技术摘要：
一种用于生物质和生活垃圾协同燃烧的链条炉及其操作方法，包括链条炉主体、送料装置、混合装置、测温装置、烟气测量装置、配风装置。送料装置包括三层料斗，用来输送生物质和生活垃圾，调节器可用来调节送料量。测温装置包括三组温度传感器，配风装置将链条炉风室分为  全部
背景技术：
生物质能是一种广泛存在且容易获得的可再生清洁能源。作为一种储量十分丰富 的资源，生物质能源已经在能源构成中占有重要的地位，是继煤、石油、天燃气之后的第四 大能源。链条炉作为一种机械化程度较高的工业锅炉，在中等容量锅炉燃烧生物质领域使 用相当普遍。链条炉结构简单，自动化监控设备不完善，导致链条炉运行效率较低，不仅造 成了生物质资源的极大浪费，还排放出大量的温室气体和氮氧化物等污染物。 随着我国国民经济水平的提高，生活垃圾的产量日益增加，但与之相匹配的生活 垃圾处理能力却远远不能满足需要。生活垃圾焚烧发电作为一种生活垃圾处理手段，占地 少，可以实现生活垃圾的资源化和无害化利用，因此受到世界各地的欢迎。但生活垃圾具有 含水量高等特点，单独地燃烧处理会造成系统的不稳定性，带来能源转化效率低等问题。将 生物质与生活垃圾混燃，在克服生活垃圾水分含量高等问题的同时，提高了生活垃圾的能 源转化效率。 因此，围绕生物质和生活垃圾的燃烧特性，设计一种用于生物质和生活垃圾混合 燃烧的链条炉及其燃烧控制方法已成为当务之急。
技术实现要素：
本发明的目的在于针对生物质和生活垃圾的燃烧特性，提供一种用于生物质和生 活垃圾协同燃烧的链条炉及其操作方法。实行自动化监控反馈调节，使炉内实现稳定燃烧， 有效提高链条炉的运行效率，实现生物质和生活垃圾的资源化利用。 本发明的技术方案是： 一种用于生物质和生活垃圾协同燃烧的气化炉，其特征是，包括链条炉主体、送料装 置、混合装置、测温装置、烟气测量装置、配风装置；所述送料装置包括三层料斗，从上至下 依次为第一料斗、第二料斗、第三料斗；所述混合装置包括转动轴、多个螺旋搅拌器、升降装 置，可以根据不同的燃料特性来选择燃料是否混合燃烧；所述测温装置包括三组温度传感 器，从左到右依次为第一组温度传感器、第二组温度传感器、第三组温度传感器，每组温度 传感器沿横向等间距设有三个温度传感器；所述烟气测量装置设有三个CO传感器，依次为 第一CO传感器、第二CO传感器、第三CO传感器；所述配风装置将链条炉风室分为三组，依次 为第一风部、第二风部、第三风部，每个风部下方的进风支管都与质量流量计相连，所述风 室内部设有纵向布风板。 优选的，所述三层料斗，第一料斗用来输送生物质燃料，第二料斗用来输送生活垃 圾燃料，第三料斗用来输送生物质燃料，三层料斗分别与第一调节器、第二调节器、第三调 节器相连，三个调节器分别用于调节三个料斗的送料量，最终燃料分为三层，从上到下依次 4 CN 111578284 A 说　明　书 2/5 页 为生物质、生活垃圾、生物质。 优选的，所述混合装置包括转动轴、多个螺旋搅拌器、升降装置。可以根据不同的 燃料特性来选择燃料是否混合燃烧，通过驱动转动轴，使与之相连的螺旋搅拌器搅拌燃料， 实现两种燃料的充分混合。所述升降装置为电动升降台，所述电动升降台用来调节混合装 置的高度，若想实现燃料在链条炉排上分层燃烧，则将混合装置调高，即不使用混合装置， 若想实现燃料在链条炉排上混合燃烧，则将混合装置调低，使得燃料在链条炉排前部充分 混合，进行混合燃烧，从而针对不同的燃料，实现两种不同燃烧方式的工艺。 优选的，所述三组温度传感器分别布置在三组风室的正上方0.5米处，三组共9个 温度传感器位于同一高度。 优选的，所述三个CO传感器分别布置在三组风室的正上方2米处。 优选的，所述风室内部设有的纵向布风板上设有呈矩阵式布置的小孔，小孔的孔 径大小从左到右依次增大。