应用于焚烧炉等离子炬的自动进出系统

559 编辑：中冶有色技术网来源：安徽省新能电气科技有限公司

2023-12-20 10:23:09

权利要求书： 1.一种应用于焚烧炉等离子炬的自动进出系统，其特征在于：包括有焚烧炉、等离子柜和等离子柜滑动装置，在焚烧炉的侧面开有等离子柜插入口，在等离子柜插入口处安装有开关门，等离子柜滑动装置位于焚烧炉外侧，所述的等离子柜滑动安装在等离子柜滑动装置上，等离子柜与等离子柜插入口对齐，打开等离子柜插入口处的开关门，等离子柜沿着等离子柜滑动装置滑动，进入焚烧炉。

2.根据权利要求1所述的一种应用于焚烧炉等离子炬的自动进出系统，其特征在于：所述的等离子柜滑动装置倾斜安装，等离子柜倾斜滑动到焚烧炉内。

3.根据权利要求2所述的一种应用于焚烧炉等离子炬的自动进出系统，其特征在于：所述的等离子柜滑动装置包括有滑道，所述滑道倾斜安装，滑道下面安装有滑道支撑板，所述的等离子柜安装在等离子柜底座上，等离子柜底座下面安装有轮子，等离子柜底座通过轮子在滑道上滑动，在滑道的端部安装有驱动电机，驱动电机通过绳索与等离子柜底座连接，驱动电机带动等离子柜底座在滑道上滑动，从而驱动等离子柜滑到焚烧炉内。

4.根据权利要求3所述的一种应用于焚烧炉等离子炬的自动进出系统，其特征在于：所述的开关门为自动开关门，且在自动开关门上配有限位开关。

5.根据权利要求4所述的一种应用于焚烧炉等离子炬的自动进出系统，其特征在于：还包括有控制器，所述的控制器分别与等离子柜的控制端、驱动电机的控制端、自动开关门的控制端、限位开关连接，在所述的焚烧炉内还安装有热电偶，所述热电偶与控制器连接。

说明书：一种应用于焚烧炉等离子炬的自动进出系统技术领域[0001] 本实用新型涉及焚烧炉技术领域，尤其涉及一种应用于焚烧炉等离子炬的自动进出系统。背景技术[0002] 目前，在环境领域中，等离子体处理技术成为国内外研究的热点技术之一，其可处理的对象广泛，包括有机、无机及危险废弃物等。而在一些等离子炬应用，特别是有机废弃物的处理过程中，具有一定热值的有机物燃烧后可无需等离子炬就行提供较大的能量，甚至无需等离子炬的能量而仅依靠有机物自身的能量即可实现后续的自持燃烧，并达到相关标准所要求的处理温度。这时就需将等离子炬功率进行调整或者从焚烧炉中移出等离子炬。而等离子炬本身质量大，单人很难对其移动；同时安装位置及环境也不利于现场人工操作。因此，具有自动插入、位置调整及拔出的机构和控制程序，对于现场等离子炬的应用就起到了重要的作用。[0003] 现有专利，如专利号为022310983.2的实用新型就是为解决等离子炬插拔问题的，但其需在焚烧炉周围建设一圈庞大的支架，占用较大空间，不适用于空间较小的使用环境；由于占用焚烧炉周围空间，其也不太适用于侧面进料的焚烧炉；同时其只具有等离子炬的插拔功能，不具备等离子炬在炉内插入深度的调节及功率调节功能，不能根据炉内燃烧情况的变化做出自动及时的调整，以降低能耗，延长等离子炬的使用寿命。

[0004] 综上所述，目前应用于焚烧炉的等离子炬在处理相关废弃物时，不能在运行时对等离子炬的位置进行调整和优化，不能在炉内废弃物自持燃烧时达到所需温度后退出焚烧炉，造成能源的浪费并减少了等离子炬的使用寿命。现有等离子炬的拔插辅助技术占用空间大、不适用于空间有限环境，不能实时与炉内燃烧情况连锁并做出最优化反应。实用新型内容

