(dǎo)熱及爐膛輻射熱，并且所述鍋爐爐膛60內(nèi)設(shè)有給粉機(jī)62，所述一次風(fēng)系統(tǒng)40及給粉機(jī)62分別與等離子燃燒器30連接，所述等離子燃燒器30與電弧加熱器2連接，所述圖像火檢系統(tǒng)61、給粉機(jī)62、一次風(fēng)系統(tǒng)40分別與PLC控制系統(tǒng)4連接；
[0061]所述一次風(fēng)系統(tǒng)40中設(shè)有風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)41，為了確保等離子燃燒器30的安全運(yùn)行，所述等離子燃燒器30外壁設(shè)有燃燒器壁監(jiān)視器31，本發(fā)明所述燃燒器壁監(jiān)視器31優(yōu)選但不限于熱電偶，所述風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)41、燃燒器壁監(jiān)視器31分別與PLC控制系統(tǒng)4連接。
[0062]特別的，還包括:用于冷卻電弧加熱器2的冷卻水系統(tǒng)22。
[0063]特別的，所述電源系統(tǒng)I還包括三相變壓器11、熔斷器12、第一壓敏電阻131、第二壓敏電阻132、第三壓敏電阻133 ；
[0064]所述熔斷器12的三個(gè)輸入端分別與三相變壓器11的輸出端連接，所述第一壓敏電阻131連接于熔斷器12的一相與二相之間，所述第二壓敏電阻132連接于熔斷器12的一相與三相之間，所述第三壓敏電阻133連接于熔斷器12的二相與三相之間，所述熔斷器12—相、二相、三相的輸出端與直流裝置14的輸入端連接，通過第一壓敏電阻131、第二壓敏電阻132、第三壓敏電阻133的設(shè)置，抑制了電路中異常過電壓的出現(xiàn)，避免了電路免受過電壓的損害。
[0065]特別的，所述電源系統(tǒng)I還包括用來(lái)穩(wěn)定電弧加熱器2的第四壓敏電阻17，所述第四壓敏電阻17的兩端與電抗器16的兩端并聯(lián)。
[0066]特別的，為了避免一次風(fēng)系統(tǒng)在工作中非正常運(yùn)作，所述等離子燃燒器30連接有二次風(fēng)系統(tǒng)50。
[0067]特別的，為了使電源系統(tǒng)有較強(qiáng)的恒流能力，電抗器需要有足夠的電感量，所述電抗器16采用直流平波電抗器。
[0068]本發(fā)明還提供一種等離子體焚燒垃圾方法，包括以下步驟:
[0069]SlO:電源系統(tǒng)開始供電，經(jīng)直流裝置及電抗器輸出穩(wěn)定的電流與電壓
[0070]電源系統(tǒng)中通入三相380V電壓供電，經(jīng)過直流裝置后，將電流與電壓進(jìn)行調(diào)節(jié)，之后經(jīng)過電抗器輸出穩(wěn)定的電流與電壓；
[0071]S20:電弧加熱器內(nèi)部判斷電源系統(tǒng)所提供電流、電壓是否達(dá)到起弧條件，若是，則進(jìn)入步驟S30，若否，則進(jìn)入步驟S40，
[0072]電源系統(tǒng)輸出的電流、電壓進(jìn)入電弧加熱器后，電弧加熱器對(duì)電源系統(tǒng)所提供電流、電壓進(jìn)行判斷，若電流電壓符合電流加熱器的啟動(dòng)條件，則進(jìn)入步驟S30，若不符合條件，則進(jìn)入步驟S40 ；
[0073]S30 =PLC控制系統(tǒng)接收到電弧加熱器發(fā)出的信號(hào)后，發(fā)出信號(hào)給壓縮空氣系統(tǒng)，壓縮空氣系統(tǒng)接收到信號(hào)后給電弧加熱器提供等離子電弧介質(zhì)，等離子燃燒器中的引弧器與電弧加熱器電極接觸，出現(xiàn)電弧標(biāo)志，
[0074]電弧加熱器發(fā)出信號(hào)給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)接收到信號(hào)后發(fā)出信號(hào)給壓縮空氣系統(tǒng)、冷卻水系統(tǒng)、電源控制系統(tǒng)、等離子燃燒器，將壓縮空氣系統(tǒng)的空氣壓力調(diào)至
0.03MP左右，將冷卻水系統(tǒng)的冷卻水溫度調(diào)至30°C以下對(duì)電弧加熱進(jìn)行冷卻，將等離子燃燒器起弧功率設(shè)為啟動(dòng)功率，直流裝置將等離子燃燒器啟動(dòng)電流調(diào)至200A，等離子燃燒器開始工作，等離子燃燒器中的引弧器推進(jìn)至電弧加熱器電器與其接觸，之后，引弧器后退電弧引燃，出現(xiàn)電弧標(biāo)志；
[0075]S31:一次風(fēng)系統(tǒng)、給粉機(jī)接收到PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)后開啟，點(diǎn)火成功，
[0076]出現(xiàn)電弧標(biāo)志后，等離子燃燒器發(fā)出信號(hào)給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)接收到信號(hào)后發(fā)出信號(hào)給一次風(fēng)系統(tǒng)及給粉機(jī)，將一次風(fēng)系統(tǒng)調(diào)制工作需要，將給粉機(jī)至設(shè)備工作需要煤粉的細(xì)度，一次風(fēng)系統(tǒng)及給粉機(jī)開始工作，點(diǎn)火成功；
[0077]S32:鍋爐爐膛開始工作；
