一种基于渗滤液浓缩液雾化干燥技术的自动控制系统的制作方法

1.本发明属于垃圾处理技术领域，涉及一种基于渗滤液浓缩液雾化干燥技术的自动控制系统。


背景技术：

2.随着环保要求的不断提高，渗滤液排放标准日趋严格，纳滤反渗透技术是满足当前标准最为可靠的技术。目前常用的渗滤液项目都采用生化+膜处理系统，从而产生大量的膜滤浓缩液，膜滤浓缩液中的污染物主要以腐植酸类有机物和盐类为主，具有浓度高、难降解的特点，处理难度较大。
3.膜滤浓缩液的安全处理处置是当前渗滤液处理技术发展的瓶颈，更是环境管理的重点和难点。目前，国内浓缩液的处理技术依然存在各种问题，其主要以回灌、蒸发、焚烧和物料膜分离等手段进行处理，主要有如下特点：
①
浓缩液回灌技术是将浓缩液通过回灌系统重新纳入到填埋场体系中，通过填埋场来逐渐降解其中的有毒有害物质。该技术成本较低、应用较为广泛，但该技术使用具有较大局限性，是因为很多项目并不具备填埋场可供回灌，即使有填埋场由于垃圾堆体本身含水率极高极难回灌，即使回灌也容易导致渗滤液电导率和盐浓度不断升高，增大后续处理难度；
②
浓缩液蒸发技术主要分为浸没燃烧蒸发(sce)和机械蒸汽再压缩蒸发(mvr)：浸没燃烧蒸发系统会产生10～20％蒸残液，该残液并无处理去向，作为危废处理极大地提升了浓缩液单位处理成本，机械蒸汽再压缩蒸发技术受结垢和泡沫影响，难以实现连续稳定运行；
③
浓缩液焚烧技术主要是将浓缩液回喷至焚烧炉，对焚烧系统设备腐蚀性严重，影响焚烧发电量；
④
浓缩液物料膜分离技术是利用物料膜过滤浓缩液，过滤孔径介于超滤和纳滤之间，难以去除浓缩液内的氨氮及总氮，物料膜仍然会产生浓缩液需处理。
4.因此，为解决上述技术问题，亟需一种能够提高渗滤液处理的方法。


技术实现要素：

5.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种基于渗滤液浓缩液雾化干燥技术的自动控制系统，通过传感器对系统的运行过程参数进行全程监视，再通过控制器的信号采集、运算及输出能力，作用于执行部件，使得本系统工艺能在设定的温度、压力环境条件下稳定运行，且大大提高了渗滤液处理的效率和质量。
6.为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
7.一种基于渗滤液浓缩液雾化干燥技术的自动控制系统，包括：进料单元、燃烧单元、尾气处理单元(除臭系统)，干燥塔、固气分离单元、热量回收系统、汽水分离单元(冷凝系统)及控制单元；所述控制单元包括传感器、执行部件、控制器和上位机；所述传感器包括温度计、压力计、液位计和流量计；
8.所述传感器用于采集进料单元、燃烧单元、干燥塔、固气分离单元、热量回收系统和汽水分离单元处的温度、压力、液位或流量信号，并将采集的信号上传给控制器和上位
机；
9.所述上位机用于设定燃烧单元出口、干燥塔、雾化器配套油箱、固气分离单元、热量回收系统的温度及压力限值；
10.所述控制器用于比较传感器采集的信号与上位机设定的信号，并输出控制信号，对应控制执行部件的工作。
11.优选的，所述固气分离单元采用布袋除尘器(v103)。
12.优选的，所述热量回收系统包括预热塔(v104)、储液罐(v105)和水洗塔(v107)。
13.优选的，所述执行部件包括：送风机(bm108)、燃烧器(bm128)、雾化器(bm123)、进料泵(bm126)、送料泵(bm124)、引风机(bm110)和下料关风机(bm101)；
14.所述送风机(bm108)安装在燃烧器(bm128)进口处，根据燃烧器(bm128)出口温度及天然气进气流量进行自动调节运行频率；
15.所述雾化器(bm123)安装在干燥塔(t101)入口处；
16.所述进料泵(bm126)与储液罐(v105)连接，根据原液池液位计和储液罐液位计控制进料泵的启停；
17.所述送料泵(bm124)分别与储液罐(v105)、预热塔和干燥塔(t101)连接，根据干燥塔温度计(ti102)来调节送料泵的运行频率；
