权利要求
1.一种炉底渣斗脱硫废水处理设备，其特征在于，包括炉渣监测装置(1)、脱硫废水喷射装置(2)、逆流循环装置(3)和炉渣排放装置(4)，所述炉渣监测装置(1)设置在渣井(5)的壁部，所述渣井(5)的底部设置有多个渣斗(51)，所述渣斗(51)的底部设置有关断门(52)，所述炉渣监测装置(1)能够检测所述关断门(52)上炉渣的温度和分布，所述脱硫废水喷射装置(2)能够根据所述炉渣监测装置(1)的监测结果向所述关断门(52)的不同位置喷射脱硫废水，并控制不同位置喷射的流量，所述逆流循环装置(3)能够从所述关断门(52)部位送风，经炉渣加热后形成与脱硫废水下落方向相反的逆流，所述炉渣排放装置(4)设置在所述渣斗(51)的底部，能够控制所述关断门(52)的开闭。
2.根据权利要求1所述的炉底渣斗脱硫废水处理设备，其特征在于，所述炉渣监测装置(1)包括监测探头(11)和图像处理单元(12)，所述监测探头(11)包括电磁波雷达、激光雷达、双光相机、红外摄像机和可见光摄像机中的至少两种，所述监测探头(11)设置在所述渣井(5)的壁部，且朝向所述关断门(52)方向，所述图像处理单元(12)与所述监测探头(11)相连接，能够处理所述监测探头(11)所采集的图像，获取炉渣在所述关断门(52)上的分布信息。
3.根据权利要求2所述的炉底渣斗脱硫废水处理设备，其特征在于，所述炉渣监测装置(1)至少包括一台红外摄像机或者双光相机。
4.根据权利要求1所述的炉底渣斗脱硫废水处理设备，其特征在于，所述脱硫废水喷射装置(2)包括脱硫废水驱动泵(21)、脱硫废水压力控制阀(22)、脱硫废水流量阀(23)和脱硫废水喷射器(24)，所述脱硫废水驱动泵(21)通过管路与所述脱硫废水喷射器(24)相连接，所述脱硫废水压力控制阀(22)和脱硫废水流量阀(23)依次设置在所述脱硫废水驱动泵(21)与所述脱硫废水喷射器(24)之间的连接管路上，所述脱硫废水喷射器(24)上设置有旋转喷嘴(25)，所述旋转喷嘴(25)能够将脱硫废水形成旋转喷雾，喷射向所述关断门(52)上的不同区域。
5.根据权利要求4所述的炉底渣斗脱硫废水处理设备，其特征在于，所述脱硫废水喷射器(24)为渣斗喷枪，所述渣斗(51)的侧壁上设置有脱硫废水喷射孔(511)，所述渣斗(51)的外侧壁上设置有喷射孔盖板(512)和盖板气缸(513)，所述盖板气缸(513)固定在所述渣斗(51)上，且活塞杆与所述喷射孔盖板(512)相连接，所述喷射孔盖板(512)上设置有枪头转动孔(514)，所述喷射孔盖板(512)滑动连接在所述渣斗(51)的侧壁上且能够在所述盖板气缸(513)驱动下滑动，使得所述喷射孔盖板(512)封闭所述脱硫废水喷射孔(511)，或者所述枪头转动孔(514)与所述脱硫废水喷射孔(511)相对应，所述渣斗喷枪包括喷枪座(241)、多维运动臂(242)和喷枪头(243)，所述喷枪座(241)设置在所述渣斗(51)的外侧，所述多维运动臂(242)固定在所述喷枪座(241)上，且与所述喷枪头(243)相连接，所述喷枪头(243)通过管路与所述脱硫废水驱动泵(21)相连接，所述旋转喷嘴(25)设置在所述喷枪头(243)的端部，所述喷枪头(243)上设置有与所述枪头转动孔(514)相适配的球形支撑(244)，所述盖板气缸(513)能够在所述炉渣监测装置(1)的监测结果控制下动作，所述渣斗喷枪能够在所述炉渣监测装置(1)的监测结果控制下将所述喷枪头(243)通过枪头转动孔(514)插入所述脱硫废水喷射孔(511)，并调节所述旋转喷嘴(25)的喷射方向。
6.根据权利要求4所述的炉底渣斗脱硫废水处理设备，其特征在于，所述脱硫废水喷射器(24)为多个固定喷管，所述旋转喷嘴(25)设置在所述固定喷管的端部，多个所述固定喷管设置在所述渣斗(51)上，使得所述旋转喷嘴(25)位于所述渣斗(51)的内部，且每个所述旋转喷嘴(25)分别朝向所述关断门(52)上的不同位置，每个所述固定喷管分别通过管路连接到所述脱硫废水驱动泵(21)，且每个所述固定喷管的连接管路上均设置有喷嘴开关阀(245)和喷嘴流量阀(246)，所述喷嘴开关阀(245)和喷嘴流量阀(246)能够根据所述炉渣监测装置(1)的监测结果动作。
7.根据权利要求1所述的炉底渣斗脱硫废水处理设备，其特征在于，所述逆流循环装置(3)包括燃尽风机(31)和风帽(32)，所述燃尽风机(31)与所述风帽(32)相连接，所述风帽(32)固定在所述关断门(52)上，所述风帽(32)的顶部封闭，侧方设置有风帽孔(321)。
8.根据权利要求7所述的炉底渣斗脱硫废水处理设备，其特征在于，所述风帽(32)设置有多个，多个所述风帽(32)在所述关断门(52)上阵列式排列。
9.根据权利要求1-8中任一项所述的炉底渣斗脱硫废水处理设备，其特征在于，所述炉渣排放装置(4)包括关断门液压缸(41)和液压换向阀(42)，所述关断门液压缸(41)设置在所述渣斗(51)的底部，且与所述关断门(52)相连接，所述液压换向阀(42)连接在所述关断门液压缸(41)与外部液压油路之间，且能够根据所述炉渣监测装置(1)的监测结果动作。
