用于放射性废物高温处理装置的监控系统的制作方法

本实用新型涉及核电厂放射性废物高温处理装置的控制技术领域，更具体地涉及一种用于放射性废物高温处理装置的监控系统。

背景技术：

在核电厂中，放射性废物高温处理装置一般包括进料系统、发生器辅助系统、熔融炉、二燃室及尾气处理系统等子设备。目前，在实现上述各子设备的控制时，一般采用的是在现场配置现场控制箱，操作人员就地手动完成控制工作。然而，该种控制方式需要操作人员出现在现场，因辐射关系必然会给操作人员带来伤害，且该种方式也会造成诸多不便。

此外，现场控制箱仅是实现对上述各子设备的现场控制，操作人员无法远程地监控各子设备当前运行情况等，因此无法及时发现现场问题及及时排除故障。

因此，有必要提供一种全新的控制及监控系统来克服上述缺陷。

技术实现要素：

本实用新型的目的是提供一种用于放射性废物高温处理装置的监控系统，以实现对放射性废物高温处理装置的远程控制及监控，避免因现场控制给操作人员带来辐射伤害，且可及时发现现场问题及及时排除故障。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于放射性废物高温处理装置的监控系统，包括控制台及现场控制箱。其中控制台包括远程控制设备及视频监控显示设备，视频监控显示设备包括相互连接监视器及摄像机，远程控制设备与现场控制箱连接并通过现场控制箱完成对放射性废物高温处理装置的远程控制，监视器设置于控制台，摄像机设置于放射性废物高温处理装置并实时获取放射性废物高温处理装置处的现场视频图像，摄像机将现场视频图像实时传输至监视器以显示。

与现有技术相比，由于本实用新型的监控系统包括控制台及现场控制箱，其中控制台包括远程控制设备。使用时，现场控制箱与放射性废物高温处理装置中的各主要设备进行连接，远程控制设备与现场控制箱连接，操作人员操作远程控制设备便可实现对放射线高温处理装置中各设备的远程集中控制管理功能，无需操作人员就地操作现场控制箱，从而避免了现场辐射对操作人员造成伤害，且操作更加方便。此外，该系统还包括视频监控显示设备，其具体包括相互连接监视器及摄像机。使用时，监视器设置于控制台，摄像机设置于放射性废物高温处理装置并实时获取现场视频图像，进一步地将现场视频图像回传至监视器。这样，操作人员在控制台通过监视器便可方便、及时地掌握熔融炉及二燃室等的燃烧状态及其它设备的运行状态，从而可及时地发现现场问题、排除故障，从而保证系统正常运行。进一步地，本实用新型的系统还提高了高温处理装置的运行自动化程度及运行可行性。

较佳地，该监控系统还包括控制柜，远程控制设备包括手动控制单元和/或上位机控制管理设备，手动控制单元与现场控制箱连接以实现对放射性废物高温处理装置的远程手动控制，控制柜的两端分别与上位机控制管理设备及现场控制箱连接，上位机控制管理设备通过控制柜及现场控制箱实现对放射性废物高温处理装置的远程自动控制。较佳地，控制柜为可编程逻辑控制柜，控制柜采用PROFIBUS总线与上位机控制管理设备连接。

具体地，手动控制单元包括相互连接的操作开关、按钮、指示灯及继电器。

具体地，对放射性废物高温处理装置的主要设备的远程自动控制包括显示动态流程图画面、显示动态工艺参数、设置与调整工艺参数、显示报警信息及显示参数变化趋势曲线图。

较佳地，监控系统还包括仪表显示柜，其与现场控制箱连接并检测显示放射性废物高温处理装置中各子设备的运行状况。

具体地，放射性废物高温处理装置包括与所述现场控制箱分别连接的进料系统、发生器辅助系统、熔融炉、二燃室及尾气处理系统。

通过以下的描述并结合附图，本实用新型将变得更加清晰，这些附图用于解释本实用新型的实施例。

附图说明

图1为本实用新型用于放射性废物高温处理装置的监控系统的配置总图。

图2为放射性废物高温处理装置的工艺控制框图。

具体实施方式

现在参考附图描述本实用新型的实施例，附图中类似的元件标号代表类似的元件。

请参考图1，本实用新型的监控系统用于实时监控及自动控制放射性废物高温处理装置的运行。其中，废物高温处理装置包括进料系统10、发生器辅助系统11、等离子发生器12、电源装置13、一燃室(熔融炉)14、二燃室15及尾气处理系统16。

该监控系统包括控制台及现场控制箱20，现场控制箱分别20与进料系统10、发生器辅助系统11、等离子发生器12、电源装置13、一燃室(熔融炉)14、二燃室15及尾气处理系统16连接。其中控制台包括远程控制设备及视频监控显示设备。远程监控设备包括手动控制单元21、上位机控制管理设备22及控制柜23，在本实施例中，控制柜23为可编程逻辑控制柜，即PLC控制柜。