纵向布风板设有L型落灰装置，其L型圆角度数在100°到170°之 间。纵向布风板与第四调节器相连，可以360°调节纵向布风板的角度，链条炉燃烧运行过程 中，前半段纵向布风板从水平位置开始顺时针旋转的转动角度为0°到90°，此时，风室的送 风量从左到右依次增大；纵向布风板转动到90°时，在该位置停留2s，使纵向布风板上的灰 落入下方；后半段纵向布风板从水平位置开始顺时针旋转的转动角度为90°到180°，此时， 风室的送风量从左到右依次减小。在180°位置时，纵向布风板快速逆时针转过180°，回到起 点位置。 优选的，所述质量流量计与计算机相连，根据每组温度传感器和CO传感器的动态 反馈来调节质量流量计的阀门开度；所述第一调节器、第二调节器、第三调节器与计算机相 连，根据每组温度传感器和CO传感器的动态反馈来调节三层料斗的送料量。所述质量流量 计、第一调节器、第二调节器、第三调节器、第四调节器、第一组温度传感器、第二组温度传 感器、第三组温度传感器、第一CO传感器、第二CO传感器、第三CO传感器分别与计算机相连， 形成整个反馈系统。 上述用于生物质和生活垃圾协同燃烧的链条炉的操作方法，其特征是，包括如下 步骤： 1）链条炉启动初期，打开第三料斗的开关开始往链条炉排送入生物质燃料，先以10cm 的料层厚度送料来预热炉膛，5分钟以后，用第三调节器调节第三料斗的料仓闸门，使料层 厚度以2cm/分钟的速度增加。 2）当料层厚度为35cm到40cm，炉膛内部三组温度传感器的温度处于1000℃到1300 ℃时，打开第二料斗的开关开始送入生活垃圾，先以5cm的料层厚度送入生活垃圾，在此过 程中，用第三调节器调节第三料斗的料仓闸门，使生物质的料层厚度以2cm/分钟的速度减 少，5分钟以后，用第二调节器调节第二料斗的料仓闸门，使生活垃圾料层厚度以2cm/分钟 的速度增加。 3）当生活垃圾料层厚度为15cm  到20cm，炉膛内部三组温度传感器的温度处于900 ℃到1300℃时，第二、第三料斗的送料速度保持不变。此时，打开第一料斗的开关开始送入 生物质，先以2cm的料层厚度送入生物质燃料，5min以后，用第一调节器调节第一料斗的料 仓闸门，使生物质料层厚度以1cm/分钟的速度增加。当生物质料层厚度为8cm到10cm，炉膛 内部三组温度传感器的温度处于1100℃到1500℃时，第一料斗的送料速度保持不变，最终 5 CN 111578284 A 说　明　书 3/5 页 三个料层的厚度比约为1:2:1，三个料层总高度为35cm到45cm。 在链条炉燃烧运行过程中，若第一组温度传感器的温度低于800℃，CO传感器显示 的CO体积浓度超过3%，则自动调节加大第一风部质量流量计的阀门开度，同时第一调节器 自动调节第一料斗的料仓闸门的送料速度，在原料层厚度的基础上送料量增加1cm到2cm； 若第一组温度传感器的温度高于1300℃，则自动调节减小第一风部质量流量计的阀门开 度。 若第二温度传感器的温度低于1000℃，CO传感器显示的CO体积浓度超过5%，则自 动调节加大第二风部质量流量计的阀门开度，同时第二调节器自动调节第二料斗的料仓闸 门的送料速度，在原料层厚度的基础上送料量减少2cm到3cm；若第二组温度传感器的温度 高于1500℃，则自动调节减小第二风部质量流量计的阀门开度。 若第三温度传感器的温度低于900℃，CO传感器显示的CO体积浓度超过2%，则自动 调节加大第三风部质量流量计的阀门开度，同时第三调节器自动调节第三料斗的料仓闸门 的送料速度，在原料层厚度的基础上送料量增加1cm到2cm；若第三组温度传感器的温度高 于1400℃，则自动调节减小第三风部质量流量计的阀门开度。 