10.一种炉底渣斗脱硫废水处理方法，其特征在于，利用根据权利要求1-9中任一项所述的炉底渣斗脱硫废水处理设备进行脱硫废水处理，包括如下步骤：
S10：获取所述关断门(52)上不同区域的炉渣分布;
S20：获取所述关断门(52)上不同区域的炉渣温度;
S30：将脱硫废水喷射向所述关断门(52)上的炉渣分布区域，且控制不同区域的脱硫废水喷射流量大小，使得喷射流量与炉渣温度正相关;
S40：从所述关断门(52)区域通入设定流量的气流，形成向所述渣斗(51)顶部流动的热风;
S50：获取所述关断门(52)上炉渣的堆积量，在堆积量大于设定值时控制所述关断门(52)打开。
说明书
技术领域
[0001]本申请涉及废水处理设备领域，具体涉及一种炉底渣斗脱硫废水处理设备。此外，本申请还涉及一种炉底渣斗脱硫废水处理方法。
背景技术
[0002]燃煤电厂是利用煤炭燃烧产生的热量进行发电的电厂，燃煤电厂在工作过程中会燃烧大量的煤炭，煤炭中通常含有一定量的可燃硫，如有机硫、黄铁矿硫等，在煤炭燃烧产生二氧化碳烟气的同时，可燃硫也会燃烧产生SO2和SO3混入烟气中，SO2和SO3易溶解于水分别生成亚硫酸和硫酸,二者均具有强烈的腐蚀作用,排入大气中,会腐蚀机器设备和建筑物, 使农作物减产或植被枯萎，还会危害人体健康，引起支气管炎、哮喘病、肺心病，甚至死亡，因此在燃煤烟气排放前，需要进行脱硫处理。
[0003]燃煤电厂的烟气脱硫会产生大量的脱硫废水，脱硫废水的成分复杂，除了含有脱硫产生的亚硫酸盐和硫酸盐外，还含有氯盐等其他无机盐、重金属和其他悬浮物，也不能排放到环境中，需要进行处理。常见的脱硫废水技术主要有蒸发结晶、烟道喷雾干燥和膜浓缩等，其中烟道喷雾干燥利用烟道中高温烟气使得脱硫废水中的水分蒸发，水分蒸发无需消耗额外的能量;盐结晶被粉煤灰吸附，随着粉煤灰一起被除尘设备收集，用作铺路原料等，不会产生需要处理的固体废料，因而得到了广泛地应用。
[0004]现有的烟道喷雾干燥设备将脱硫废水喷雾喷射到烟道中，烟道中烟气的热利用率较低，能够处理的脱硫废水的量较小。烟气中的粉煤灰上吸附有大量的脱硫废水结晶，对烟道的腐蚀性较大，容易导致烟道的损坏。
发明内容
[0005]为了提高脱硫废水的处理量，本申请提供了一种炉底渣斗脱硫废水处理设备及处理方法。
[0006]本申请提供的炉底渣斗脱硫废水处理设备采用如下的技术方案：
一种炉底渣斗脱硫废水处理设备，包括炉渣监测装置、脱硫废水喷射装置、逆流循环装置和炉渣排放装置，所述炉渣监测装置设置在渣井的壁部，所述渣井的底部设置有多个渣斗，所述渣斗的底部设置有关断门，所述炉渣监测装置能够检测所述关断门上炉渣的温度和分布，所述脱硫废水喷射装置能够根据所述炉渣监测装置的监测结果向所述关断门的不同位置喷射脱硫废水，并控制不同位置喷射的流量，所述逆流循环装置能够从所述关断门部位送风，经炉渣加热后形成与脱硫废水下落方向相反的逆流，所述炉渣排放装置设置在所述渣斗的底部，能够控制所述关断门的开闭。
[0007]通过采用上述技术方案，利用设置在渣井壁部的炉渣监测装置，能够监测渣井中的煤炭燃烧后形成的炉渣落在关断门上的位置和炉渣在关断门上的积累量，从而能够充分利用炉渣中的热量蒸发脱硫废水中的水分，提高脱硫废水的处理量。利用脱硫废水喷射装置能够向关断门上的炉渣更多的位置喷射更大流量的脱硫废水，在充分利用炉渣中的热量蒸发脱硫废水中水分的同时，有效降低关断门上炉渣的温度，防止炉渣温度过高导致结胶。利用从关断门部位送风的逆流循环装置，能够利用炉渣的热量将送风气流加热形成热风，从关断门部位向渣斗的上方流动，与从上方喷射向关断门方向的脱硫废水水雾形成逆向流动，使得热风与水雾充分接触和换热，提高水雾中蒸发的水分量，从而提高脱硫废水的处理量。利用设置在渣斗底部的炉渣排放装置，能够控制关断门的开闭，在关断门关闭状态下处理脱硫废水，减小处理过程中炉渣中的热量通过关断门的流失;在炉渣的积累量较大时打开关断门排出炉渣，保证炉渣排出路径的通畅。
[0008]在一个具体的可实施方案中，所述炉渣监测装置包括监测探头和图像处理单元，所述监测探头包括电磁波雷达、激光雷达、双光相机、红外摄像机和可见光摄像机中的至少两种，所述监测探头设置在所述渣井的壁部，且朝向所述关断门方向，所述图像处理单元与所述监测探头相连接，能够处理监测探头所采集的图像，获取炉渣在所述关断门上的分布信息。
[0009]通过采用上述技术方案，利用电磁波雷达、激光雷达、双光相机、红外摄像机和可见光摄像机中的至少两种作为监测探头，能够通过两种以上不同的图像信息更为准确地监测渣斗中炉渣的实时下落图像、关断门上炉渣的分布图像及其温度场，利用图像处理单元从图像中准确提取炉渣的实时下落量、炉渣在关断门上的分布位置和炉渣在关断门上不同位置的分布量，从而准确引导脱硫废水喷射向关断门上不同的位置，和喷射到不同位置的脱硫废水的流量，更加充分地利用炉渣中蕴含的热量进行脱硫废水中水分的蒸发，提高脱硫废水的处理量。
[0010]在一个具体的可实施方案中，所述炉渣监测装置至少包括一台红外摄像机或者双光相机。
