專利名稱：蓄熱式焚化脫臭爐的溫度控制系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于一種蓄熱式焚化脫臭爐的溫度控制系統(tǒng)及方法。
技術(shù)背景現(xiàn)有固態(tài)衍生燃料(Reflised Derived Fuel, RDF-5)的制程中，常利用蓄熱 式焚化脫臭爐(Regenerative Thermal Oxidizer, RTO)將干燥制程中所產(chǎn)生的有 機(jī)廢氣先經(jīng)過脫臭處理后再行排放，以降低此干燥制程成本，請參閱圖， 傳統(tǒng)蓄熱式焚化脫臭爐10包括二蓄熱體11、 14、進(jìn)排氣設(shè)備12、溫度控制 系統(tǒng)13、熱供應(yīng)器15以及燃燒機(jī)16(請參考圖2)，通過溫度控制系統(tǒng)13使 熱供應(yīng)器15提供熱能至蓄熱體11、 14,并加溫至800。C，并且二蓄熱體ll、 14以30秒交替方式將熱能回收使用，此種蓄熱式焚化脫臭爐10的使用方式 可有效地將含有揮發(fā)性有機(jī)廢氣焚燒轉(zhuǎn)化為二氧化碳以及水蒸氣。圖2顯示傳統(tǒng)蓄熱式焚化脫臭爐10的溫度控制示意圖，事實(shí)上，當(dāng)蓄 熱式焚化脫臭爐10中的溫度提升至800。C后，應(yīng)該要繼續(xù)維持此一溫度，但 由于傳統(tǒng)蓄熱式焚化脫臭爐10是以30秒交替切換蓄熱體11、 14的方式運(yùn) 作，故蓄熱體ll、 14上的溫度會在800。C附近產(chǎn)生較大的上下震蕩偏差，無 法達(dá)到最佳的溫度控制效果，此外，傳統(tǒng)溫度控制方法為燃燒固定的空氣量， 而只改變?nèi)細(xì)獾牧髁浚垍㈤唸D2，溫度控制系統(tǒng)13包括二溫度檢測器131、 132、溫度指示器133以及溫度控制器134,溫度指示器133以電性連接地方 式設(shè)于溫度檢測器131與溫度控制器134之間，而熱供應(yīng)器15包括燃?xì)庠?151、燃?xì)饬髁块y152、空氣源153以及空氣流量閥154，燃?xì)饬髁块y152會 與溫度控制器134連接以控制燃?xì)庠?51,而空氣流量閥154則不與溫度控 制器134連接僅提供定量的空氣至燃燒機(jī)16,由于傳統(tǒng)溫度檢測器132僅檢 測溫度，而溫度信號并不會被傳送到溫度控制器134中，故當(dāng)溫度檢測器131 檢測到蓄熱體11的溫度低于800。C時(shí)，溫度控制器134會控制燃?xì)饬髁块y 152使燃?xì)饬髁孔兇?，此時(shí)，蓄熱體ll、 14會急速升溫，當(dāng)溫度檢測器131 ;險(xiǎn)測到蓄熱體11的溫度超過800。C時(shí)，溫度控制器134會再度控制燃?xì)饬髁块y152使燃?xì)饬髁繙p小，此時(shí)由于空氣流量不變，過多的冷空氣會進(jìn)入到蓄 熱體ll、 14中，導(dǎo)致蓄熱體ll、 14會急速降溫，可知，由于傳統(tǒng)蓄熱式焚 化脫臭爐IO無法同時(shí)控制空氣與燃?xì)獾牧髁?，以致無法提供正確的空燃比， 使燃燒效率增加，另外，由于傳統(tǒng)蓄熱式焚化脫臭爐10無法提供穩(wěn)定的燃 燒溫度，不但降低蓄熱式焚化脫臭爐10處理有機(jī)廢氣的效率，在反復(fù)的升 溫降溫之間，更加損耗燃料。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明是一種蓄熱式焚化脫臭爐的溫度控制系統(tǒng)及方法，蓄熱式焚化脫 臭爐包括多個(gè)蓄熱體、提供燃料至蓄熱體的熱供應(yīng)器以及溫度控制系統(tǒng)，熱 供應(yīng)器包括燃?xì)庠?、燃?xì)饬髁块y、空氣源以及空氣流量閥，燃?xì)饬髁块y與燃 氣源連接，空氣流量閥與空氣源連接，溫度控制系統(tǒng)包括分別設(shè)于蓄熱體上 的多個(gè)溫度檢測器、信號處理運(yùn)算元件以及溫度控制器，信號處理運(yùn)算元件 會輸出蓄熱體的一平均溫度信號，并利用溫度控制器調(diào)節(jié)燃?xì)饬髁块y以及空 氣流量閥。蓄熱式焚化脫臭爐的溫度控制方法其步驟包括:利用多個(gè)溫度檢測器分 別檢測多個(gè)蓄熱體的溫度；將該等溫度檢測器所檢測到的該等蓄熱體的多個(gè) 溫度信號傳送至一信號處理運(yùn)算元件中；利用該信號處理運(yùn)算元件求出該等 溫度信號的一平均溫度信號；將該平均溫度信號傳送至一溫度控制器中；以 及利用該溫度控制器同時(shí)控制 一 空氣流量閥以及一燃?xì)饬髁块y。


