城市生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及城市生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统，具体地说是基于机械往复式炉排炉的自动燃烧管理，应用于生活垃圾焚烧发电行业。它公开了利用能量平衡原理，根据垃圾焚烧产生的蒸汽量反推算出垃圾的热值，同时结合焚烧炉负荷需求，进行对焚烧炉垃圾进料器、炉排运动速度、一次风、二次风风量自动调整。它根据垃圾热值的不确定性及时调整垃圾入炉量、燃烧风量等，保证炉内垃圾燃烧的稳定和充分，保证设备安全、经济运行，同时大大提高了生产率和自动化程度，降低工人的劳动强度，具有很强的实用意义。
【专利说明】城市生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统
【技术领域】
[0001 ] 本发明涉及焚烧自动化控制，具体地说是基于机械往复式炉排炉的自动燃烧管理，应用于生活垃圾焚烧发电行业。
【背景技术】
[0002]随着城市经济高速发展，城市人口剧增，从而产生了大量生活垃圾，甚而出现垃圾围城。焚烧发电是最有效的垃圾减量化、无害化资源化处理手段，对解决“垃圾围城”这一难题具有积极作用，且符合我国循环经济发展要求，而且对于促进经济发展，减缓供电压力也有显著的帮助，垃圾处理发电也正逐渐成为我国大中型城市主要垃圾处理方式。
[0003]由于垃圾热值的波动性，如何实现垃圾燃烧稳定性，燃烧的完全性，以及排放的烟气优于国家标准，已成为垃圾焚烧业界的研究难题。本系统借鉴丹麦伟伦公司WTC(垃圾技术概念)先进技术控制理念(伟伦公司过去70年间，在全球各地有超过500例垃圾焚烧发电案例，机械往复式炉排炉技术应用广泛)，WTC技术涵盖了垃圾的热值不确定性、热值设计、环境、性能与效率、工程可行性、操作与维护设计等各个技术方面。
【发明内容】
[0004]为了有效地处理以上问题，本发明提供一种城市生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统。目的是根据垃圾热值的不确定性及时调整垃圾入炉量、燃烧风量等，保证炉内垃圾燃烧的稳定和充分，保证设备安全、经济运行，同时大大提高了生产率和自动化程度，降低工人的劳动强度，具有很强的实用意义。
[0005]本发明的技术解决方案是:利用能量平衡原理，根据垃圾焚烧产生的蒸汽量反推算出垃圾的热值，同时结合焚烧炉负荷需求，进行对焚烧炉垃圾进料器、炉排运动速度、一次风、二次风风量自动调整。从而达到一个相对稳定、科学焚烧控制状态(控制SAMA图见附件2)。整个系统过程分为如下几点，第一:信号采集，通过现场仪表监控设备收集并转换成计算机可识别的所需信号库。第二:逻辑计算与控制调节，收集信号传送到控制器后，通过坏点判断、滤波、延时等合理化处理得到可靠数据，然后再按照工艺计算、PID (比例-积分-微分算法)、顺序控制等逻辑计算控制后得出炉排、推料器、出渣机速度数值以及一次风、二次风风量数值。第三:信号执行，根据上一步所计算出相关数值输出转换成对应回路开关、电流信号连接到现场设备实际操作。
[0006]其中，所述控制系统的输入信号为以下:
锅炉能量 LBA10CJ001XJ69
燃烧空气能流量HLAO1CJ001XJ69 烟气损失 HNA10CJ001XJ69 辐射损失 HBKO1CJ001XJ68 炉渣损失 HDA30CJ001XJ69 锅炉灰损失ETGO1CJ001XJ69油燃烧器能量IE⑶11CJ001XJ69 垃圾进料量HFAOICWOO1XJ68 按以上输入信号计算所得信号:
总损失 HBKO1CJ001XJ69 垃圾能量 HFAO1CJ001XJ69 垃圾低热值HFAO1CJ001XJ68 所述的垃圾的热值计算公式:
【权利要求】