[0011]通过采用上述技术方案，利用红外摄像机或者双光相机能够准确获取关断门上的温度场，从而能够引导更大流量的脱硫废水喷射向关断门上温度更高的区域，充分利用炉渣中蕴含的显热资源。
[0012]在一个具体的可实施方案中，所述脱硫废水喷射装置包括脱硫废水驱动泵、脱硫废水压力控制阀、脱硫废水流量阀和脱硫废水喷射器，所述脱硫废水驱动泵通过管路与所述脱硫废水喷射器相连接，所述脱硫废水压力控制阀和脱硫废水流量阀依次设置在所述脱硫废水驱动泵与所述脱硫废水喷射器之间的连接管路上，所述脱硫废水喷射器上设置有旋转喷嘴，所述旋转喷嘴能够将脱硫废水形成旋转喷雾，喷射向所述关断门上的不同区域。
[0013]通过采用上述技术方案，利用设置在脱硫废水驱动泵与脱硫废水喷嘴之间连接管路上的脱硫废水压力控制阀和脱硫废水流量阀，能够分别控制流向多个脱硫废水喷嘴的脱硫废水的压力和流量，从而控制通过多个脱硫废水喷嘴喷射的脱硫废水的雾化效果和流量，保证更大流量的脱硫废水中的水分被充分蒸发。利用设置在脱硫废水喷射器上的旋转喷嘴，能够将脱硫废水形成旋转喷雾，提高脱硫废水的雾化效果。
[0014]在一个具体的可实施方案中，所述脱硫废水喷射器为渣斗喷枪，所述渣斗的侧壁上设置有脱硫废水喷射孔，所述渣斗的外侧壁上设置有喷射孔盖板和盖板气缸，所述盖板气缸固定在所述渣斗上，且活塞杆与所述喷射孔盖板相连接，所述喷射孔盖板上设置有枪头转动孔，所述喷射孔盖板滑动连接在所述渣斗的侧壁上且能够在所述盖板气缸驱动下滑动，使得所述喷射孔盖板封闭所述脱硫废水喷射孔，或者所述枪头转动孔与所述脱硫废水喷射孔相对应，所述渣斗喷枪包括喷枪座、多维运动臂和喷枪头，所述喷枪座设置在所述渣斗的外侧，所述多维运动臂固定在所述喷枪座上，且与所述喷枪头相连接，所述喷枪头通过管路与所述脱硫废水驱动泵相连接，所述旋转喷嘴设置在所述喷枪头的端部，所述喷枪头上设置有与所述枪头转动孔相适配的球形支撑，所述盖板气缸能够在所述炉渣监测装置的监测结果控制下动作，所述渣斗喷枪能够在所述炉渣监测装置的监测结果控制下将所述喷枪头通过枪头转动孔插入所述脱硫废水喷射孔，并调节所述旋转喷嘴的喷射方向。
[0015]通过采用上述技术方案，利用设置在渣斗上的脱硫废水喷射孔和喷射孔盖板，能够在需要向渣斗中喷射脱硫废水时打开脱硫废水喷射孔，便于将渣斗喷枪的喷枪头插入渣斗中，向渣斗中喷射脱硫废水;而在脱硫废水喷射完成后抽出喷枪头，移动喷射孔盖板封闭脱硫废水喷射孔，保证渣斗内外的隔离。利用连接在多维运动臂上的喷枪头，能够方便地控制喷枪头的运动和调整喷枪头的朝向，从而能够方便地将喷枪头插入渣斗中，和根据炉渣监测装置的监测结果灵活调整脱硫废水的喷射方向。
[0016]在一个具体的可实施方案中，所述脱硫废水喷射器为多个固定喷管，所述旋转喷嘴设置在所述固定喷管的端部，多个所述固定喷管设置在所述渣斗上，使得所述旋转喷嘴位于所述渣斗的内部，且每个所述旋转喷嘴分别朝向所述关断门上的不同位置，每个所述固定喷管分别通过管路连接到所述脱硫废水驱动泵，且每个所述固定喷管的连接管路上均设置有喷嘴开关阀和喷嘴流量阀，所述喷嘴开关阀和喷嘴流量阀能够根据所述炉渣监测装置的监测结果动作。
[0017]通过采用上述技术方案，利用分别指向关断门上不同位置的多个固定喷管，能够通过分别控制流向每个固定喷管的连接管路上的喷嘴开关阀和喷嘴流量阀，控制脱硫废水喷射向关断门上不同的区域，并控制喷射到关断门上不同区域的脱硫废水的流量，保证更大流量的脱硫废水喷射到热量更多的炉渣所在区域。
[0018]在一个具体的可实施方案中，所述逆流循环装置包括燃尽风机和风帽，所述燃尽风机与所述风帽相连接，所述风帽固定在所述关断门上，所述风帽的顶部封闭，侧壁设置有风帽孔。
[0019]通过采用上述技术方案，利用设置在关断门上的风帽，能够将落在关断门上炉渣中的热量吹出，形成热风流向渣斗的上方，更好地与脱硫废水喷射装置喷射的脱硫废水进行热交换，充分利用炉渣中的显热。利用设置在风帽侧壁上的风帽孔，能够使得通过风帽的气流更多地吹向炉渣位置，充分利用炉渣中的显热，并能够防止下落的炉渣堵塞风帽孔。
[0020]在一个具体的可实施方案中，所述风帽32设置有多个，多个所述风帽在所述关断门上阵列式排列。
[0021]通过采用上述技术方案，利用阵列式设置在关断门上的多个风帽，能够更多地吹出关断门上炉渣中的热量，提高炉渣中热量的利用率。
[0022]在一个具体的可实施方案中，所述炉渣排放装置包括关断门液压缸和液压换向阀，所述关断门液压缸设置在所述渣斗的底部，且与所述关断门相连接，所述液压换向阀连接在所述关断门液压缸与外部液压油路之间，且能够根据所述炉渣监测装置的监测结果动作。
[0023]通过采用上述技术方案，利用设置在渣斗底部与关断门相连接的关断门液压缸，能够在炉渣监测装置的监测结果控制下方便地开闭关断门，在关断门关闭状态下对脱硫废水进行加热蒸发，最大限度维持渣斗内高的温度环境，提升炉渣显热资源的可利用性，从而最大限度的蒸发脱硫废水中的水分;在关断门上炉渣积累到设定量时打开关断门，保证显热资源不足的炉渣的顺利排出。