进一步地，手动控制单元21由操作开关、按钮、指示灯和继电器等组成，满足系统控制连锁关系。通过该手动控制单元21及现场控制箱20完成对系统主要设备的远程手动控制。

进一步地，上位机控制管理设备22包括上位机、打印机及交换机，打印机及交换机与上位机连接，上位机采用PROFIBUS总线与PLC控制柜进行通讯，从而使得操作人员可通过上位机控制管理设备22、控制/23及现场控制箱20实现对主要设备的远程自动控制，并达到通过控制台的上位机控制管理设备22集中控制管理的功能。具体地，操作人员可通过上位机监视系统运行状态、运行参数、报警信息等，并对现场主要设备进行控制，其功能包括：动态流程图画面、动态工艺参数显示、工艺参数设置与调整、报警信息和参数变化趋势曲线图。

再请参考图1，视频监控显示设备包括监视器24、硬盘录像机及摄像机25，硬盘录像机分别与监视器24及摄像机25连接。监视器24设置于控制台，摄像机25设置于放射性废物高温处理装置并实时获取放射性废物高温处理装置处的现场视频图像，摄像机25将现场视频图像实时传输至监视器以显示。

进一步地，该监控系统还包括仪表显示柜26及整个系统的系统配电柜27，仪表显示柜26与现场控制箱20连接并检测显示放射性废物高温处理装置中各子设备的运行状况，系统配电柜27用于对整个系统进行配电。

需要说明的是，在图1所示的监控系统中，手动控制单元21、上位机控制管理设备22、监视器24、控制柜23、仪表显示柜26及系统配电柜27均属于中央控制室的范畴。此外，在本实用新型的另一实施例中，远程控制设备仅有手动控制单元21，通过其也可实现对高温处理装置中各主要设备的远程控制；而在再一实施例中，远程控制设备仅有上位机控制管理设备22及PLC控制柜23，通过该两者实现远程控制。

为了更加清楚地了解本实用新型监控系统的工作原理，请结合图1及图2，以详细描述该监控系统根据废物高温处理装置工艺控制流程实现对其的自动控制及监控。具体地，该监控系统需执行以下步骤：

步骤1：系统启动前准备；具体地，检查系统各设备是否通电就绪、状态是否正常、各传感器信号是否正常；

步骤2：开启系统冷却水供应；具体地，开启冷却水总阀门，根据工艺运行参数调节冷却水分流流量，分别供应给熔融炉和二燃室冷却回路，实时监测冷却水流量和温度；

步骤3：启动发生器辅助系统；具体地，开启软水机给软水灌供水，待达到指定液位开启发生器软水供应，并按工艺要求调节流量，实时监测该流量；开启制氮机供给氮气储存罐，待达到指定压力时开启氮气供应阀，并按工艺要求调节氮气流量，实时监测氮气纯度、出口压力和氮气流量；

步骤4：开启尾气处理系统；具体地，启动尾气处理系统，检查尾气系统各温度和压力是否达到工艺设定值，监测各设备是否运行正常；

步骤5：投运二燃室；具体地，启动罗茨风机，并调节进气流量使之满足工艺要求；启动炉内燃烧器，调节燃气流量，使二燃室炉膛中部温度达到工艺要求；

步骤6：投运熔融炉；具体地，确认等离子发生器供气供水正常工作后启动发生器电源装置，并控制电源装置根据输出电流情况自动完成发生器从引狐到一级狐、二级狐的转换，监视发生器输出电压、电流，调节发生器输出电流使之满足工艺要求；之后开启熔融炉底部电加热器，调节电加热器功率，保证炉底排渣口温度满足工艺要求；

步骤7：系统投料运行；具体地，固体废料经破碎机破碎后送到熔融炉进料口，系统根据熔融炉和二燃室工作状态开启熔融炉进料阀门，固体废物由等离子发生器将其熔融，系统运行过程中监视各点工作温度，调节各环节冷却水流量，保证系统稳定运行。

步骤8：停止投料关闭系统；具体地，停止废料破碎，关闭进料阀门；之后待无废渣排除后，停运发生器电源装置和排渣口电加热器；之后待二燃室充分燃烧后关闭燃烧室切断燃气，火焰熄灭后关闭罗茨风机；之后待尾气排放干净后关闭尾气处理系统；之后待温度下降到安全值后，关闭冷却水供应；之后切断系统总电源，系统停运好。

从以上描述可以看出，本实用新型的监控系统具备以下优点：

(1)操作人员操作远程控制设备便可实现对放射线高温处理装置中各设备的远程集中控制管理功能，无需操作人员就地操作现场控制箱20，从而避免了现场辐射对操作人员造成伤害，且操作更加方便；

(2)操作人员在控制台通过监视器24便可方便、及时地掌握熔融炉及二燃室等的燃烧状态及其它设备的运行状态，从而可及时地发现现场问题、排除故障，从而保证系统正常运行；

(3)该系统通过MPI通讯及PROFIBUS总线，对高温处理装置各环节和设备达到了集中控制管理功能；

(4)提高了高温处理装置运行自动化程度；

(5)提高了高温处理装置运行可靠性。

以上结合最佳实施例对本实用新型进行了描述，但本实用新型并不局限于以上揭示的实施例，而应当涵盖各种根据本实用新型的本质进行的修改、等效组合。