18.所述引风机(bm110)安装在水洗塔(v107)气体出口和汽水分离单元入口之间；
19.所述下料关风机(bm101)安装在布袋除尘器(v103)螺旋输送器底部，用于卸料。
20.优选的，所述传感器包括：温度计、压力计、液位计和流量计；
21.所述温度计(ti101、ti102、ti103、ti104、ti106、ti107、ti108)设置在干燥塔(t101)顶部和中部、燃烧器(bm128)出口处、雾化器配套油箱(v111)处、固气分离单元(布袋除尘器v103)出口处、预热塔(v104)出口处和水洗塔(v107)出口处；
22.所述压力计(pi101、pi102、pi103、pig101
‑
103)设置在固气分离单元(布袋除尘器v103)进料管和出料管道上、雾化器配套油箱(v111)处和干燥塔(t101)底部；
23.所述液位计(li101)设置在原液池和储液罐处；
24.所述流量计(fi101)设置在点火器(e101)进气管道和进料泵(bm126)出口处。
25.进一步，该自动控制系统的控制方法具体包括以下步骤：
26.s1：获取自动控制系统所有位置的温度、压力、液位、流量信号，所有信号全部上传plc控制器及上位机；
27.s2：通过上位机设定好自动控制系统中燃烧器出口、干燥塔、雾化器配套油箱、固气分离单元、热量回收系统的温度及压力限值；
28.s3：将步骤s1中采集的温度和压力过程值与步骤s2中设定值进行比较；比较后plc控制器发出相应动作指令；
29.若出口温度过程值大于设定值，将进口调节阀开度调小，减小天然气进气量；若出口温度过程值小于设定值，将进口调节阀开度调大，增加天然气进气量。
30.进一步，步骤s3中，将采集的温度和压力过程值与设定值进行比较，具体包括：
31.(1)干燥塔单元的比较：若干燥塔体内温度过程值大于设定值，将通过控制器中的pid模块运算后，输出调大雾化器和送料泵频率，增加浓液输入量指定；若干燥塔体内温度过程值小于设定值，将通过pid模块运算后，输出减小雾化器和送料泵频率指令，增加浓液
输入量；
32.(2)固气分离单元(即布袋除尘器v103)的比较：若进料口压力大于系统设定值，发出关闭旁路电动阀指令，同时通过控制器中的pid模块运算后，输出调大引风机频率，增加抽风速度量指定；若进料口压力小于设定值，发出打开旁路电动阀指令，同时通过pid模块运算后，输出调小引风机频率，减少抽风速度量指定。
33.本发明的有益效果在于：本发明通过传感器对系统的运行过程参数进行全程监视，再通过控制器的信号采集、运算及输出能力，作用于现场执行部件，使得本发明系统能在设定的温度、压力环境条件下稳定运行，且大大提高了渗滤液处理的效率和质量。
34.本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
35.为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
36.图1为本发明自动控制系统的整体结构示意图；
37.图2为本发明自动控制系统的自动控制流程图；
38.图3为本发明自动控制系统的温度控制流程图；
39.图4为本发明自动控制系统的压力控制流程图。
具体实施方式
40.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
41.其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
42.本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，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的具体含义。
43.请参阅图1～图4，本发明优选了一种基于渗滤液浓缩液雾化干燥技术的自动控制