[0078]S40:啟弧失敗，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)關(guān)閉，
[0079]啟弧失敗后，電弧加熱器發(fā)出信號(hào)給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)接收到信號(hào)后發(fā)出信號(hào)給電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)接收到信號(hào)后關(guān)閉。
[0080]特別的，所述步驟S30具體包括以下步驟:
[0081]S301:電弧加熱器發(fā)出信號(hào)給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)接收到信號(hào)后，發(fā)出信號(hào)給壓縮空氣系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)，壓縮空氣系統(tǒng)接收到信號(hào)后，將空氣壓力調(diào)至0.03MP左右，給電弧加熱器提供等離子電弧介質(zhì)，冷卻水系統(tǒng)接收到信號(hào)后，將冷卻水溫度調(diào)至30°C以下冷卻電弧加熱器；
[0082]S302:PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給直流裝置，直流裝置將電流調(diào)至200A，等離子燃燒器啟動(dòng)；
[0083]S303:PLC控制系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)給等離子燃燒器，等離子燃燒器接收到信號(hào)后，將等離子燃燒器起弧功率設(shè)為啟動(dòng)功率，等離子燃燒器中的引弧器與電弧加熱器的電極接觸；
[0084]S304:等離子燃燒器中的引弧器后退，等離子燃燒器在上述等離子電弧介質(zhì)的作用下出現(xiàn)電弧標(biāo)志；
[0085]S305:燃燒器壁監(jiān)視器監(jiān)視到電弧標(biāo)志后，開始判斷等離子燃燒器外壁溫度是否大于等離子燃燒器正常工作溫度，若是，則執(zhí)行步驟S306，若否，則以當(dāng)前工作狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行工作；
[0086]S306:燃燒器壁監(jiān)視器發(fā)出信號(hào)給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)接收到燃燒器壁監(jiān)視器發(fā)出信號(hào)后，發(fā)出信號(hào)給一次風(fēng)系統(tǒng)，同時(shí)風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)對(duì)進(jìn)風(fēng)量及風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)，一次風(fēng)系統(tǒng)對(duì)進(jìn)風(fēng)量進(jìn)行調(diào)節(jié)降低等離子燃燒器外壁溫度，直至等離子燃燒器外壁溫度小于等離子燃燒器正常工作溫度為止。
[0087]特別的，所述步驟S31具體包括以下步驟:
[0088]S311:PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給一次風(fēng)系統(tǒng)及給粉機(jī),一次風(fēng)系統(tǒng)與給粉機(jī)接收到信號(hào)后開啟，點(diǎn)火成功，風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)對(duì)風(fēng)速進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)，并將檢測(cè)結(jié)果發(fā)送給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)通過檢測(cè)結(jié)果判斷一次風(fēng)系統(tǒng)是否正常運(yùn)作，若是，則一次風(fēng)系統(tǒng)繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，若否，則執(zhí)行步驟S312 ；
[0089]S312:PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，手動(dòng)開啟_■次風(fēng)系統(tǒng)，使給粉機(jī)煤粉在鍋爐爐腔中燃燒充分，充分利用等尚子電弧的能量，點(diǎn)火成功。
[0090]特別的，所述等離子燃燒器點(diǎn)火成功后，執(zhí)行以下步驟:
[0091]S50 =PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給圖像火檢系統(tǒng)，圖像火檢系統(tǒng)判斷火焰是否達(dá)到垃圾焚燒要求，若是，則進(jìn)入步驟S51，若否，則進(jìn)入步驟S52 ；
[0092]S51:鍋爐爐膛正常工作；
[0093]S52 =PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給給粉機(jī)，給粉機(jī)關(guān)閉；