与此同时，风室内部设有纵向布风板，前半段纵向布风板从水平位置开始顺时针 旋转的转动角度为0°到90°，此时，风室的送风量从左到右依次增大；纵向布风板转动到90° 时，在该位置停留2s，使纵向布风板上的灰落入下方；后半段纵向布风板从水平位置开始顺 时针旋转的转动角度为90°到180°，此时，风室的送风量从左到右依次减小；在180°位置时， 纵向布风板快速逆时针转过180°，回到起点位置。纵向布风板与推迟配风或尽早配风相结 合，达到实现均匀燃烧的目的。 本发明的有益效果为： 本发明提供了一种用于生物质和生活垃圾协同燃烧的链条炉及其操作方法，操作原理 清晰，在提高生物质燃烧效率的同时，实现了生活垃圾的资源化处理实现废物利用，并可创 造经济效益。本发明实现了生物质和生活垃圾混燃自动化监控反馈调节，使链条炉内实现 稳定燃烧，有效提高链条炉的运行效率，实现了生活垃圾的资源化利用。本发明在风室内部 设有表面布满不同大小小孔的可旋转的纵向布风板，可调节每个风室前端到后端的送风 量，与推迟配风或尽早配风相结合，达到均匀燃烧的目的。纵向布风板设有的L型落灰装置 可以实现有效落灰，保持送风口的均匀畅通，防止积灰。链条炉排前端设有可升降混合装 置，可针对不同的燃料，实现分层燃烧和混合燃烧两种不同燃烧工艺。 附图说明 图1为本发明链条炉的结构示意图； 图2为本发明混合装置的俯视图； 图3-1、3-2为本发明纵向布风板的俯视图和主视图； 图4为本发明的控制反馈流程图； 图中：第一料斗1a、第二料斗1b、第三料斗1c、转动轴2、多个螺旋搅拌器3、升降装置4、 第一组温度传感器5a、第二组温度传感器5b、第三组温度传感器5c、第一CO传感器6a、第二 CO传感器6b、第三CO传感器6c、第一风部7a、第二风部7b、第三风部7c、质量流量计8、纵向布 风板9、第一调节器10a、第二调节器10b、第三调节器10c、第四调节器10d、L型落灰装置11、 6 CN 111578284 A 说　明　书 4/5 页 计算机12。 具体实施方法 如图1所示，一种用于生物质和生活垃圾协同燃烧的链条炉，包括链条炉主体、送料装 置、测温装置、烟气测量装置、配风装置。通过三层料斗向炉内输送燃料，第一料斗1a用来输 送生物质燃料，第二料斗1b用来输送生活垃圾燃料，第三料斗1c用来输送生物质燃料，三层 料斗分别与第一调节器10a、第二调节器10b、第三调节器10c相连，来调节链条炉的送料量， 最终燃料分为三层，从上到下依次为生物质、生活垃圾、生物质。 配风装置将链条炉风室分为三组，依次为第一风部7a、第二风部7b和第三风部7c。 每个风部下方的进风支管都与质量流量计8相连，并在风室内部设有纵向布风板9。纵向布 风板9上设有密布的小孔，可旋转调节每个风室前端到后端的送风量，与推迟配风和尽早配 风相结合，达到均匀燃烧的目的。纵向布风板9设有的L型落灰装置11可以实现有效落灰，保 持送风口的均匀畅通，防止积灰。 在三组风室的正上方0.5米和2米处分别设有三组温度传感器和三个CO传感器，每 组温度传感器沿横向等间距设有三个温度传感器，共九个温度传感器。三组温度传感器和 三个CO传感器用来监测链条炉炉内的燃烧情况。根据每组温度传感器和CO传感器的动态反 馈来调节质量流量计8的阀门开度和三层料斗的送料量。质量流量计8、第一调节器10a、第 二调节器10b、第三调节器10c、第四调节器10d、第一组温度传感器5a、第二组温度传感器 5b、第三组温度传感器5c、第一CO传感器6a、第二CO传感器6b、第三CO传感器6c分别与计算 机12相连，形成整个反馈系统。 一种用于生物质和生活垃圾协同燃烧的链条炉的操作方法，包括如下步骤： 1）链条炉启动初期，打开第三料斗的开关开始往链条炉排送入生物质燃料，先以10cm 的料层厚度送料来预热炉膛，5min以后，用第三调节器调节第三料斗的料仓闸门，使料层厚 度以2cm/分钟的速度增加。 