一種生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備集成控制方法及系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及生化污泥處理領(lǐng)域，特別涉及一種生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備集成控制方法及系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]污泥烘干碳化技術(shù)作為一種新興的環(huán)保技術(shù)，逐漸閃耀出它特有的光芒。其以穩(wěn)定，環(huán)保，廢物利用，變廢為寶等優(yōu)異性成為眾多污泥處理技術(shù)中的亮點(diǎn)。目前，污泥烘干炭化技術(shù)剛剛在國(guó)內(nèi)興起，在為數(shù)不多的企業(yè)中，幾乎所有的企業(yè)都是人工作業(yè)來控制設(shè)備的正常運(yùn)行。因?yàn)闆]有自動(dòng)化的系統(tǒng)，又要操控20多臺(tái)電機(jī)，經(jīng)常由于工作人員的疏漏發(fā)生事故，造成工作效率低下，設(shè)備壽命縮減。同時(shí)，由于沒有很好的監(jiān)控軟件使得工作人員必須要在溫度高，刺鼻性氣味濃烈的現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行操作和監(jiān)視，長(zhǎng)期在這種環(huán)境下工作，很容易造成各種慢性疾病的發(fā)生。因此，解決生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備的自動(dòng)控制的問題顯得尤為重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)與不足，提供一種生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備集成控制方法。
[0004]本發(fā)明的另一目的在于提供一種生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備集成控制系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明的目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0006]一種生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備集成控制方法，包含以下三個(gè)部分:
[0007]熱風(fēng)爐部分:根據(jù)交叉限幅調(diào)節(jié)關(guān)系分別向油量調(diào)節(jié)回路和助燃空氣調(diào)節(jié)回路，PLC控制器發(fā)出相應(yīng)的控制信號(hào)，所述油量調(diào)節(jié)回路和助燃空氣調(diào)節(jié)回路根據(jù)相應(yīng)的控制信號(hào)調(diào)節(jié)高壓噴油泵和助燃風(fēng)機(jī)；所述交叉限幅調(diào)節(jié)關(guān)系是在熱風(fēng)爐升溫之前，先使助燃空氣流量達(dá)到最高限幅值，再打開高壓噴油泵，直至熱風(fēng)爐溫度升至第一目標(biāo)溫度值；在降溫之前，先使油氣流量降到最低限幅值，再降低助燃空氣流量，直至熱風(fēng)爐溫度降至第二目標(biāo)溫度值；
[0008]烘干爐部分:采用串級(jí)PID控制，主控制器和副控制器均采用PLC控制器上的PID控制端口，主控變量為爐溫，副變量為氣體流量；主控制器將PLC控制器接收到的溫度值與設(shè)定值比較得到的差值，通過PID運(yùn)算，將運(yùn)算結(jié)果作為副控制器的設(shè)定值，將該值與流量表示數(shù)進(jìn)行比較并通過副控制器的PID運(yùn)算，并將最終的結(jié)果輸出到變頻器，在通過變頻器的轉(zhuǎn)數(shù)來控制真空泵的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而保證爐內(nèi)溫度穩(wěn)定在目標(biāo)溫度；