系统，包括：进料单元、燃烧单元、尾气处理单元(除臭系统)，干燥塔t101、固气分离单元、热量回收系统、汽水分离单元(冷凝系统)及控制单元。其中，控制单元包括传感器、执行部件、控制器和上位机；热量回收系统包括预热塔v104、储液罐v105和水洗塔v107；固气分离单元采用布袋除尘器v103。
44.执行部件包括：送风机bm108、燃烧器bm128、雾化器bm123、进料泵bm126、送料泵bm124、引风机bm110和下料关风机bm101。送风机bm108安装在燃烧器bm128进口处，根据燃烧器出口温度及天然气进气流量进行自动调节运行频率。雾化器bm123安装在干燥塔t101入口处。进料泵bm126与储液罐v105连接，根据原液池液位计和储液罐液位计控制进料泵的启停。送料泵bm124分别与储液罐v105和干燥塔t101连接，根据储液罐液位计li101及干燥塔温度计ti102来调节送料泵的运行频率。引风机bm110安装在水洗塔v107气体出口和汽水分离单元入口之间。下料关风机bm101安装在布袋除尘器v103螺旋输送机底部，用于卸料。
45.传感器包括温度计(ti101、ti102、ti103、ti104、ti106、ti107、ti108)、压力计(pi101、pi102、pi103、pig101
‑
103)、液位计li101和流量计fi101。温度计(ti101、ti102、ti103、ti104、ti106、ti107、ti108)设置在干燥塔t101顶部和中部、燃烧器bm128出口处、雾化器配套油箱v111处、布袋除尘器v103出口处、预热塔v104出口处和水洗塔v107出口处。压力计pi101、pi102、pi103、pig101
‑
103设置在布袋除尘器v103进料管和出料管道上、雾化器配套油箱v111处和干燥塔t101底部。液位计li101设置在原液池和储液罐处。流量计fi101设置在点火器e101进气管道和进料泵bm126出口处。
46.该自动控制系统中各执行部件的控制原理：
47.(1)送风机bm108的控制：
48.送风机bm108采用变频器控制，可根据燃烧器出口温度ti104及天然气进气流量fi101值进行自动调节运行频率，调节燃烧器氧气含量，从而来调节燃烧器的燃烧，最终达到控制燃烧器出口温度ti104。鼓风机频率调节是通过pid控制实现自动调节。
49.(2)燃烧器bm128的控制：
50.待送风机持续运行不小于120s(该值可设置)后才能启动点火器e101，点火器进气管道设置天然气气体流量计fi101、天然气进口电动调节阀tv101，压力值在30
‑
50kpa点火器正常启动，低于30kpa和高于50kpa点火器无法启动或紧急停车；流量计fi101用于系统用气量的统计及通过计算参与送风机bm108频率调节。
51.(3)进料泵bm126的控制：
52.进料泵bm126与原液池液位计和储液罐液位计li101连锁，当原液池液位低于0.5米(可调)时停泵，当储液罐液位高于1.0米(可调)时停泵，当储液罐液位低于0.4米(可调)时进料泵启动(原液池液位不低于设定值)；进料泵bm126出口设置流量计，用于浓缩液进料统计。
53.(4)送料泵bm124的控制：
54.送料泵bm124采用变频器控制，送料泵bm124与储液罐液位计li101及干燥塔温度计ti102连锁，当储料罐液位低于0.4米(可调)时停止送料泵，干燥塔温度计ti102通过计算参与送料泵频率调节，当温度低于设定值时，较小送料泵频率；当温度高于设定值时，增大送料泵频率。送料泵运行频率通过pid调节实现自动调节。
55.(5)干燥塔t101的控制：