[0005] 本实用新型目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种应用于焚烧炉等离子炬的自动进出系统。[0006] 本实用新型是通过以下技术方案实现的：[0007] 一种应用于焚烧炉等离子炬的自动进出系统，包括有焚烧炉、等离子柜和等离子柜滑动装置，在焚烧炉的侧面开有等离子柜插入口，在等离子柜插入口处安装有开关门，等离子柜滑动装置位于焚烧炉外侧，所述的等离子柜滑动安装在等离子柜滑动装置上，等离子柜与等离子柜插入口对齐，打开等离子柜插入口处的开关门，等离子柜沿着等离子柜滑动装置滑动，进入焚烧炉。[0008] 所述的等离子柜滑动装置倾斜安装，等离子柜倾斜滑动到焚烧炉内。[0009] 所述的等离子柜滑动装置包括有滑道，所述滑道倾斜安装，滑道下面安装有滑道支撑板，所述的等离子柜安装在等离子柜底座上，等离子柜底座下面安装有轮子，等离子柜底座通过轮子在滑道上滑动，在滑道的端部安装有驱动电机，驱动电机通过绳索与等离子柜底座连接，驱动电机带动等离子柜底座在滑道上滑动，从而驱动等离子柜滑到焚烧炉内。[0010] 所述的开关门为自动开关门，且在自动开关门上配有限位开关。[0011] 还包括有控制器，所述的控制器分别与等离子柜的控制端、驱动电机的控制端、自动开关门的控制端、限位开关连接，在所述的焚烧炉内还安装有热电偶，所述热电偶与控制器连接。[0012] 现有技术中采用焚烧处理具有一定热值的废弃物时，在废弃物完全燃烧后，炉内温度达到所规定的相关要求后，无需外部能源的情况下，等离子炬无法退出焚烧炉，以及关闭等离子炬后等离子炬冷却水系统等仍需运行，造成能量的大量散失；同时，由于等离子炬在长时间在高温下及腐蚀性气氛下，对其使用寿命造成较大影响。针对上述存在的问题，通过使用带有进出机构的等离子炬，可以在废弃物完全燃烧，炉内温度达到所规定的相关要求后，无需外部能源的情况下，自动逐步将等离子炬退出焚烧炉，从而可以关闭等离子炬使用时所需的工质气和冷却水系统，减少相关的能耗，并减少了等离子炬在复杂工况中的时间，延长了其使用寿命。[0013] 现有的等离子炬插拔机构占用空间大，无法应用于小型化设备及空间较小的环境中。针对上述存在的问题，通过使用带有轮子、钢索及驱动电机的等离子炬及其相应滑道，可以大大减少所需安装空间，适应与各种空间的应用环境。[0014] 现有技术中炉内物料量在增加和减少的时候，等离子炬的位置一直固定不变，不能实现精准燃烧，造成等离子炬能源的耗用量增加；同时也造成等离子炬筒长时间在高温及腐蚀性环境下使用，减少了其使用寿命。针对上述存在的问题，针对炉内废弃物料量的多少，对等离子炬插入炉内的深度进行调节。在炉内废弃物较少时，可以将等离子炬插入深度加大；反之，则可向外拔出一些，从而保证等离子炬的能量最大化的利用于废弃物的处理上，实现废弃物焚烧的精准控制。同时也可减少等离子炬的炬筒暴露于炉内高温和腐蚀性环境下的使用时间。[0015] 本实用新型工作原理如下：当焚烧炉需要加热时，可以启动焚烧炉加热程序。首先，控制器自动打开等离子炬的工质气系统和冷却水系统阀门，反馈的相关流量信号满足等离子炬起弧的条件后，再控制焚烧炉上等离子柜插入口的自动开关门打开。待限位开关反馈自动开关门完全开启后，启动驱动电机，驱动电机转动放出连接等离子炬底座的钢索。随着钢索的不断放出，等离子炬在重力的作用下缓慢进入焚烧炉，并直至完全进入炉内。当等离子炬完全被送入焚烧炉后，相关限位开关将到位信号反馈给控制器，控制器随后打开等离子炬进行焚烧炉的加热。