2）当料层厚度为35cm到40cm，炉膛内部三组温度传感器的温度处于1000℃到1300 ℃时，打开第二料斗的开关开始送入生活垃圾，先以5cm的料层厚度送入生活垃圾，在此过 程中，用第三调节器调节第三料斗的料仓闸门，使生物质的料层厚度以2cm/分钟的速度减 少，5min以后，用第二调节器调节第二料斗的料仓闸门，使生活垃圾料层厚度以2cm/分钟的 速度增加。 3）当生活垃圾料层厚度为15cm到20cm，炉膛内部三组温度传感器的温度处于900 ℃到1300℃时，第二料斗、第三料斗的送料速度保持不变。此时，打开第一料斗的开关开始 送入生物质，先以2cm的料层厚度送入生物质燃料，5分钟以后，用第一调节器调节第一料斗 的料仓闸门，使生物质料层厚度以1cm/分钟的速度增加。当生物质料层厚度为8cm到10cm， 炉膛内部三组温度传感器的温度处于1100℃到1500℃时，第一料斗的送料速度保持不变， 最终三个料层的厚度比约为1:2:1，三个料层总高度为35cm到45cm。 在链条炉燃烧运行过程中，若第一组温度传感器的温度低于800℃，CO传感器显示 的CO体积浓度超过3%，则自动调节加大第一风部质量流量计的阀门开度，同时调节器自动 调节第一料仓闸门的送料速度，在原料层厚度的基础上送料量增加1cm到2cm；若第一组温 度传感器的温度高于1300℃，则自动调节减小第一风部质量流量计的阀门开度。 若第二温度传感器的温度低于1000℃，CO传感器显示的CO体积浓度超过5%，则自 7 CN 111578284 A 说　明　书 5/5 页 动调节加大第二风部质量流量计的阀门开度，同时调节器自动调节第二料仓闸门的送料速 度，在原料层厚度的基础上送料量减少2cm到3cm；若第二组温度传感器的温度高于1500℃， 则自动调节减小第二风部质量流量计的阀门开度。 若第三温度传感器的温度低于900℃，CO传感器显示的CO体积浓度超过2%，则自动 调节加大第三风部质量流量计的阀门开度，同时调节器自动调节第三料仓闸门的送料速 度，在原料层厚度的基础上送料量增加1cm到2cm；若第三组温度传感器的温度高于1400℃， 则自动调节减小第三风部质量流量计的阀门开度。 与此同时，风室内部设有纵向布风板，前半段纵向布风板从水平位置开始顺时针 旋转的转动角度为0°到90°，此时，风室的送风量从左到右依次增大；纵向布风板转动到90° 时，在该位置停留2s，使纵向布风板上的灰落入下方；后半段纵向布风板从水平位置开始顺 时针旋转的转动角度为90°到180°，此时，风室的送风量从左到右依次减小；在180°位置时， 纵向布风板快速逆时针转过180°，回到起点位置。纵向布风板与推迟配风或尽早配风相结 合，达到均匀燃烧的目的。 本发明中，由进风支管与质量流量计相连，根据每组温度传感器和CO传感器的动 态反馈来调节质量流量计的阀门开度和各层料斗的送料量。风室内部设有表面布满不同大 小小孔的可旋转的纵向布风板，可调节每个风室前端到后端的送风量，与推迟配风或尽早 配风工艺相结合，达到均匀燃烧的目的。纵向布风板同时设有L型落灰装置可以实现有效落 灰，保持送风口的均匀畅通，防止积灰。链条炉排前端设有可升降混合装置，可针对不同的 燃料，实现分层燃烧和混合燃烧两种不同燃烧工艺。 本发明并不局限于上述实施例，在本发明公开的技术方案的基础上，本领域的技 术人员根据所公开的技术内容，不需要创造性的劳动就可以对其中的一些技术特征做出一 些替换和变形，这些替换和变形均在本发明的保护范围内。 8 CN 111578284 A 说　明　书　附　图 1/4 页 图1 9 CN 111578284 A 说　明　书　附　图 2/4 页 图2 图3-1 10 CN 111578284 A 说　明　书　附　图 3/4 页 图3-2 11 CN 111578284 A 说　明　书　附　图 4/4 页 图4 12