56.启动供油泵bm122；启动抽油泵bm120；供油泵bm122和抽油泵bm120与ti103和pi103连锁；雾化器bm123采用变频器控制，雾化器与配套油箱温度计ti103和压力计pi103连锁，当油箱温度ti103高于60℃(可调)或压力低于8kpa(可调)时雾化器停机，雾化器频率的自动调节与干燥塔中部温度计ti10)测量值连锁；启动供油泵bm122；启动抽油泵bm120；供油泵bm122和抽油泵bm120与ti103和pi103连锁；干燥塔温度计ti102同时与送料泵bm124连锁；干燥塔顶部温度计ti101与天然气进口电动调节阀tv101连锁，ti101测量数值高于设定值130℃(可调)时tv101开度变小，ti101测量数值小于设定值110℃(可调)时tv101开度变大；干燥塔底部设置三个压力计(pig101
‑
103)，当压力值大于设定值时，出现报警，说明干燥塔底部物料堆积严重。
57.(6)布袋除尘器v103的控制：
58.提升气缸可手动启停或按照设备启动方案一键自动启动；启动下料绞龙(bm114)；启动下料关风机；在布袋除尘器v103进料管设置压力计pi101及设置旁路电动阀tv102；出料管设置温度ti106和压力计pi102；pi101与出口引风机bm110连锁，tv102与布袋除尘器出口温度计ti106连锁，当ti106温度高于设定值80℃(可调)时，打开tv102。
59.(7)预热塔v104的控制：
60.启动下料关风机bm101，出口管道设置温度计ti107。
61.(8)引风机bm110的控制：
62.启动引风机bm110，引风机采用变频控制，频率的自动调节与pi101进行连锁。引风机运行频率通过pid调节实现自动调节。
63.(9)冷凝系统和除臭系统的控制，采用一键式启动。
64.本实施例自动控制系统的控制方法具体包括以下步骤：
65.s1：获取自动控制系统所有位置的温度、压力、液位、流量信号，所有信号全部上传plc控制器及上位机；
66.s2：通过上位机设定好自动控制系统中燃烧器出口、干燥塔、雾化器配套油箱、固气分离单元、热量回收系统的温度及压力限值；
67.s3：将步骤s1中采集的温度和压力过程值与步骤s2中设定值进行比较；比较后plc控制器发出相应动作指令；
68.s4：燃烧器单元经过s3步骤，出口温度过程值大于设定值，将进口调节阀开度调小，减小天然气进气量；出口温度过程值小于设定值，将进口调节阀开度调大，增加天然气进气量。
69.若出口温度过程值大于设定值，将进口调节阀开度调小，减小天然气进气量；若出口温度过程值小于设定值，将进口调节阀开度调大，增加天然气进气量。
70.进一步，步骤s3中，将采集的温度和压力过程值与设定值进行比较，具体包括：
71.干燥塔单元s3步骤比较后，若干燥塔体内温度过程值大于设定值，将通过pid模块运算后，输出调大雾化器和送料泵频率，增加浓液输入量指定，若干燥塔体内温度过程值小于设定值，将通过pid模块运算后，输出减小雾化器和送料泵频率指令，增加浓液输入量；
72.雾化器油箱单元s3步骤比较后，若雾化器油箱内温度过程值大于设定值，将发出启动供油何抽油泵指令，增加油箱内油的循环速度，若雾化器油箱内温度过程值大于设定值，将发出停止供油和抽油泵指令；
73.固气分离单元(布袋除尘器v103)s3步骤比较后，若进料口压力大于s2步骤设定值，发出关闭旁路电动阀指令，同时通过pid模块运算后，输出调大引风机频率，增加抽风速度量指定；若进料口压力小于s2步骤设定值，发出打开旁路电动阀指令，同时通过pid模块运算后，输出调小引风机频率，减少抽风速度量指定；
74.步骤s4的具体控制方法：当系统中各环节的温度的过程值大于设定值时，则要减少天然气的供应量，同时增大浓液的供应量，此时输出减小进气阀的开度和增加现场执行部件输出功率的指令，增加送料泵和雾化器出去功率，增加冷介质输入量；当系统中各环节的温度的过程值小于设定值时，则要增加天然气的供应量，同时减少浓液的供应量，此时输出增加进气阀的开度和减低现场执行部件输出功率的指令，减小送料泵和雾化器出去功率，减少冷介质输入量。
75.最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。