圖1為傳統(tǒng)蓄熱式焚化脫臭爐的示意圖；圖2為傳統(tǒng)蓄熱式焚化脫臭爐的溫度控制示意圖；圖3為本發(fā)明蓄熱式焚化脫臭爐的溫度控制示意圖；圖4為本發(fā)明蓄熱式焚化脫臭爐的溫度控制流程圖。主要組件符號說明傳統(tǒng)技術(shù)10 蓄熱式焚化脫臭爐 11、 14 蓄熱體 12 進(jìn)排氣設(shè)備13 溫度控制系統(tǒng)131、 132 溫度4全測器133 溫度指示器134 溫度控制器15~熱供應(yīng)器151~燃?xì)庠?52 燃?xì)饬髁块y153 空氣源154-空氣流量閥16~燃燒機(jī)本發(fā)明20 蓄熱式焚化脫臭爐21、 22~蓄熱體23 燃燒機(jī)24 溫度控制系統(tǒng)241、 242 溫度檢測器243、 244 溫度信號轉(zhuǎn)換組件245、 246 溫度指示器247—言號處理運(yùn)算元件248 溫度控制器25 熱供應(yīng)器251~燃?xì)庠?52 燃?xì)饬髁块y253 空氣源254 空氣流量閥255 燃?xì)庀拗崎y256、 257~祠服電機(jī)26 進(jìn)排氣設(shè)備261 第一氣動閥262 第二氣動閥263 壓縮空氣源30~廢氣Sl、 S2 溫度信號 Ta 平均溫度信號具體實(shí)施方式
請參閱圖3，蓄熱式焚化脫臭爐20包括進(jìn)排氣設(shè)備26、 二蓄熱體21、 22、燃燒機(jī)23、溫度控制系統(tǒng)24以及熱供應(yīng)器25,廢氣30由進(jìn)排氣設(shè)備 26進(jìn)入蓄熱式焚化脫臭爐20,進(jìn)排氣設(shè)備26包括第一氣動閥261、第二氣 動閥262以及壓縮空氣源263，壓縮空氣源263與第一氣動閥261以及第二 氣動閥262連接，使第一氣動閥261以及第二氣動閥262成為單向閥，另外 第一氣動閥261與蓄熱體21連接，而第二氣動閥262與蓄熱體22連接，廢 氣30通過第一氣動閥261以及第二氣動閥262進(jìn)入至蓄熱體21、 22中，并 且蓄熱體21、 22會升溫至80(TC使廢氣30中的揮發(fā)性有機(jī)廢氣焚燒轉(zhuǎn)化為 二氧化碳以及水蒸氣，即達(dá)成脫臭的效果，而燃燒機(jī)23與蓄熱體21、 22連 接，通過溫度控制系統(tǒng)24控制熱供應(yīng)器25供應(yīng)燃料(即圖3中的燃?xì)庠?51 以及空氣源253)至燃燒機(jī)23中，使蓄熱體21、 22升溫并維持在800。C，應(yīng) 注意的是，80(TC系一般蓄熱式焚化脫臭爐20的燃燒溫度，但本發(fā)明的溫度 控制系統(tǒng)24并不限定于將蓄熱體22控制到800°C ,若是蓄熱式焚化脫臭爐 20依制程需求不同而必須改變溫度，溫度控制系統(tǒng)24也可配合控制蓄熱體 21、 22的溫度。本發(fā)明的溫度控制系統(tǒng)24包括二溫度檢測器241、 242、溫度信號轉(zhuǎn)換 組件243、 244、溫度指示器245、 246、信號處理運(yùn)算元件247以及溫度控 制器248,其中，信號處理運(yùn)算元件243、 244分別與溫度檢測器241、 242 電性連接，溫度指示器245以電性連接的方式設(shè)于溫度信號轉(zhuǎn)換組件243與 信號處理運(yùn)算元件247之間，而溫度指示器246以電性連接的方式設(shè)于溫度 信號轉(zhuǎn)換組件244與信號處理運(yùn)算元件247之間，另外溫度控制器248則與 信號處理運(yùn)算元件247電性連接，應(yīng)注意的是，信號處理組件247會輸出一 平均溫度信號Ta至溫度控制器248中，而該平均溫度信號為蓄熱體21、 22 的平均溫度(即溫度檢測器241、 242所量測到的溫度的平均值)，另外，熱供 應(yīng)器25包括燃?xì)庠?51、燃?xì)饬髁块y252、空氣源253、空氣流量閥254以 及燃?xì)庀拗崎y255,燃?xì)饬髁块y252與燃?xì)庠?51連接，空氣流量閥254空氣源253連接，并且燃?xì)庀拗崎y255設(shè)于燃?xì)饬髁块y252與燃燒機(jī)23之間。