[0009]炭化爐部分:采用串級(jí)PID控制，主控制器和副控制器均采用PLC控制器上的PID控制端口，主控變量為爐溫，副變量為氣體流量；主控制器將PLC控制器接收到的溫度值與設(shè)定值比較得到的差值，通過PID運(yùn)算，將運(yùn)算結(jié)果作為副控制器的設(shè)定值，將該值與流量表示數(shù)進(jìn)行比較并通過副控制器的PID運(yùn)算，并將最終的結(jié)果輸出到變頻器，在通過變頻器的轉(zhuǎn)數(shù)來控制高溫風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)動(dòng)速度，從而保證爐內(nèi)溫度穩(wěn)定在目標(biāo)溫度。
[0010]所述的熱風(fēng)爐、烘干爐、炭化爐中的爐溫是通過溫度測(cè)量?jī)x表測(cè)量得到的，溫度測(cè)量?jī)x表將測(cè)得的溫度數(shù)據(jù)傳輸給PLC控制器；所述的熱風(fēng)爐、烘干爐、炭化爐中的熱風(fēng)流量是通過流量計(jì)測(cè)得的，流量計(jì)將測(cè)得的流量數(shù)據(jù)傳輸給PLC控制器。
[0011]所述的溫度測(cè)量?jī)x表為熱電偶傳感器或熱電阻傳感器。
[0012]本發(fā)明的另一目的通過以下的技術(shù)方案實(shí)現(xiàn):
[0013]一種生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備包括烘干爐、炭化爐、熱風(fēng)爐、與烘干爐相連的尾氣噴淋室I和與炭化爐相連的尾氣噴淋室II，生化污泥從淤泥池中被抽取出來后，經(jīng)傳送裝置傳輸至烘干爐，烘干爐對(duì)生化污泥進(jìn)行烘干，在烘干的過程中均勻轉(zhuǎn)動(dòng)以確保生化污泥被均勻烘干，然后被烘干的生化污泥傳輸至炭化爐進(jìn)行炭化，炭化完成后即完成對(duì)生化污泥的無害化處理；熱風(fēng)爐提供熱風(fēng)分別進(jìn)入到烘干爐、炭化爐中對(duì)生化污泥進(jìn)行烘干、炭化。
[0014]一種生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備集成控制系統(tǒng)，包括PLC控制器，以及分別與PLC控制器相連的人機(jī)界面，安裝在熱風(fēng)爐中的高壓噴油泵、助燃風(fēng)機(jī)、溫度測(cè)量?jī)x表1、流量計(jì)I，安裝在烘干爐中的高溫風(fēng)機(jī)、溫度測(cè)量?jī)x表I1、流量計(jì)II，安裝在炭化爐中的真空泵、溫度測(cè)量?jī)x表II1、流量計(jì)III，其中人機(jī)界面為顯示工藝流程控制的工控機(jī)，該工控機(jī)為上位機(jī)；PLC控制器為下位機(jī)；高壓噴油泵、助燃風(fēng)機(jī)、溫度測(cè)量?jī)x表1、流量計(jì)1、高溫風(fēng)機(jī)、溫度測(cè)量?jī)x表I1、流量計(jì)I1、真空泵、溫度測(cè)量?jī)x表II1、流量計(jì)III為現(xiàn)場(chǎng)控制單元；上位機(jī)、下位機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)控制單元構(gòu)成三級(jí)分布式控制系統(tǒng)。高溫風(fēng)機(jī)直接將熱風(fēng)爐中的熱風(fēng)輸送至炭化爐，真空泵則通過抽取烘干爐中的空氣將熱風(fēng)爐中的熱風(fēng)引進(jìn)來。
[0015]所述的PLC控制器是通過變頻器來分別控制高壓噴油泵、助燃風(fēng)機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)、真空泵的轉(zhuǎn)速。
[0016]所述的PLC控制器通過Ethernet總線和人機(jī)界面相連，通過RS485總線與變頻器相連，所述的溫度測(cè)量?jī)x表1、流量計(jì)1、溫度測(cè)量?jī)x表I1、流量計(jì)I1、溫度測(cè)量?jī)x表II1、流量計(jì)III通過RS485通訊電纜將其測(cè)量的數(shù)值顯示在人機(jī)界面上。
[0017]所述的溫度測(cè)量?jī)x表1、溫度測(cè)量?jī)x表I1、溫度測(cè)量?jī)x表III為熱電偶傳感器或熱電阻傳感器。
[0018]所述的生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備集成控制系統(tǒng)，還包括與PLC控制器相連的干燥尾氣噴淋循環(huán)泵、干餾尾氣噴淋循環(huán)泵，干燥尾氣噴淋循環(huán)泵、干餾尾氣噴淋循環(huán)泵分別安裝在尾氣噴淋室1、尾氣噴淋室II中。通過干燥尾氣噴淋循環(huán)泵、干餾尾氣噴淋循環(huán)泵對(duì)烘干爐、炭化爐產(chǎn)生的尾氣進(jìn)行無害化處理。