[0024]本申请提供的炉底渣斗脱硫废水处理方法采用如下的技术方案：
一种炉底渣斗脱硫废水处理方法，利用本申请所提供的炉底渣斗脱硫废水处理设备进行脱硫废水处理，包括如下步骤：S10：获取所述关断门上不同区域的炉渣分布;S20：获取所述关断门上不同区域的炉渣温度;S30：将脱硫废水喷射向所述关断门上的炉渣分布区域，且控制不同区域的脱硫废水喷射流量大小，使得喷射流量与炉渣温度正相关;S40：从所述关断门区域通入设定流量的气流，形成向所述渣斗顶部流动的热风;S50：获取所述关断门上炉渣的堆积量，在堆积量大于设定值时控制所述关断门间隙性打开。
[0025]通过采用上述技术方案，利用将更大流量的脱硫废水喷射向关断门上温度更高的炉渣分布区域的方法，能够利用显热含量更高的炉渣处理更大流量的脱硫废水，提供脱硫废水的处理量。利用从关断门区域通入的气流，能够充分利用关断门上的炉渣中的显热对气流进行加热，形成与脱硫废水喷射方向相反的热风，与脱硫废水进行充分地热交换，提高炉渣中显热的利用效率，更大限度地提高脱硫废水的处理量。
[0026]综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：
1.通过在渣井的壁部设置多种形式的炉渣监测装置，能够更好地监测炉渣落在关断门上的位置和关断门上不同位置的炉渣温度，从而引导更多的脱硫废水喷射向关断门上炉渣温度更高的区域，使得喷射到关断门上不同区域的脱硫废水的量与炉渣中的显热相适应，极大地提高了炉渣中显热的利用效率和脱硫废水的处理量。
[0027]2.通过控制脱硫废水喷射装置中脱硫废水喷射器的喷射方向和喷射流量，或者控制喷射向不同位置的多个脱硫废水喷射器的喷射流量，能够保证脱硫废水向关断门上温度更高的区域集中，保证喷射向关断门上不同区域的脱硫废水中的水分均能够得到有效蒸发，保证脱硫废水的处理效果。
[0028]3.通过在关断门上设置逆流循环装置的多个风帽，能够通过风帽通入送风气流，将落在关断门上的炉渣中的显热吹出，形成向渣斗上方流动的热风，与向下喷射向关断门方向的脱硫废水形成流向相反的逆流，使得脱硫废水与热风进行充分地热交换，提高脱硫废水的吸热蒸发效果;同时热风还能够带动部分脱硫废水雾滴向上流动，与渣井中落下的炉渣充分接触进行热交换，进一步提高了脱硫废水中水分的蒸发效果。
[0029]4.通过在炉渣监测装置监测结果控制下动作的关断门液压缸，能够在关断门关闭状态下对脱硫废水进行加热蒸发，最大限度维持渣斗内高的温度环境，提升炉渣显热资源的可利用性;在关断门上炉渣积累到设定量时打开关断门，保证显热资源不足的炉渣的顺利排出。
附图说明
[0030]图1为本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备一个实施例的示意图。
[0031]图2为本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备一个实施例的结构框图。
[0032]图3为本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备一个实施例中旋转喷嘴结构示意图。
[0033]图4为本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备一个实施例中渣斗喷枪的喷枪头插入渣斗中状态示意图。
[0034]图5为本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备一个实施例中关断门部分结构示意图。
[0035]图6为本申请的炉底渣斗脱硫废水处理方法一个实施例的流程框图。
[0036]附图标记说明：1、炉渣监测装置;11、监测探头;12、图像处理单元;2、脱硫废水喷射装置;21、脱硫废水驱动泵;22、脱硫废水压力控制阀;23、脱硫废水流量阀;24、脱硫废水喷射器;241、喷枪座;242、多维运动臂;243、喷枪头;244、球形支撑;245、喷嘴开关阀;246、喷嘴流量阀;25、旋转喷嘴;251、偏心腔体;3、逆流循环装置;31、燃尽风机;32、风帽;321、风帽孔;4、炉渣排放装置;41、关断门液压缸;42、液压换向阀;5、渣井;51、渣斗;511、脱硫废水喷射孔;512、喷射孔盖板;513、盖板气缸;514、枪头转动孔;515、滑动安装架;52、关断门;6、控制器。
具体实施方式
[0037]下面结合附图对本申请的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本申请，并不用于限制本申请。
[0038]在本申请的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或者是一体连接;可以是直接连接，也可以是通过中间媒介间接连接，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。
