用于垃圾焚烧行业碱液制备控制算法及控制系统的制作方法

本发明属于垃圾焚烧尾气处理
技术领域：
，具体涉及一种用于垃圾焚烧行业碱液制备控制算法及控制系统。
背景技术：
：垃圾焚烧是目前较为经济、高效的垃圾处置方案，具有无害化、减量化、资源化等特点，近年来在中国得到了广泛的发展。垃圾焚烧后污染物主要集中于烟气排放，其中含有粉尘、so2、hcl、nox、重金属、二噁英等污染物，会对环境造成很大的污染，必须净化达标后排放。针对烟气中的so2、hcl等酸性气体，目前垃圾电厂多采用半干法脱酸，其特点是效率较高，可满足现有排放标准(《生活垃圾焚烧污染物控制标准》gb18485-2014so2<100mg/nm3；hcl<60mg/nm3，足量添加时可满足欧盟2010标准so2<50mg/nm3；hcl<10mg/nm3)；干式出渣，无需水处理系统。但随着环保要求日益严格，半干法效率无法满足更严格的排放标准，同时半干法产生的大量飞灰作为危废，增加了处理难度，因此部分项目需采用效率更高的湿法工艺。不同于火电厂，垃圾电厂烟气中hcl含量很高，若采用常规石灰石石膏法，hcl的存在使得浆液中cacl2含量上升，抑制了caco3的溶解吸收效果，造成湿法效率降低，堵塞风险增大。因此，目前垃圾焚烧行业主要采用naoh湿法脱酸，其反应产生的盐均为可溶物，效率高，无堵塞等问题。由于液碱普遍是30％浓度的便于运输和安全，由于半干法已经去除大部分的酸性物质，如用原30％浓度的碱液，添加量过小，不便于控制。由于碱液溶解度和温度有很大关系，冬季时碱会结晶析出堵塞管道。所以工艺上要求碱液稀释后10％左右使用。在资源紧缺的今天，如何在保证各方面技术指标的基础上有效控制物料消耗，是各企业发展面临的现实问题。稀释碱液的浓度配比的稳定，直接关系到生产的稳定性和物料的消耗。现有的控制方式只提供一种简单的配比计算方法：根据浓度的百分比和总量计算出碱液的重量和水的重量，通过液位系统计量物料，然后搅拌，并没有考虑碱液浓度、密度、温度之间的关系。根据现场生产人员的反映，通过他们的抽样检查：实际浓度与设定的浓度最高能相差一倍多。由于误差大，生产上大多根据经验手动控制碱液量，增加工作量，造成物料消耗大。因此，基于上述技术问题需要设计一种新的用于垃圾焚烧行业碱液制备控制算法及控制系统。技术实现要素：本发明的目的是提供一种用于垃圾焚烧行业碱液制备控制算法及控制系统。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种用于垃圾焚烧行业碱液制备控制算法，包括：设置碱液制备的相关参数；根据相关参数获取碱液制备过程中所需的添加参数；以及根据添加参数制备碱液。进一步，所述设置碱液制备的相关参数的方法包括：所述相关参数包括：总的制液量wtotal、碱液原始浓度η0、碱液稀释后浓度η1、要水量w。进一步，所述根据相关参数获取碱液制备过程中所需的添加参数的方法包括：根据实测的储罐温度t0、碱液原始浓度η0，根据标准表格，通过线性插值法获取碱液原始的密度ρ0；根据实测的储罐温度t1、碱液稀释后浓度η1，根据标准表格，通过线性插值法获取碱液稀释后的密度ρ1；其中，y为实际检测的温度值；y1，y2为标准的温度值；x为实际碱液浓度；x1，x2为标准的浓度值；z1，z2，z3，z4为标准的温度值和浓度值对应的碱液密度值；z为实际需要求解的密度值；稀释后的碱液高度为：单位为mm；其中，r为稀释罐的半径，单位为m；配置的溶液需要水量为：单位为kg；需要加原溶液的量为：单位为kg；需要加原溶液的量中含水量为：单位为kg；需要新加水量的高度为：单位为mm；需要新加水量为(m1-m3)，单位为kg。进一步，所述根据添加参数制备碱液的方法包括：在碱液制备过程中所需的添加参数获取后，当所有电机无故障时延时第一预设时间后打开除盐水进水阀。进一步，所述根据添加参数制备碱液的方法还包括：当水量达到设定值时，所有阀门为自动状态时，关闭除盐水进水阀。进一步，所述根据添加参数制备碱液的方法还包括：当所有阀门无故障时，将除盐水进水阀关闭到位，打开浓碱加入阀；以及当制备罐出口阀、返料阀关到位，浓碱加入阀打开到位时，启动烧碱稀释泵。进一步，所述根据添加参数制备碱液的方法还包括：当液位超限故障，加碱液位达到时，关闭烧碱稀释泵并关闭浓碱加入阀，以及开启搅拌器；当制备后液位超预设高度时，烧碱稀释泵关闭、浓碱加入阀关到位后，延时第二预设时间后关闭搅拌器，完成碱液制备。