通过PID调节恒压实现节能控制的含油污染物处理系统的制作方法

本发明属于节能环保设备技术领域,具体涉及一种通过PID调节恒压实现节能控制的含油污染物处理系统。

背景技术：

含油污染物是在石油勘探、开采、储运和炼制过程中所产生的一种富含矿物油的固液混合类废弃物。含油污染物无论进入土壤亦或是海洋、湖泊，都会对生态环境或者水源造成严重污染，急需得到有效和可持续的治理。其中污泥热解已经在世界范围内实施，目前的含有污染物处理系统存在运行间歇非连续、效率低、安全风险高、能耗高、系统运行不稳定等缺陷。故此，设计一种效率高、节能环保、安全可靠的含油污染物处理系统是十分必要的。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种通过PID调节恒压实现节能控制的含油污染物处理系统，该系统能够减少能耗，提高效率，降低安全风险，系统能够连续可靠运行，高效节能，安全可靠，实现含油污染物的超净处理，可以大规模地推广和使用。

本发明采用的技术方案为：一种通过PID调节恒压实现节能控制的含油污染物处理系统，包括制氮机、氮气罐、第一电动调节阀门、第二电动调节阀门、第三电动调节阀门、第四电动调节阀门、第一热解炉、第二热解炉、第一微差压变送器、第二微差压变送器、第三微差压变送器、第四微差压变送器、缓冲罐组、增压泵、不凝气缓冲罐、电动开关阀门及设有PID控制器；所述制氮机通过管线与氮气罐连接，氮气罐通过管线与第一热解炉和第二热解炉连接，第一热解炉和第二热解炉通过管线与缓冲罐组连接，缓冲罐组通过管线与不凝气缓冲罐连接，不凝气缓冲罐通过管线与第一热解炉和第二热解炉连接；氮气罐和第一热解炉、氮气罐和第二热解炉、第一热解炉和缓冲罐组及第二热解炉和缓冲罐组之间的管线上分别安装有第一电动调节阀门、第二电动调节阀门、第三电动调节阀门和第四电动调节阀门；第一热解炉和缓冲罐组、第二热解炉和缓冲罐组之间的管线分别安装有第一微差压变送器和第二微差压变送器；所述缓冲罐组和不凝气缓冲罐上分别安装有第三微差压变送器和第四微差压变送器，不凝气缓冲罐的排气管上安装有电动开关阀门；所述第一微差压变送器、第二微差压变送器、第三微差压变送器和第四微差压变送器分别通过导线与PID控制器连接，PID控制器分别通过导线与第一电动调节阀门、第二电动调节阀门、第三电动调节阀门、第四电动调节阀门、增压泵及电动开关阀门连接。

进一步地，所述PID控制器设置于控制中心内。

进一步地，所述PID控制器通过导线与增压泵的变频器连接。

本发明的有益效果：提供了一种通过PID调节恒压实现节能控制的含油污染物处理系统，该系统能够减少能耗，提高效率，降低安全风险，系统能够连续可靠运行，高效节能，安全可靠，实现含油污染物的超净处理，可以大规模地推广和使用。主要优点如下：

（1）、本系统可实现连续进出料，油回收率较高，排渣效果良好，提高了处理效率，减少了劳动强度，对含油污染物无严格要求，适用范围广，符合节能环保的要求。

（2）、本系统采用高温绝氧运行，提高了整体运行安全性。

（3）、本系统对不凝气回收，作为燃料回用，节约了燃料，提高资源利用效率，降低系统运行成本，实现了物料产物资源化，无害化综合处理工艺

（4）、本系统处理后的固相残渣采用密闭干式排渣技术，实现残渣的洁净排放。

（5）、本系统通过PID控制器对整个控制系统进行偏差调节，不仅具有较为灵活的调控特性，而且还能起到节能降耗的目的。变频恒压系统能够保证电机处于最优运行工况，获得高效经济运行的性能，同时也保持系统的动态平衡，使系统运行更加稳定，更加节能。