[0039]本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备的一个实施例，如图1和图2所示，包括炉渣监测装置1、脱硫废水喷射装置2、逆流循环装置3和炉渣排放装置4。本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备利用电厂燃煤炉的渣井5中炉渣的显热来蒸发脱硫废水中的水分，水分蒸发后的盐结晶附着在炉渣上。在渣井5的底部设置有多个渣斗51，渣斗51的底部设置有关断门52，燃煤炉中煤炭燃烧后产生的炉渣会向渣井5中坠落，降落在渣斗51底部的关断门52上。关断门52默认处于关闭状态，防止关断门52外部的空气过多进入燃煤炉中和燃煤炉中热量损失，当关断门52上的炉渣积累量较大时，短时间打开关断门52排出渣斗51中的炉渣。
[0040]通常在渣井5的底部位置设置有数个透明观察窗，通过透明观察窗能够从渣井5的外部观察到关断门52上的炉渣积累情况。炉渣监测装置1可以使用各种能够监测关断门52上炉渣情况的装置，炉渣监测装置1设置在渣井5外侧壁上的透明观察窗处，能够通过观察窗采集渣斗51内关断门52上的实时图像，以从图像中提取关断门52上炉渣的分布位置，并判断不同位置的炉渣温度。炉渣监测装置1通常与控制器6相连接，将所获取的关断门52上炉渣分布信息传送给控制器6。
[0041]脱硫废水喷射装置2能够将脱硫废水引入渣斗51内，形成雾状喷射向关断门52上的炉渣位置喷射，利用炉渣中的显热对雾状的脱硫废水进行加热，使得其中的水分蒸发，固态成分降落并附着在炉渣上，随着炉渣排出。还有少量粒径较小的固态成分会随着气流上升，随着燃煤炉的烟气排出，被除尘设备收集。
[0042]脱硫废水喷射装置2与控制器6相连接，控制器6能够根据关断门52上的炉渣分布信息控制脱硫废水喷射装置2的脱硫废水喷射方向和喷射流量，使得脱硫废水准确地喷射在关断门52上炉渣所在位置，保证脱硫废水被有效蒸发。并且，控制器6还能够控制脱硫废水喷射装置2喷射向炉渣分布集中、炉渣温度较高的区域的脱硫废水的流量更大，从而充分利用关断门52上炉渣中的显热，蒸发更多脱硫废水中的水分，提高渣斗51中炉渣所能够处理的脱硫废水的量。脱硫废水喷射装置2可以使用机器人，也可以使用多支带有推进器的水枪等其他合适的结构。
[0043]逆流循环装置3能够将气流输送到关断门52所在位置，利用气流吹向关断门52上的炉渣，利用炉渣中的显热对气流进行加热。气流加热形成的热风向渣斗51的上方流动，形成与脱硫废水喷射方向相反的逆流，与脱硫废水雾滴充分接触，使得脱硫废水雾滴更快地吸收热量而蒸发，提高脱硫废水的处理效率。热风还能够带动部分脱硫废水雾滴向上流动，与渣井5中降落的炉渣逆向接触，利用降落的炉渣中的显热蒸发雾滴中的水分，进一步提高脱硫废水雾滴中的水分蒸发效果。
[0044]逆流循环装置3输送的气流可以来自渣井5外部的空气，也可以来自燃煤炉烟道中的烟气。烟道中的烟气通常具有300℃左右的高温，能够有效提高脱硫废水中水分的蒸发效果，并提高脱硫废水的处理量。
[0045]炉渣排放装置4设置在渣斗51的底部，与关断门52相连接，能够驱动关断门52的开闭。炉渣排放装置4通常与控制器6相连接，在控制器6的控制下，炉渣排放装置4驱动关断门52处于常闭状态，防止外部的空气通过渣斗51底部的开口过多的进入燃煤炉中，影响燃煤炉中煤炭的燃烧状态，并防止渣斗51中的热量通过渣斗51底部的开口过多的散发。当炉渣监测装置1监测到关断门52上的炉渣堆积量达到一定水平时，控制器6控制炉渣排放装置4驱动关断门52短时间打开，排出关断门52上的炉渣。在关断门52的下方通常设置有排渣传送带，将炉渣输送到炉渣处理设备进行碎渣和收集处理。
[0046]在本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备的一些实施例中，如图1和图2所示，炉渣监测装置1包括监测探头11和图像处理单元12。监测探头11用于获取关断门52上方的图像，从中能够判断关断门52上方炉渣的降落情况、降落在关断门52上炉渣的位置和堆积量，以及关断门52不同位置炉渣温度的高低。在渣井5或其底部的渣斗51上的不同位置可以安装多个监测探头11，每个监测探头11均通过透明观察窗从不同的角度指向关断门52。
[0047]监测探头11通常使用电磁波雷达、激光雷达、双光相机、红外摄像机和可见光摄像机中的至少两种，如混合使用电磁波雷达和红外摄像机，混合使用电磁波雷达和双光相机，混合使用激光雷达、红外摄像机和可见光摄像机等。其中，双光相机指的是一种能够同时进行近红外光成像和可见光成像的相机。混合使用不同类型的监测探头11能够通过不同成像方式所获取的影像进行综合分析，排除渣斗中干扰因素对监测探头11成像效果的影响，保证关断门52处成像的清晰度，从而能够清晰地显示炉渣的位置、形状、堆积量和温度等。
[0048]图像处理单元12与监测探头11相连接，能够对监测探头11所采集的图像进行处理，从图像中获取炉渣在关断门52上的分布情况以及不同位置炉渣温度的高低。图像处理单元12可以使用独立的软硬件单元，也可以与控制器6共用一个硬件系统，如利用作为控制器6的工控机中的一个软件系统实现。