另一方面，本发明还提供一种采用上述用于垃圾焚烧行业碱液制备控制算法的用于垃圾焚烧行业碱液制备控制系统，包括：碱液配方计算功能模块，根据相关参数获取碱液制备过程中所需的添加参数；以及顺控功能模块，根据添加参数制备碱液。进一步，所述碱液制备控制系统还包括：开关功能块、电机功能模块、阀门功能模块；所述开关功能块适于控制所述电机功能模块中的电机打开关闭；以及所述开关功能块适于控制所述阀门功能模块中的各阀门打开关闭。本发明的有益效果是，本发明通过设置碱液制备的相关参数；根据相关参数获取碱液制备过程中所需的添加参数；以及根据添加参数制备碱液，实现了提高碱液的配比浓度稳定性，操作方便、简单，减少系统的波动，提高碱液的利用率，减少不必要的物料消耗，节约垃圾焚烧发电企业运行成本。本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。附图说明为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明所涉及的用于垃圾焚烧行业碱液制备控制算法的流程图；图2是本发明所涉及的根据添加参数制备碱液的方法的流程图；图3是本发明所涉及的根据添加参数制备碱液时的pid图。具体实施方式为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例1图1是本发明所涉及的用于垃圾焚烧行业碱液制备控制算法的流程图。如图1所示，本实施例1提供了一种用于垃圾焚烧行业碱液制备控制算法，包括：设置碱液制备的相关参数；根据相关参数获取碱液制备过程中所需的添加参数；以及根据添加参数制备碱液，实现了提高碱液的配比浓度稳定性，操作方便、简单，减少系统的波动，提高碱液的利用率，减少不必要的物料消耗，节约垃圾焚烧发电企业运行成本。图2是本发明所涉及的根据添加参数制备碱液的方法的流程图；图3是本发明所涉及的根据添加参数制备碱液时的pid图。如图2和图3所示，在本实施例中，所述设置碱液制备的相关参数的方法包括：所述相关参数包括：总的制液量wtotal、碱液原始浓度η0、碱液稀释后浓度η1、要水量w(即m1-m3)。在本实施例中，所述根据相关参数获取碱液制备过程中所需的添加参数的方法包括：根据实测的储罐温度t0(原始碱液储罐温度，常规为30％浓度原液)、碱液原始浓度η0，根据标准表格(表1：naoh温度浓度对照表)，通过线性插值法获取碱液原始的密度ρ0；根据实测的储罐温度t1(稀释后碱液储罐温度)、碱液稀释后浓度η1，根据标准表格，通过线性插值法获取碱液稀释后的密度ρ1；表1：naoh温度浓度对照表0℃10℃15℃20℃30℃40℃50℃1％1012.41011.51010.651009.51006.91003.3999.05％1059.81057.11055.51053.81050.11045.81041.210％1117.11113.21111.11108.91104.31099.51094.216％1184.91180.11177.61175.11169.91164.51158.820％1229.61224.41221.81219.11213.61207.91202.030％1340.01334.01330.91327.91321.71315.41309.032％1361.41355.21352.01349.01342.71336.21329.8其中，y为实际检测的温度值(即t1)；y1，y2为标准的温度值；x为实际碱液浓度(即η1)；x1，x2为标准的浓度值；z1，z2，z3，z4为标准的温度值和浓度值对应的碱液密度值；z为实际需要求解的密度值(即ρ1)；运行人员用重量kg来计算，而现场圆柱形储罐为液位测量m稀释后的碱液高度为：单位为mm；其中，r为稀释罐的半径，单位为m；配置的溶液需要水量为：单位为kg；需要加原溶液的量为：单位为kg；需要加原溶液的量中含水量为：单位为kg；需要新加水量的高度为：单位为mm；需要新加水量为(m1-m3)，单位为kg。在本实施例中，所述根据添加参数制备碱液的方法包括：在碱液制备过程中所需的添加参数获取后，当所有电机(所用到的泵、搅拌等由电动机驱动的设备)无故障时延时第一预设时间(1s)后打开除盐水进水阀(xv3001a)，向碱液稀释罐中加入一定量的除盐水；在本实施例中，所述根据添加参数制备碱液的方法还包括：当水量达到设定值时所有阀门为自动状态时，关闭除盐水进水阀(xv3001a)。