1.城市生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统，其特征在于该系统利用能量平衡原理，根据垃圾焚烧产生的蒸汽量反推算出垃圾的热值，同时结合焚烧炉负荷需求，进行对焚烧炉垃圾进料器、炉排运动速度、一次风、二次风风量自动调整；从而达到一个相对稳定的焚烧控制状态；整个系统过程分为如下几点，第一:信号采集，通过现场仪表监控设备收集并转换成计算机可识别的所需信号库；第二:逻辑计算与控制调节，收集信号传送到控制器后，通过坏点判断、滤波、延时等合理化处理得到可靠数据，然后再按照工艺计算、比例-积分-微分算法、顺序控制等逻辑计算控制后得出炉排、推料器、出渣机速度数值以及一次风、二次风风量数值；第三:信号执行，根据上一步所计算出相关数值输出转换成对应回路开关、电流信号连接到现场设备实际操作； 其中，所述控制系统的输入信号为以下: 锅炉能量 LBA10CJ001XJ69 燃烧空气能流量HLAOICJOO1XJ69 烟气损失 HNA10CJ001XJ69 辐射损失 HBKO1CJ001XJ68 炉渣损失 HDA30CJ001XJ69 锅炉灰损失ETGO1CJ001XJ69 油燃烧器能量IE⑶11CJ001XJ69 垃圾进料量HFAO1CW001XJ68 按以上输入信号计算所得信号: 总损失 HBKO1CJ001XJ69 垃圾能量 HFAO1CJ001XJ69 垃圾低热值HFAO1CJ001XJ68 所述的垃圾的热值计算公式:
2.根据权利要求1所述的城市生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统，其特征在于所述的机械往复式城市生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统包括有以下设备: 垃圾投料及进料斜槽: 垃圾进料挡板位于进料斗与进料斜槽之间，关闭时其作用是保持焚烧炉内部的负压； 推料器，炉排和液压系统: 液压系统设置有两台100 %容量液压油泵，提供推料器，炉排，垃圾进料挡板和出渣机的液压驱动； 垃圾通过十一个推料器的推动作用进入焚烧炉；为了让焚烧炉按照设定负荷工作，通过控制推料器的速度，进而控制进入焚烧炉的垃圾流量； 机械往复式炉排从上至下分为四级，垃圾随炉排移动而移动，完成烘干、燃烧、燃烬的系统过程； 一次风系统: 作用是烘干垃圾，提供助燃空气，经过蒸汽空气预热器加热后的一次风，从炉排下方通过8个进风口送入焚烧炉； 次风系统: 二次风的作用是在二次气相燃烧区中建立过量燃烧空气，以确保烟气混合物的完全燃烧；而且，二次风的喷入在烟气中形成湍流，使空气与烟气良好混合； 出禮:机系统: 出渣机系统包括三台水浸式液压驱动出渣机，用于推动由焚烧炉后部出渣口排出的炉渣到下级的炉渣输送机上，炉渣最终输送到渣坑里。
3.根据权利要求1所述的城市生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统，其特征在于所述系统与现场信号之间设备包括有: 控制器采用冗余配置，输入/输出接口使用S800系列1/0，实现包括自动化功能，操作员界面显示和记录，历史记录报表存档，同时通过现场总线设备和工业以太网与各辅助系统通讯联接，对于现场设 备、过程控制站和操作员站，整个控制系统采用一个统一的全局数据库，模件参数可以通过总线进行组态，模件状态通过一系列指示灯表示，同时也可以通过总线进行远程诊断，使用Profibus DP通信标准与控制器进行通信。
【文档编号】F23G5/50GK103900092SQ201410116017
【公开日】2014年7月2日 申请日期:2014年3月26日 优先权日:2014年3月26日
【发明者】刘益成, 罗翠红, 詹勇全, 李俊欣, 杨俊 , 朱红芳, 祝健钊 申请人:广州环投技术设备有限公司