[0049]在本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备的一种优选实施例中，炉渣监测装置1至少包括一台红外摄像机。尽管根据可见光图像中成像亮度的大小也能够间接判断炉渣的温度，但从红外摄像机所获取的图像中能够直接得到关断门52上不同区域炉渣的温度高低，有利于引导更大流量的脱硫废水喷射到温度更高的区域，从而能够更好的利用炉渣中的显热，提高脱硫废水的处理量。
[0050]在本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备的一些实施例中，如图1和图2所示，脱硫废水喷射装置2包括脱硫废水驱动泵21、脱硫废水压力控制阀22、脱硫废水流量阀23和脱硫废水喷射器24。脱硫废水驱动泵21用于驱动脱硫废水流向脱硫废水喷射器24，通过脱硫废水喷射器24呈雾状喷射出去。根据所使用的脱硫废水喷射器24类型的不同，脱硫废水喷射器24可以设置在渣斗51内，也可以设置在渣斗51的外部，在需要时通过设置在渣斗51壁部的通道插入渣斗51内，向关断门52上不同的位置喷射脱硫废水。
[0051]脱硫废水驱动泵21通过管路与脱硫废水喷射器24相连接，脱硫废水压力控制阀22和脱硫废水流量阀23设置在脱硫废水驱动泵21与脱硫废水喷射器24之间的连接管路上。通过脱硫废水压力控制阀22能够方便地调节输送到脱硫废水喷射器24的脱硫废水的压力，通过脱硫废水流量阀23能够调节输送到脱硫废水喷射器24的脱硫废水的流量。通过脱硫废水压力控制阀22和脱硫废水流量阀23的综合调节，能够控制喷射向关断门52上不同位置的脱硫废水的雾滴大小和脱硫废水的流量大小，从而充分利用关断门52上不同位置的炉渣中的显热，提高脱硫废水的处理量和处理效果。
[0052]在脱硫废水喷射器24上设置有旋转喷嘴25，一种旋转喷嘴25的结构如图3所示，在旋转喷嘴的内部设置有偏心腔体251，脱硫废水在一定的压力作用下快速通过偏心腔体251后，形成旋转喷射的喷雾，从旋转喷嘴25的出口螺旋状喷出，提高脱硫废水雾滴与渣斗51内高温气体的接触面积，提升脱硫废水雾滴的吸热蒸发效果。
[0053]在本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备的一种优选实施例中，如图1和图4所示，脱硫废水喷射器24使用渣斗喷枪。在渣斗51上部的侧壁上设置有脱硫废水喷射孔511，在脱硫废水喷射孔511周边的渣斗51侧壁的外侧固定设置有滑动安装架515，在滑动安装架515的内侧滑动设置有喷射孔盖板512，在喷射孔盖板512上设置有球面形的枪头转动孔514。当喷射孔盖板512滑动到滑动安装架515一端时，喷射孔盖板512能够封闭脱硫废水喷射孔511;而当喷射孔盖板512滑动到滑动安装架515的另一端时，能够使得枪头转动孔514处于与脱硫废水喷射孔511相对位置，使得渣斗喷枪能够从渣斗51的外部插入渣斗51内。
[0054]盖板气缸513的缸体可以直接固定在渣斗51的侧壁上，也可以固定在滑动安装架515上，通过滑动安装架515固定在渣斗51的侧壁上。盖板气缸513的活塞杆穿过滑动安装架515与喷射孔盖板512相连接，通过盖板气缸513能够驱动喷射孔盖板512在滑动安装架515内滑动，使得喷射孔盖板512处于封闭脱硫废水喷射孔511状态，或者处于枪头转动孔514与脱硫废水喷射孔511相对状态。
[0055]渣斗喷枪包括喷枪座241、多维运动臂242和喷枪头243，喷枪座241固定在渣斗51外侧的地面或者安装台架上，多维运动臂242的一端固定在喷枪座241上，喷枪头243固定在多维运动臂242的另一端。多维运动臂242上带有数个转动连接头，每个转动连接头能够在一个驱动装置的驱动下转动，使得喷枪头243能够在三维空间内沿任意方向移动和作任意角度的转动。
[0056]喷枪头243通过管路与脱硫废水驱动泵21相连接，旋转喷嘴25设置在喷枪头243的端部，脱硫废水驱动泵21能够驱动脱硫废水进入喷枪头243内，通过其端部的旋转喷嘴25喷出。在喷枪头243邻近多维运动臂242的端部设置有与枪头转动孔514相适配的球形支撑244，多维运动臂242能够在控制器6的控制下动作，将喷枪头243的端部穿过枪头转动孔514和脱硫废水喷射孔511插入渣斗51内，并使得球形支撑244支撑在枪头转动孔514内，通过球形支撑244在枪头转动孔514内的转动改变旋转喷嘴25的喷射方向。同时球形支撑244与枪头转动孔514的配合还能够封闭脱硫废水喷射孔511，减小渣斗51内热量的散发。
[0057]炉渣监测装置1实时监测关断门52上炉渣的积累情况和炉渣的温度情况，当关断门52上新堆积的炉渣量达到一定的水平，炉渣的温度也达到设定水平时，控制器6发出控制信号控制盖板气缸513动作，驱动喷射孔盖板512滑动到枪头转动孔514与脱硫废水喷射孔511相对的位置。然后，控制器6发出控制信号控制多维运动臂242动作，使得喷枪头243的端部穿过枪头转动孔514和脱硫废水喷射孔511插入渣斗51内，并控制喷枪头243转动到旋转喷嘴25指向关断门52上新炉渣堆积量较多、炉渣温度较高区域，并根据炉渣的分布情况和炉渣的温度高低实时调节旋转喷嘴25的指向位置，使得旋转喷嘴25始终指向炉渣量较多、炉渣温度较高的区域。同时，控制器6在发出控制信号调节脱硫废水压力控制阀22和脱硫废水流量阀23，使得旋转喷嘴25喷射的脱硫废水雾滴直径和脱硫废水喷射流量与对应区域内炉渣中蕴含的显热量相适应。