[0016] 待达到所需的废弃物入炉温度后，废弃物被送入焚烧炉内。在高温的焚烧炉内迅速被加热至着火温度，如废弃物具有足够的热值，并通过自持燃烧维持炉内废弃物焚烧处理所需的温度。在无需外部能源的情况下，控制器启动驱动电机反向转动收缩钢索，将等离子炬从焚烧炉内逐步牵引出并退出焚烧炉。退出焚烧炉前，控制器自动关闭等离子炬。等离子炬完全退出焚烧炉后，自动开关门自动关闭并随后关闭工质气体。随后按照设定的时间，等离子炬自动关闭冷却水系统阀门。[0017] 当焚烧炉上装有多只等离子炬时，在无需过多外部能源及需要等离子炬更换使用等情况下，也可通过上述流程进行。[0018] 因此，本实用新型使得在废弃物焚烧处理的过程中，能更加精准的实施对废弃物的焚烧；能在无需外部能源的情况下，及时将等离子炬方便、轻松的移除出带有高温及腐蚀性的气氛的焚烧炉中，减少了能源的耗用，延长的等离子炬的使用寿命。同时，减少了人工劳动强度，降低了劳动风险。[0019] 焚烧炉可处理的废弃物，包括但不限于固废垃圾，如厨余垃圾、纸张、塑料等；危险废弃物，如飞灰、焚烧炉渣、医疗废弃物等。[0020] 所述的滑道与水平呈一定角度（10?30°）。[0021] 等离子炬拔出焚烧炉后，等离子炬焚烧炉上的自动开关门关闭，密闭焚烧炉，维持后续废弃物燃烧时的负压环境，其中所述自动开关门为气动或液压插板阀并配套有密封结构。[0022] 控制器中包含DCS/PLC中央控制系统，控制系统采用热电偶实时采集焚烧炉内温度数据并反馈，收到热电偶反馈的炉内温度信号后，控制系统按照预先设定的程序对等离子炬位置或功率大小做出调整。[0023] 本实用新型可以根据炉内热电偶反馈的炉内不同温度，调节等离子炬在炉内的插入深度，直至最后完全拔出焚烧炉焚烧炉。[0024] 本实用新型可以应用于单一焚烧炉上的N个等离子炬设备。[0025] 本实用新型可以实现等离子炬在废弃物燃烧阶段的不同能量供应的功能。在初始阶段，等离子炬提供炉温提升所需的全部能量；在中期，废弃物投入燃烧后，根据废弃物燃烧情况逐步减少功率；在废弃物实现炉内自持燃烧时，等离子炬完全退出焚烧炉，并采用开关门封闭其空气，保证后续废弃物在负压焚烧炉中持续焚烧殆尽。[0026] 本实用新型可以根据炉内燃烧情况，减小等离子炬功率直至等离子炬在废弃物自持燃烧阶段退出焚烧炉，可以减少等离子炬在废弃物燃烧阶段的能源使用。[0027] 等离子炬在废弃物自持燃烧阶段退出焚烧炉，可以通过控制器自动关闭其工质气体系统及等离子炬冷却水系统，减少系统能耗。[0028] 等离子炬退出焚烧炉后关闭，有利于减少等离子炬中阴、阳极的运行时间，减少等离子炬在炉内高温及腐蚀性气氛下的停留时间，延长等离子炬的使用寿命。[0029] 控制器接收到炉内热电偶信号后，控制器能自动根据预先设定的程序对等离子炬的位置和功率大小做出调控。[0030] 本实用新型的优点是：本实用新型可以控制等离子炬在焚烧炉内的插入、插入深度及拔出；通过自动开关门可以封闭等离子炬拔出后的焚烧炉上的孔隙，将焚烧炉密闭并维持炉内负压，便于后续炉内废弃物的继续焚烧；同时本等离子炬进出系统配合炉内安装的热电偶，其实时反馈炉内温度情况，可以做到废弃物燃烧过程中等离子炬的自动进出控制。[0031] 本实用新型解决在一些工况环境中，在炉内暂时无需外部能源，或可以减少等离子炬功率情况下，减少/降低运行中等离子炬的能耗，减少等离子炬在使用时冷却水消耗的能量，同时延长等离子炬阴极和阳极的使用寿命。附图说明[0032] 图1为本实用新型的结构示意图。具体实施方式[0033] 为了使本实用新型的目的、优势和相关技术方案更加清楚明晰，下面结合附图及实施例对本实用新型进行进一步说明。