[0094]S53:給粉機(jī)關(guān)閉后，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給一次風(fēng)系統(tǒng)，一次風(fēng)系統(tǒng)對(duì)等離子燃燒器吹掃3-5分鐘，一次風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉；
[0095]S54:一次風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉后，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給電源系統(tǒng)及工作系統(tǒng)關(guān)閉。
[0096]需要說明的是，本發(fā)明所述垃圾焚燒設(shè)備不僅適合于垃圾焚燒，同時(shí)適合于任何需要高溫焚燒的物體，對(duì)本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)說，可以根據(jù)上述說明加以改進(jìn)或變換，而所有的這些改進(jìn)和變換都應(yīng)屬于本發(fā)明所附權(quán)利要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備，其特征在于，包括: 電源系統(tǒng)(I); 與電源系統(tǒng)(I)連接的電弧加熱器(2)，所述電弧加熱器(2)連接有為其提供等離子電弧介質(zhì)的壓縮空氣系統(tǒng)(21)； 與電弧加熱器(2)的輸出端連接的工作系統(tǒng)(3)； 以及PLC控制系統(tǒng)(4)，其用于控制電源系統(tǒng)(I)、電弧加熱器(2)以及工作系統(tǒng)(3); 所述電源系統(tǒng)包括:直流裝置(14)以及電抗器(16)，所述直流裝置(14)的輸出端分別與電弧加熱器(2)的正負(fù)極連接，所述電抗器(16)連接在直流裝置(14)的一個(gè)輸出端與電弧加熱器(2)的正極之間； 所述工作系統(tǒng)(3)包括:鍋爐爐膛(60)、一次風(fēng)系統(tǒng)(40)、等離子燃燒器(30)； 所述鍋爐爐膛(60)內(nèi)設(shè)有圖像火檢系統(tǒng)(61)以及給粉機(jī)(62)，所述一次風(fēng)系統(tǒng)(40)及給粉機(jī)(62)分別與等離子燃燒器(30)連接，所述等離子燃燒器(30)與電弧加熱器(2)連接，所述圖像火檢系統(tǒng)(61)、給粉機(jī)(62)、一次風(fēng)系統(tǒng)(40)分別與PLC控制系統(tǒng)(4)連接; 所述一次風(fēng)系統(tǒng)(40)中設(shè)有風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)(41)，所述等離子燃燒器(30)外壁設(shè)有燃燒器壁監(jiān)視器(31)，所述風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)(41)、燃燒器壁監(jiān)視器(31)分別與PLC控制系統(tǒng)(4)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備，其特征在于，還包括:用于冷卻電弧加熱器(2)的冷卻水系統(tǒng)(22)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備，其特征在于，所述電源系統(tǒng)(I)還包括三相變壓器(11)、熔斷器(12)、第一壓敏電阻(131)、第二壓敏電阻(132)、第三壓敏電阻(133)； 所述熔斷器(12)的三個(gè)輸入端分別與三相變壓器(11)的輸出端連接，所述第一壓敏電阻(131)連接于熔斷器(12)的一相與二相之間，所述第二壓敏電阻(132)連接于熔斷器(12)的一相與三相之間，所述第三壓敏電阻(133)連接于熔斷器(12)的二相與三相之間，所述熔斷器(12) —相、二相、三相的輸出端與直流裝置(14)的輸入端連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備，其特征在于，所述電源系統(tǒng)(I)還包括第四壓敏電阻(17)，所述第四壓敏電阻(17)的兩端與電抗器(16)的兩端并聯(lián)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備，其特征在于，所述等離子燃燒器(30)連接有二次風(fēng)系統(tǒng)(50)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種等離子體焚燒垃圾設(shè)備，其特征在于，所述電抗器(16)采用直流平波電抗器。