[0058]当炉渣监测装置1监测到关断门52上所有区域的高温炉渣量和炉渣温度降低到设定水平后，控制器6发出控制信号停止脱硫废水的供应，并控制多维运动臂242动作从渣斗51中抽出喷枪头243，在控制盖板气缸513驱动喷射孔盖板512封闭脱硫废水喷射孔511。使得渣斗喷枪根据炉渣监测装置1的监测结果间断性向渣斗51内喷射脱硫废水，利用关断门52上炉渣中的显热进行脱硫废水的处理。
[0059]在本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备的另一种优选实施例中，脱硫废水喷射器为多个固定喷管，旋转喷嘴25固定在固定喷管的端部。多个固定喷管固定设置在渣斗51的侧壁上，具体可以整体固定在渣斗51的内侧，也可穿过渣斗51的侧壁固定在渣斗51上，使得旋转喷嘴25位于渣斗51的内部。多个固定喷管上的旋转喷嘴25分别指向关断门52上的不同区域，并且多个旋转喷嘴25的喷射区域覆盖整个关断门52的上表面。
[0060]每个固定喷管分别通过管路连接到脱硫废水驱动泵21，脱硫废水驱动泵21输出的脱硫废水能够通过管路输送到每一个固定喷管。在每个固定喷管的脱硫废水供应管路上各设置有一个喷嘴开关阀245和一个喷嘴流量阀246，控制不同喷嘴开关阀245的通断能够控制不同固定喷管上的旋转喷嘴25喷射脱硫废水，使得脱硫废水喷射向关断门52上的不同区域;控制不同喷嘴流量阀246的通流量能够控制喷射向关断门52上不同区域的脱硫废水的流量大小。每个喷嘴开关阀245和每个喷嘴流量阀246均分别与控制器6相连接，控制器6能够根据炉渣监测装置1实时监测到的关断门52上炉渣的分布情况和不同区域炉渣的温度情况实时控制不同固定喷管供水管路上喷嘴开关阀245的开闭和喷嘴流量阀246的通流量，使得脱硫废水喷射向关断门52上的炉渣分布区域，并且炉渣温度更高的区域所喷射的脱硫废水流量更大。
[0061]脱硫废水喷射器24还可以通过通气管路与外部的杂用气源相连接，在每个脱硫废水喷射器24的通气管路上设置有气路开关阀。在脱硫废水处理结束后还可以打开气路开关阀，向脱硫废水喷射器24中通入气流吹干其中的脱硫废水，防止脱硫废水残留在脱硫废水喷射器24中导致脱硫废水喷射器24的腐蚀。
[0062]在本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备的一些实施例中，如图1和图2所示，逆流循环装置3包括燃尽风机31和风帽32。燃尽风机31设置在渣斗51的外部，风帽32罩设在关断门52的内侧面上，风帽32的顶部封闭，侧壁设置有数个风帽孔321，风帽孔321紧贴关断门52的上表面固定在关断门52上，在风帽32的下方设置有贯穿关断门52的气孔。燃尽风机31的出气端通过管道连接在风帽32下方的气孔处，燃尽风机31能够驱动外部的气体进入风帽32中，通过风帽32侧壁上的风帽孔321吹出。
[0063]风帽32吹出的气流吹向关断门52上的炉渣，与高温的炉渣形成热交换，利用炉渣中的热量将气流加热成热风，充分利用了底部炉渣中的热量。加热后的热风向渣斗51的上部移动，最终通过渣井5进入燃煤炉中。在渣斗51中上升的热风与从渣斗51的上方喷射向关断门52方向的脱硫废水雾滴形成逆流，使得下降的雾滴与上升的热风形成较长时间的充分接触，利用热风中的热量使得脱硫废水雾滴快速蒸发，提高了脱硫废水的处理效果。热风还能够带动部分雾滴向上运动，与渣井5中降落的炉渣形成反向运动，利用降落过程中的炉渣中的热量对脱硫废水雾滴进行加热，进一步提高了脱硫废水雾滴的蒸发效率。
[0064]风帽孔321设置在风帽32侧壁上的设置一方面能够防止大块的炉渣降落在风帽孔321处堵塞风帽孔321，另一方面使得通过风帽孔321吹出的气流沿关断门52的表面横向吹出，更多地吹向关断门52上的炉渣，从而充分利用底层炉渣中的显热。
[0065]在本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备的一种优选实施例中，如图5所示，在关断门52上固定设置有多个风帽32，多个风帽32阵列式排列在关断门52上，并且在关断门52上均匀分布。阵列式排列的多个风帽32能够有效利用关断门52上不同位置炉渣中的显热。
[0066]在本申请的炉底渣斗脱硫废水处理设备的一些实施例中，如图1和图2所示，炉渣排放装置4包括关断门液压缸41和液压换向阀42。关断门液压缸41设置在渣斗51底部的外侧，关断门液压缸41的缸体与渣斗51转动连接，活塞杆与关断门52转动连接，通过关断门液压缸41活塞杆的伸缩，就能够驱动关断门52关闭或者打开。