請搭配參閱圖3以及圖4，在將廢氣30作脫臭處理前，蓄熱體21、 22 必須先被加熱至800°C，當(dāng)蓄熱式焚化脫臭爐20的溫度到達(dá)800。C后，廢氣 3()會由進(jìn)排氣設(shè)備26進(jìn)入蓄熱體21、 22中，此時(shí)，溫度控制系統(tǒng)24必須 開始運(yùn)作使蓄熱體21、 22可維持800。C的溫度，首先，溫度控制系統(tǒng)24中 的溫度檢測器241、 242會分別檢測蓄熱體21、 22的溫度，接著，溫度信號 轉(zhuǎn)換組件243 、 244會分別將由溫度檢測器241 、 242檢測到的蓄熱體21 、 22 的溫度轉(zhuǎn)換成溫度信號S1、S2,溫度信號S1、S2會分別通過溫度指示器245、 246,接著溫度檢測器241、 242所檢測到的蓄熱體21、 22的溫度信號S1、 S2被傳送至信號處理運(yùn)算元件247中，而信號處理運(yùn)算元件247會計(jì)算出 溫度信號S1、 S2的平均溫度信號Ta之后，將平均溫度信號Ta傳送至溫度 控制器248中，最后再利用溫度控制器248同時(shí)控制空氣流量閥254以及燃 氣流量閥252，借操作空氣流量閥254以及燃?xì)饬髁块y252,使空氣源253 以及燃?xì)庠?51中輸出適量的空氣以及燃?xì)猓谷紵龣C(jī)23獲得最佳的空燃 比，故本發(fā)明的蓄熱式焚化脫臭爐20可以最精確適量的燃料使蓄熱體21、 22維持在800。C，不但可以節(jié)省燃料，更可提升脫臭效率，另外，應(yīng)注意的 是，本發(fā)明的蓄熱式焚化脫臭爐20增設(shè)燃?xì)庀拗茖?55在燃?xì)饬髁块y252 與燃燒機(jī)23之間，用以修正燃燒機(jī)23燃燒燃料得到適當(dāng)?shù)目杖急龋硗猓?本實(shí)施例的25熱供應(yīng)器還包括伺服電機(jī)256、 257，伺服電機(jī)256設(shè)于燃?xì)?流量閥252與溫度控制器248之間，而伺服電機(jī)257設(shè)于空氣流量閥254與 溫度控制器248之間，通過溫度控制器248驅(qū)動伺服電機(jī)256、 257以調(diào)節(jié) 燃?xì)饬髁块y252以及空氣流量閥254。
權(quán)利要求
1. 一種溫度控制系統(tǒng)，包括多個(gè)溫度檢測器，分別設(shè)于蓄熱體上，用以檢測該等蓄熱體的溫度；一信號處理運(yùn)算元件，與該等溫度檢測器電性連接，并且該信號處理組件輸出一平均溫度信號，該平均溫度信號為該等蓄熱體的平均溫度；以及一溫度控制器，分別與該信號處理運(yùn)算元件以及一熱供應(yīng)器電性連接，借由該信號處理運(yùn)算元件輸出的該平均溫度信號來控制該熱供應(yīng)器。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度控制系統(tǒng)，其中該熱供應(yīng)器包括一燃?xì)庠础?一燃?xì)饬髁块y、 一空氣源以及一空氣流量閥。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度控制系統(tǒng)，其還包括多個(gè)溫度信號轉(zhuǎn)換組 件，以電性連接的方式設(shè)于該等溫度檢測器以及該信號處理運(yùn)算元件之間。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的溫度控制系統(tǒng)，其還包括多個(gè)溫度指示器，該 等溫度指示器以電性連接的方式設(shè)于該等溫度信號轉(zhuǎn)換組件與該信號處理 運(yùn)算元件之間。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的溫度控制系統(tǒng)，其中該燃?xì)饬髁块y與該燃?xì)庠?連接，該空氣流量閥與該空氣源連接，并且該溫度控制器同時(shí)控制該燃?xì)饬?量閥與該空氣流量閥，以提供最佳的燃燒空燃比。