7.一種等離子體焚燒垃圾方法，其特征在于，包括以下步驟: SlO:電源系統(tǒng)開始供電，經(jīng)直流裝置及電抗器輸出穩(wěn)定的電流與電壓； S20:電弧加熱器內(nèi)部判斷電源系統(tǒng)所提供電流、電壓是否達(dá)到起弧條件，若是，則進(jìn)入步驟S30，若否，則進(jìn)入步驟S40 ； S30:PLC控制系統(tǒng)接收到電弧加熱器發(fā)出的信號(hào)后，發(fā)出信號(hào)給壓縮空氣系統(tǒng)，壓縮空氣系統(tǒng)接收到信號(hào)后給電弧加熱器提供等離子電弧介質(zhì)，等離子燃燒器中的引弧器與電弧加熱器電極接觸，出現(xiàn)電弧標(biāo)志； 531:一次風(fēng)系統(tǒng)、給粉機(jī)接收到PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)后開啟，點(diǎn)火成功； 532:鍋爐爐膛開始工作； S40:啟弧失敗，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給電源系統(tǒng)，電源系統(tǒng)關(guān)閉。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種等離子體焚燒垃圾方法，其特征在于，所述步驟S30具體包括以下步驟: 5301:電弧加熱器發(fā)出信號(hào)給PLC控制系統(tǒng)，PLC控制系統(tǒng)接收到信號(hào)后，發(fā)出信號(hào)給壓縮空氣系統(tǒng)及冷卻水系統(tǒng)，壓縮空氣系統(tǒng)開始工作，給電弧加熱器提供等離子電弧介質(zhì)，同時(shí)及冷卻水系統(tǒng)開始工作，冷卻電弧加熱器； 5302=PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給直流裝置，直流裝置將電流調(diào)節(jié)至電弧啟動(dòng)狀態(tài)； 5303=PLC控制系統(tǒng)發(fā)出的信號(hào)給等離子燃燒器，等離子燃燒器接收到信號(hào)后，等離子燃燒器中的引弧器與電弧加熱器的電極接觸； S304:等離子燃燒器中的引弧器后退，等離子燃燒器在上述等離子電弧介質(zhì)的作用下出現(xiàn)電弧標(biāo)志； S305:燃燒器壁監(jiān)視器判斷等離子燃燒器外壁溫度是否大于等離子燃燒器正常工作溫度，若是，則執(zhí)行步驟S306，若否，則以當(dāng)前工作狀態(tài)繼續(xù)進(jìn)行工作； S306:PLC控制系統(tǒng)接收到燃燒器壁監(jiān)視器發(fā)出信號(hào)后，發(fā)出信號(hào)調(diào)整一次風(fēng)系統(tǒng)的進(jìn)風(fēng)量，同時(shí)風(fēng)速測(cè)量系統(tǒng)對(duì)進(jìn)風(fēng)量及風(fēng)速進(jìn)行監(jiān)測(cè)，直至等離子燃燒器外壁溫度小于等離子燃燒器正常工作溫度為止。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的一種等離子體焚燒垃圾方法，其特征在于，所述步驟S31具體包括以下步驟: 5311=PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給一次風(fēng)系統(tǒng)及給粉機(jī)，一次風(fēng)系統(tǒng)與給粉機(jī)接收到信號(hào)后開啟，點(diǎn)火成功，PLC控制系統(tǒng)實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)一次風(fēng)系統(tǒng)是否正常運(yùn)作，若是，則一次風(fēng)系統(tǒng)繼續(xù)保持開啟狀態(tài)，若否，則執(zhí)行步驟S312 ； 5312=PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)，手動(dòng)開啟二次風(fēng)系統(tǒng)，點(diǎn)火成功。
10.根據(jù)權(quán)利要求7或9所述的一種等離子體焚燒垃圾方法，其特征在于，所述等離子燃燒器點(diǎn)火成功后，執(zhí)行以下步驟: 550:PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給圖像火檢系統(tǒng)，圖像火檢系統(tǒng)判斷火焰是否達(dá)到垃圾焚燒要求，若是，則進(jìn)入步驟S51，若否，則進(jìn)入步驟S52 ； 551:鍋爐爐膛正常工作； 552:PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給給粉機(jī)，給粉機(jī)關(guān)閉； 553:給粉機(jī)關(guān)閉后，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給一次風(fēng)系統(tǒng),一次風(fēng)系統(tǒng)對(duì)等離子燃燒器吹掃3-5分鐘,一次風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉； S54:—次風(fēng)系統(tǒng)關(guān)閉后，PLC控制系統(tǒng)發(fā)出信號(hào)給電源系統(tǒng)電源系統(tǒng)及工作系統(tǒng)關(guān)閉。
【文檔編號(hào)】F23G5/44GK104266197SQ201410473414
【公開日】2015年1月7日 申請(qǐng)日期:2014年9月16日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月16日
【發(fā)明者】肜瑤, 蔣華勤, 鄭晶晶, 尚文文, 李偉, 柴遠(yuǎn)波, 陳萬(wàn)里 申請(qǐng)人:黃河科技學(xué)院