[0067]液压换向阀42连接在关断门液压缸41与液压站之间，用于控制来自液压站的液压油是否输送到关断门液压缸41，并能够控制液压油输送到关断门液压缸41的方向。液压换向阀42与控制器6相连接，当炉渣监测装置1监测到关断门52上堆积的炉渣的量达到设定值时，控制器6发出控制信号驱动液压换向阀42动作，使得液压油从关断门液压缸41的有杆腔进入，从关断门液压缸41的无杆腔回流，关断门液压缸41的活塞杆回缩，驱动关断门52打开，排出关断门52上的炉渣。经过一个较短的设定时间，待关断门52上的炉渣充分脱落后，控制器6发出控制信号驱动液压换向阀42反向动作，供应到关断门液压缸41的液压油换向，关断门液压缸41的活塞杆伸出，驱动关断门52关闭，减少渣斗51中热量的散发，并减少高温炉渣的直接排出。
[0068]本申请的炉底渣斗脱硫废水处理方法的一种实施例，使用本申请任一实施例的炉底渣斗脱硫废水处理设备进行脱硫废水处理，如图6所示，包括如下步骤：
S10：获取关断门52上不同区域的炉渣分布。通常在渣斗51上设置有炉渣监测装置1，利用炉渣监测装置1通过设置在渣斗51上的透明观察窗采集关断门52上的实时图像，从图像中获取关断门52上炉渣的分布情况和关断门52上不同区域炉渣量的多少。
[0069]S20：获取关断门52上不同区域的炉渣温度。关断门52上炉渣的温度通常也通过炉渣监测装置1来获取。炉渣监测装置1中可以包括红外摄像机，红外摄像机能够采集关断门52上的红外影像，将红外影像与通过其他类型图像采集设备获取的关断门52上实时图像相结合，中能够方便地得到关断门52上不同区域的炉渣温度。当然也可以通过可见光图像中的亮度间接判断关断门52上不同区域炉渣的温度。
[0070]S30：将脱硫废水喷射向关断门52上的炉渣分布区域，且控制不同区域的脱硫废水喷射流量大小，使得喷射流量与炉渣温度正相关。通过脱硫废水喷射装置2向关断门52上的炉渣分布区域喷射脱硫废水，使得脱硫废水形成水雾降落到关断门52上的炉渣所在区域，利用炉渣中的显热对脱硫废水进行加热，使得脱硫废水中的水分蒸发形成水蒸气，随燃煤炉的烟气排出;脱硫废水中的盐类等非挥发成分大多附着在炉渣上，随炉渣排出。
[0071]脱硫废水喷射装置2喷射脱硫废水可以持续进行，也可以间断式进行。在间断式喷射脱硫废水时，通常在炉渣监测装置1监测到关断门52上的新增加的炉渣达到一定的量，炉渣的温度达到一个较高的温度水平时，控制器6控制脱硫废水喷射装置2开始喷射脱硫废水。而在炉渣监测装置1监测到关断门52炉渣的温度降低到一个较低的温度水平时，控制器6控制脱硫废水喷射装置2停止喷射脱硫废水。
[0072]S40：从关断门52区域通入设定流量的气流，形成向渣斗51顶部流动的热风。通过逆流循环装置3向关断门52的上方通入气体，使得气体通过关断门52上风帽32侧壁上的风帽孔321流出，吹向堆积在关断门52上的炉渣，利用炉渣中的余热对气流进行加热，使得气流形成热风向渣斗51的上方流动，与从渣斗51的上方喷射向关断门52的脱硫废水雾滴形成反向逆流，使得热风与脱硫废水雾滴充分接触，脱硫废水中的水分更多地吸热蒸发。
[0073]在热气向上流动时，还可以带动部分脱硫废水雾滴向上流动，与渣井5中降落的炉渣形成逆流，利用降落中的高温炉渣对脱硫废水进行加热，进一步提高脱硫废水的处理效果。
[0074]逆流循环装置3还可以通过风管与发电厂的烟道相连，驱动烟道中超过300℃的烟气通过风帽32吹入渣斗51中，利用高温烟气蒸发脱硫废水中的水分，提高脱硫废水中水分的蒸发效果。
[0075]S50：获取关断门52上炉渣的堆积量，在堆积量大于设定值时控制关断门52打开。从炉渣监测装置1采集的关断门52上方实时图像中还能够获取关断门52上炉渣堆积量的多少，当关断门52上炉渣堆积量达到一个设定大小时，控制器6发出控制信号控制炉渣排放装置4动作，驱动关断门52打开，将关断门52上的炉渣从渣斗51的底部排出。
[0076]在渣斗51的下方可以设置干渣机的输送带，也可以设置湿渣机，利用干渣机或者湿渣机对渣斗51排出的炉渣进行进一步的处理。
[0077]在本申请的描述中，参考术语“一个实施例”、“具体实施例”、 “优选实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本申请中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
[0078]以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。
说明书附图(6)
声明：
“炉底渣斗脱硫废水处理设备及处理方法” 该技术专利(论文)所有权利归属于技术(论文)所有人。仅供学习研究，如用于商业用途，请联系该技术所有人。
我是此专利(论文)的发明人(作者)
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编辑：北方有色网
来源：南京通用电气装备有限公司
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