在本实施例中，所述根据添加参数制备碱液的方法还包括：当所有阀门无故障时，将除盐水进水阀关闭到位，打开浓碱加入阀(xv3002a或b)；以及当制备罐(碱液稀释罐)出口阀、返料阀关到位，浓碱加入阀打开到位时，启动烧碱稀释泵(p3002a或b)，向碱液稀释罐中注入碱液储罐内的烧碱溶液。在本实施例中，所述根据添加参数制备碱液的方法还包括：当无液位超限故障，加碱液位达到时，关闭烧碱稀释泵并关闭浓碱加入阀，以及开启搅拌器(a3001a)，搅拌碱液稀释罐内溶液；当制备后液位超预设高度时，烧碱稀释泵关闭、浓碱加入阀关到位后，延时第二预设时间(5min)后关闭搅拌器，完成碱液制备。可以设置1套碱液存储制备及输送系统，可供2条线同时使用，碱液存储制备及输送系统的主要设备有碱液储罐(含加热装置)、碱液稀释罐(含搅拌器)、卸碱泵、碱液稀释泵、碱液输送泵等。碱液储罐，30％的烧碱溶液储存在烧碱储罐中。碱液储罐采用单层不锈钢设计。储罐直径2.5m，高度3m，设计容量为14.7m3，可满足两条线15天存量(在最大连续工况)。为避免30％烧碱溶液在低温下发生结晶，碱液储罐配备插入式加热装置，电加热器的功率为2x18.5kw。碱液稀释罐，根据设定的液位，先向碱液稀释罐中加入一定量的除盐水，随后通过碱液稀释泵向碱液稀释罐中注入30％的烧碱溶液，制备过程中搅拌器持续搅拌使二者混合稀释成10％的烧碱溶液。碱液稀释罐采用单层不锈钢设计。共配置2台稀释罐，每台稀释罐直径2m，高度2.2m，设计容量为6.9m3，可满足两条线2天使用量(在最大连续工况)，2台稀释罐交替使用。碱液稀释搅拌器为顶进式，功率为2.2kw。卸碱泵，30％的烧碱溶液由槽车运输至厂区，通过卸碱泵注入烧碱储罐中。共配置1台不锈钢离心泵，额定流量为30m3/h，扬程为15m，额定功率为3kw。碱液稀释泵，碱液稀释泵从碱液储罐中将30％的烧碱溶液送入碱液稀释罐中。共配置2台不锈钢离心泵(一用一备)，额定流量为10m3/h，扬程为15m，额定功率为2.2kw。碱液输送泵，碱液输送泵从碱液稀释罐中将10％的烧碱溶液送入湿法洗涤系统中。共配置2台不锈钢离心泵(一用一备)，额定流量为1m3/h，扬程为25m，额定功率为0.37kw。烧碱输送泵出口配有回流管路将多余烧碱溶液回流至碱液稀释罐。实施例2在实施例1的基础上，本实施例2还提供一种采用实施例1中用于垃圾焚烧行业碱液制备控制算法的用于垃圾焚烧行业碱液制备控制系统，包括：碱液配方计算功能模块，根据相关参数获取碱液制备过程中所需的添加参数；以及顺控功能模块，根据添加参数制备碱液(控制碱液储罐、碱液稀释罐、卸碱泵、碱液稀释泵、碱液输送泵、各阀门等工作，以制备碱液)。在本实施例中，所述碱液制备控制系统还包括：开关功能块、电机功能模块、阀门功能模块、模拟量功能模块(现场温度、液位、压力、流量等连续信号由标准的4-20ma信号转换为实际意义工程量的计算功能块)等；所述开关功能块适于控制所述电机功能模块中的电机打开关闭；以及所述开关功能块适于控制所述阀门功能模块中的各阀门打开关闭。综上所述，本发明通过设置碱液制备的相关参数；根据相关参数获取碱液制备过程中所需的添加参数；以及根据添加参数制备碱液，实现了提高碱液的配比浓度稳定性，操作方便、简单，减少系统的波动，提高碱液的利用率，减少不必要的物料消耗，节约垃圾焚烧发电企业运行成本。在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，也可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例的装置、方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现方式中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。另外，在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一起形成一个独立的部分，也可以是各个模块单独存在，也可以两个或两个以上模块集成形成一个独立的部分。所述功能如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。以上述依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关工作人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定其技术性范围。当前第1页12