6. —種蓄熱式焚化脫臭爐，包括 多個(gè)蓄熱體；一熱供應(yīng)器，包括一燃?xì)庠础?一燃?xì)饬髁块y、 一空氣源以及一空氣流量 岡，該燃?xì)饬髁块y與該燃?xì)庠催B接，該空氣流量閥與該空氣源連接；以及 一溫度控制系統(tǒng)，包括多個(gè)溫度檢測器，分別設(shè)于該等蓄熱體上，用以檢測該等蓄熱體的溫度； 一信號處理運(yùn)算元件，與該等溫度檢測器電性連接，并且該信號處理組件輸出一平均溫度信號，該平均溫度信號為該等蓄熱體的平均溫度；以及 一溫度控制器，分別與該信號處理運(yùn)算元件以及該熱供應(yīng)器電性連接，借由該信號處理運(yùn)算元件輸出的該平均溫度信號同時(shí)控制該燃?xì)饬髁块y與該空氣流量閥。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄熱式焚化脫臭爐，其中該溫度控制系統(tǒng)還包 括有多個(gè)溫度信號轉(zhuǎn)換組件，以電性連接的方式設(shè)于該等溫度檢測器以及該信號處理運(yùn)算元件之間。
8. 根據(jù)權(quán)利要求7所述的蓄熱式焚化脫臭爐，其中該溫度控制系統(tǒng)還包 括有多個(gè)溫度指示器，該等溫度指示器以電性連接的方式設(shè)于該等溫度信號 轉(zhuǎn)換組件與該信號處理運(yùn)算元件之間。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄熱式焚化脫臭爐，其中該熱供應(yīng)器還包括一燃?xì)庀拗崎y以及一燃燒機(jī)，該燃燒機(jī)與該等蓄熱體連接，并且該燃?xì)庀拗崎y 設(shè)于該燃?xì)饬髁块y與該燃燒機(jī)之間。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的蓄熱式焚化脫臭爐，其中該熱供應(yīng)器還包括二 伺服電機(jī)，該等伺服電機(jī)分別與該燃?xì)饬髁块y以及該空氣流量閥電性連接， 以控制該燃?xì)饬髁块y以及該空氣流量閥。
11 .一種蓄熱式焚化脫臭爐的溫度控制方法，其步驟包括 利用多個(gè)溫度檢測器分別檢測多個(gè)蓄熱體的溫度；將該等溫度檢測器所檢測到的該等蓄熱體的多個(gè)溫度信號傳送至一信 號處理運(yùn)算元件中；利用該信號處理運(yùn)算元件求出該等溫度信號的 一平均溫度信號；將該平均溫度信號傳送至一溫度控制器中；以及利用該溫度控制器同時(shí)控制———空氣流量閥以及一燃?xì)饬髁块y。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄熱式焚化脫臭爐的溫度控制方法，其步驟 還包括利用多個(gè)溫度信號轉(zhuǎn)換組件將由該等溫度檢測器檢測到的該等蓄熱 體的溫度轉(zhuǎn)換成該等溫度信號。
13. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的蓄熱式焚化脫臭爐的溫度控制方法，其步驟 還包括利用該溫度控制器驅(qū)動多個(gè)伺服電機(jī)以分別調(diào)節(jié)該空氣流量閥以及 該燃?xì)饬髁块y。
全文摘要
本發(fā)明是一種蓄熱式焚化脫臭爐的溫度控制系統(tǒng)及方法，蓄熱式焚化脫臭爐包括多個(gè)蓄熱體、用以提供燃料的熱供應(yīng)器以及溫度控制系統(tǒng)，溫度控制系統(tǒng)包括分別設(shè)于蓄熱體上的多個(gè)溫度檢測器、信號處理運(yùn)算元件以及溫度控制器，信號處理運(yùn)算元件會輸出蓄熱體的一平均溫度信號，并利用溫度控制器調(diào)節(jié)熱供應(yīng)器中的燃料流量。
文檔編號F23G1/00GK101220956SQ200710002190
公開日2008年7月16日 申請日期2007年1月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年1月12日
發(fā)明者萬皓鵬, 張瑩璽, 李文涌, 楊熾森, 陳嘉元 申請人:財(cái)團(tuán)法人工業(yè)技術(shù)研究院