下面所描述的实施例仅用于阐述本实用新型，并不用于对实用新型的限定。[0034] 如图1所示，一种应用于焚烧炉等离子炬的自动进出系统，包括有焚烧炉1、等离子柜2和等离子柜滑动装置，在焚烧炉1的侧面开有等离子柜插入口，在等离子柜插入口处安装有开关门3，等离子柜滑动装置位于焚烧炉1外侧，所述的等离子柜2滑动安装在等离子柜滑动装置上，等离子柜2与等离子柜插入口对齐，打开等离子柜插入口处的开关门3，等离子柜2沿着等离子柜滑动装置滑动，进入焚烧炉1。[0035] 所述的等离子柜滑动装置倾斜安装，等离子柜2倾斜滑动到焚烧炉1内。[0036] 所述的等离子柜滑动装置包括有滑道4，所述滑道4倾斜安装，滑道4下面安装有滑道支撑板5，所述的等离子柜2安装在等离子柜底座6上，等离子柜底座6下面安装有轮子7，等离子柜底座6通过轮子7在滑道4上滑动，在滑道4的端部安装有驱动电机8，驱动电机8通过绳索9与等离子柜底座6连接，驱动电机8带动等离子柜底座6在滑道4上滑动，从而驱动等离子柜2滑到焚烧炉1内。[0037] 所述的开关门3为自动开关门，且在自动开关门上配有限位开关。[0038] 还包括有控制器，所述的控制器分别与等离子柜2的控制端、驱动电机8的控制端、自动开关门的控制端、限位开关连接，在所述的焚烧炉1内还安装有热电偶，所述热电偶与控制器连接。[0039] 在使用带有等离子炬2的焚烧炉1来处理废弃物时，需要使用等离子炬2进行焚烧炉的预热。选择等离子炬2控制程序中预设的预热模式即可自动开始进行焚烧炉的加热过程。[0040] 首先，控制器自动打开等离子炬2的工质气系统和冷却水系统阀门，接收气路和水路流量开关反馈的流量数据，当其满足等离子炬2起弧的要求后，再打开焚烧炉1上等离子炬伸入焚烧炉1的自动开关门。待自动开关门完全打开，其限位开关反馈完全开启信号给控制器后，控制器再启动驱动电机8，驱动电机8的正向和反向转动放出/收缩连接等离子炬底座的钢索9。此钢索9的一端连接驱动电机8，另一端连接并固定于等离子炬底座6上。随着驱动电机8的正向转动，钢索9被不断放出，等离子炬2在倾斜的滑道4上在重力的作用下，等离子炬底座6下面的轮子7缓慢沿着滑道4向着入炉的方向转动，带着等离子炬2逐步进入焚烧炉1，并直至完全进入炉内。当等离子炬完全被送入焚烧炉后，自动开关门处的限位开关被触发并将到位信号反馈给控制器，控制器随后打开等离子炬并按照预先设定的功率对焚烧炉进行加热。[0041] 其次，等离子炬2加热焚烧炉满足废弃物所需的入炉温度后，废弃物通过焚烧炉的进料系统被送入焚烧炉1内，在高温的焚烧炉1内迅速被加热至着火温度并开始焚烧。如废弃物具有足够的热值，并通过不断进料及自持燃烧维持炉内废弃物焚烧处理所需的温度。通过炉内热电偶将炉内温度连续反馈给控制器，控制器对物料入炉后一段时间内炉内的温度进行监控，当此温度上升速率较高满足预先设定的条件后，自动启动先逐步调小等离子炬功率，在反馈的炉内温度持续满足预先设定温度的情况下，控制器可将等离子炬功率逐步调小并至关闭。

[0042] 再次，关闭等离子炬2后控制器开启驱动电机并反向转动收缩钢索9，在钢索9不断地收缩下，等离子炬2沿着滑道4被一步步拉出焚烧炉1。待等离子炬2被完全拉出并到位后，限位开关发出信号控制器自动关闭焚烧炉上的自动开关门密闭焚烧炉1，保证后续的燃烧能持续、稳定的进行。随后，控制器自动关闭等离子炬工质气体电动阀门。并按照设定的时间后自动关闭等离子冷却水系统阀门。上述相关的程序操作也可以通过人工进行操作。[0043] 本实用新型也适用于焚烧炉上多支等离子炬使用的情况。[0044] 应当理解的是，对于本领域的技术人员来说，可以根据上述说明进行改进和变换，而所有这些改进和变换也应属于本实用新型的范围之内。