[0019]所述的PLC控制器通過I/O模塊直接控制干燥尾氣噴淋循環(huán)泵、干餾尾氣噴淋循環(huán)泵的工作狀態(tài)。
[0020]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點(diǎn)和有益效果:
[0021]通過PLC控制器進(jìn)行串級(jí)PID控制克服了被控對(duì)象為溫度時(shí)的較大的容量滯后和純之后，并且抑制了控制過程中的變化劇烈幅度較大的擾動(dòng)，最主要的是克服了溫度變化的非線性影響，從而大大的提高了控制精度和準(zhǔn)確度；而使用PLC和組態(tài)軟件組成的控制系統(tǒng)，將繁雜危險(xiǎn)的污泥碳化過程變得簡(jiǎn)單易行，大大降低了工人工作的難度，提高了工作效率，增加了設(shè)備的使用壽命和整體流程的準(zhǔn)確程度；并且實(shí)現(xiàn)了整個(gè)生產(chǎn)流水線的自動(dòng)化。
[0022]熱風(fēng)爐中的交叉線福調(diào)節(jié)能保證熱風(fēng)爐中的油氣充分進(jìn)行燃燒，消除安全隱患。
【附圖說明】
[0023]圖1為本發(fā)明所述的生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備集成控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖2為本發(fā)明所述的生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備集成控制方法的控制邏輯簡(jiǎn)圖；
[0025]圖3為本發(fā)明所述的生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備集成控制方法的炭化爐、烘干爐的控制回路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0026]下面結(jié)合實(shí)施例及附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)的描述，但本發(fā)明的實(shí)施方式不限于此。
[0027]一種生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備包括烘干爐、炭化爐、熱風(fēng)爐、與烘干爐相連的尾氣噴淋室I和與炭化爐相連的尾氣噴淋室II，生化污泥從淤泥池中被抽取出來后，經(jīng)傳送裝置傳輸至烘干爐，烘干爐對(duì)生化污泥進(jìn)行烘干，在烘干的過程中均勻轉(zhuǎn)動(dòng)以確保生化污泥被均勻烘干，然后被烘干的生化污泥傳輸至炭化爐進(jìn)行炭化，炭化完成后即完成對(duì)生化污泥的無害化處理；熱風(fēng)爐提供熱風(fēng)分別進(jìn)入到烘干爐、炭化爐中對(duì)生化污泥進(jìn)行烘干、炭化。
[0028]如圖1，一種生化污泥烘干炭化一體式設(shè)備集成控制系統(tǒng)，包括PLC控制器，以及分別與PLC控制器相連的人機(jī)界面，安裝在熱風(fēng)爐中的高壓噴油泵、助燃風(fēng)機(jī)、溫度測(cè)量?jī)x表1、流量計(jì)I，安裝在烘干爐中的高溫風(fēng)機(jī)、溫度測(cè)量?jī)x表I1、流量計(jì)II，安裝在炭化爐中的真空泵、溫度測(cè)量?jī)x表II1、流量計(jì)III，其中人機(jī)界面為顯示工藝流程控制的工控機(jī)，該工控機(jī)為上位機(jī)；PLC控制器為下位機(jī)；高壓噴油泵、助燃風(fēng)機(jī)、溫度測(cè)量?jī)x表1、流量計(jì)1、高溫風(fēng)機(jī)、溫度測(cè)量?jī)x表I1、流量計(jì)I1、真空泵、溫度測(cè)量?jī)x表II1、流量計(jì)III為現(xiàn)場(chǎng)控制單元；上位機(jī)、下位機(jī)、現(xiàn)場(chǎng)控制單元構(gòu)成三級(jí)分布式控制系統(tǒng)；
[0029]所述的PLC控制器是通過變頻器來分別控制高壓噴油泵、助燃風(fēng)機(jī)、高溫風(fēng)機(jī)、真空泵的轉(zhuǎn)速；
[0030]所述的PLC控制器通過Ethernet總線和人機(jī)界面相連，通過RS485總線與變頻器相連，所述的溫度測(cè)量?jī)x表1、流量計(jì)1、溫度測(cè)量?jī)x表I1、流量計(jì)I1、溫度測(cè)量?jī)x表II1、流量計(jì)III通過RS485通訊電纜將其測(cè)量的數(shù)值顯示在人機(jī)界面上；
[0031]所述的溫度測(cè)量?jī)x表1