附图说明：

图1是本发明的示意图；

图2是实施例中PID控制原理图；

图3是实施例中PID控制方式示意图。

具体实施方式：

实施例一

参照图1-3，一种通过PID调节恒压实现节能控制的含油污染物处理系统，包括制氮机1、氮气罐2、第一电动调节阀门3、第二电动调节阀门4、第三电动调节阀门9、第四电动调节阀门10、第一热解炉5、第二热解炉6、第一微差压变送器7、第二微差压变送器8、第三微差压变送器11、第四微差压变送器15、缓冲罐组12、增压泵13、不凝气缓冲罐14、电动开关阀门16及设有PID控制器17；所述制氮机1通过管线与氮气罐2连接，氮气罐2通过管线与第一热解炉5和第二热解炉6连接，第一热解炉5和第二热解炉6通过管线与缓冲罐组12连接，缓冲罐组12通过管线与不凝气缓冲罐14连接，不凝气缓冲罐14通过管线与第一热解炉5和第二热解炉6连接；氮气罐2和第一热解炉5、氮气罐2和第二热解炉6、第一热解炉5和缓冲罐组12及第二热解炉6和缓冲罐组12之间的管线上分别安装有第一电动调节阀门3、第二电动调节阀门4、第三电动调节阀门9和第四电动调节阀门10；第一热解炉5和缓冲罐组12、第二热解炉6和缓冲罐组12之间的管线分别安装有第一微差压变送器7和第二微差压变送器8；所述缓冲罐组12和不凝气缓冲罐14上分别安装有第三微差压变送器11和第四微差压变送器15，不凝气缓冲罐14的排气管上安装有电动开关阀门16；所述第一微差压变送器7、第二微差压变送器8、第三微差压变送器11和第四微差压变送器15分别通过导线与PID控制器17连接，PID控制器17分别通过导线与第一电动调节阀门3、第二电动调节阀门4、第三电动调节阀门9、第四电动调节阀门10、增压泵13及电动开关阀门16连接；所述PID控制器17设置于控制中心内；所述PID控制器17通过导线与增压泵13的变频器连接。

本系统实现了连续进出料高温绝氧的热解脱附工艺，采用氮气来做高温绝氧并保持系统的压力平衡。制氮机以空气为原料，利用物理方法分离获得高纯度的氮气，储存在氮气罐中，并保证氮气罐内压力为0.4MPa。含油污染物颗粒在第一热解炉和第二热解炉内经过400℃～700℃高温绝氧反应，原油的重组分转化为轻组分进而相变汽化，水、油或多环芳烃等有机物相变汽化，与固体分离，形成油气，油气经过缓冲罐组的换热器、分离器及缓冲罐等由外输泵输送至运输罐车外运回收。固相残渣采用密闭干式排渣技术，实现残渣的洁净排放，脱附处理后固相残渣达到国家含油污泥处理标准，实现超净处理，油气经冷凝、分离处理后液相以汽柴油、石蜡烃、水为主由外输泵输送至运输罐车外运回收。油气不能冷凝的气体，由增压泵经过不凝气缓冲罐稳压后，送至第一热解炉和第二热解炉内环保回烧，不凝气做为主要燃料回用，提高了资源的利用效率，降低了系统运行成本。

第一热解炉热解炉和第二热解炉的的进氮气管线和油气出口管线上分别安装了第一电动调节阀门、第二电动调节阀门、第三电动调节阀门和第四电动调节阀门；热解炉进气管线的电动调节阀门，根据热解炉出口的油气出口压力来控制热解炉进气口的电动调节阀门，在油气出口压力低于0Pa时开启，高于30Pa时关闭，保证热解炉内处于绝氧脱附。热解炉油气出口管线安装的电动调节阀门，根据热解炉出口的油气出口压力来控制热解炉油气出口的电动调节阀门，通过PID调节油气出口压力在0Pa-100Pa之间。

在缓冲罐组上安装微差压变送器，通过PID调节增压泵的频率，将缓冲罐内压力控制在-50Pa至+30Pa之间；在不凝气缓冲罐上安装微差压变送器，通过连锁不凝气缓冲罐顶的超压紧急放空电动开关阀门，保证罐内压力<6KPa 。PID控制器位于控制中心中，根据PID控制原理对整个控制系统进行偏差调节，从而使被控变量的实际值与预定值一致。将微差压变送器、电动调节阀门与控制中心内置PID变频器相结合组成的恒压系统不仅具有较为灵活的调控特性，而且还能起到节能降耗的目的。PID控制器通过微差压变送器采集来的压力信号、来平衡电动调节阀门的开度与增压泵变频器的频率，进而调节氮气的输入量与增压泵输入电源的频率，达到控制电机转速实现热解炉内压力的动态平衡。整个恒压系统在工作过程中，通过热解炉出口的第一微差压变送器和第二微差压变送器获得系统内部实际的压力信号，并将此信号传输给变频调速系统，利用变频器内置PID信号调节器将实际压力信号与预设压力信号进行比较运算，形成瞬时的频率差，直接调节氮气的输入量与增压泵输入电源的频率，达到控制电机转速实现热解炉内压力的动态平衡。变频恒压系统能够保证电机处于最优运行工况，获得高效经济运行的性能，同时也保持系统的动态平衡，使系统运行更加稳定，更加节能。将PID控制器的控制方式设定为模糊自整定的PID控制方法，获得了动态响应快，超调量小，使系统压力控制稳定。