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澳德自动控制系统在热解炉医疗垃圾焚烧中的应用

发布于:08-31



[关键词]:?电机?流量计?工控?步进电机


一、概述:

医疗垃圾处理目前在我国越来越受到重视,尤其在两年前非典疫情之后,政府和社会的环保意识越来越强。在从中央到地方的政策倾斜下,各个地方已经开始建设垃圾处理场所,其中一个重要的部分是医疗垃圾处理系统。?



对医疗垃圾进行热解焚烧是目前最有效的处理方法之一。其工艺包括垃圾的一次缺氧热解燃烧,热解气体两秒以上的二次高温过氧净化燃烧,燃烧后气体的冷却,除酸,除尘,排烟等步骤。正确的燃烧工艺控制可以使垃圾中的有害组分的破坏率达到99.99%,国家对热解焚烧的工艺技术指标已经制定了试行标准。因此自动化控制系统是这个系统中非常重要、关键的部分。







丰泉热解炉




MBS-10是澳德公司专门为医疗垃圾热解焚烧系统设计的自动控制系统。该系统利用了澳德公司在数据采集和控制软硬件上的技术优势,凝聚了澳德公司在医疗垃圾热解焚烧自动控制系统项目实施的丰富经验和对现场大量过程数据的分析结果,也充分体现了公司对医疗垃圾热解焚烧工艺流程深入了解。?



二、技术特点:



MBS-10实现了所有设备的手动操作都可以鼠标操作的功能(即远程操作功能)和控制柜面板操作(冗余与那程操作功能),?实现了对整个系统各物理量的监视、报警、记录、制图表、查询、打印、网络等功能。采用了双计算机冗余,提高了系统控制的可靠性。?



MBS-10最重要的功能,也是它区别于其他控制系统的功能,是它具有对多变量、多过程、多目标值的控制算法,保证了对不同的垃圾,在不同的燃烧过程中的优化控制,从而保证了垃圾的充分燃烧和排除烟气的质量。对于燃烧机的优化控制还降低了燃烧机的用油量,使运行成本大幅降低。?



MBS-10系统不仅仅对一燃室和二燃室的燃烧温度进行闭环控制,对它们的供氧量进行闭环控制,而且还使用排烟口的烟气分析结果和烟气流量这些系统物理量参与各控制环节,建立一燃室和二燃室之间的相互关系,协调它们间的控制,使这个系统控制结果和各过程的控制都能够达到要求,使整个系统处于闭环控制。?



以系统的鼓风为例:一燃室和二燃室的鼓风为燃烧助燃,烟囱前的引风机引导烟气从烟囱排出。系统的控制必须满足以下几点系统指标:



·引风机的排量应该大于鼓风机进风量之和以保证烟气不会在其他地方泄漏;



·同时引风机的排量不能超量以保证烟气在二燃室的逗留时间大于两秒;



·烟气中的CO含量不能超标,该参数确定了二燃室鼓风量的合理区间。即CO超标则说明二燃室供氧量不足,应该加大鼓风。



对于二燃室而言,它有其本身的控制要求:?



·温度要在1100℃左右的区间内;



·温度越高,氧气需求越大,鼓风量越大,以达到过氧燃烧的目的;



·在热解气体处于过氧自燃时,鼓风量越大,温度就会越低;



·反之在热解气体处于少氧自燃时,鼓风量越大,温度就会越高;



·一燃室的鼓风控制了二燃室自燃烟气量,也直接确定了二燃室的需氧量。



对于一燃室而言,它的控制要求是:?



·温度要在650-850℃范围区间内;



·其燃烧应为缺氧燃烧,即只要保证其自燃的前提下,尽可能少地鼓风供氧;



·温度越高,氧气需求越大,鼓风量要越大,以达到自燃的目的;



·在下部温度太低时,应启动燃烧机助燃;



·在下部温度达到一定程度时,停止燃烧机,让垃圾自燃,以鼓风助燃;



·保证上下部的温度梯度,以形成缺氧热解;



·当温度过高时,减少鼓风以迫使温度降低;?



这里充分说明了该系统的控制不是一个简单、单过程、单变量的控制。每一个控制要求都确定了各鼓风量的一个区间,计算机需要寻找一组组合,是个鼓风量落入这些要求的区间内。这就是一个自适应的控制过程。?



MBS-10采用PC-Based的硬件系统。因为PC-Based的系统具备这样的自适应的控制能力,容易进行各自系统的控制协调。系统还具有易扩展和易更新的特点。这在目前医疗垃圾热解焚烧技术工艺处于不断更新的阶段有其特别的意义。



三、系统功能指标:?



·可以远程控制或自动控制垃圾上料(到一燃室)



·远程控制系统各设备的开停机



·可以有设备顺序开停机过程锁定



·实现集中监视



·控制一燃室温度在650-850℃范围



·控制二燃室温度在1100℃左右



·热解烟气在二燃室时间不少于2秒



·监测排放烟气,各成分(如一氧化碳,二氧化硫)达到国家标准



·从控制上有效消除燃烧室漏烟现象



·燃烧机耗油量比目前其他系统减少30%



·较其他系统自动化程度提高50%



·多媒体报警功能



·数据显示、存储、图表?



四、硬件设备:?



MBS-10采用了高可靠性的美国?




控制柜
LabJack?U12作为数据采集控制器的核心,是一个PC-Based的控制系统。控制器通过中间继电器来控制设备的启停,而它通过USB接口连接到计算机上,接受计算机的控制。该控制器的组成和性能特点请详读http://www.ade-tech.com/products/ApplyUSB.htm。所有鼓风机的电机由变频器控制,而变频器通过485接口和计算机连接。?



五、软件系统:?



MBS-10采用美国组态软件DAQFactory作为人机对话界面和控制软件。软件界面生动、形象,操作方便、简单。软件系统还支持多媒体提示和报警机制,如语音,声光等。使用组态软件的另一个特点是软件系统可以方便地进行修改,使工艺的控制、显示界面、操作流程等更加符合用户的习惯和个性。下面是一些界面的截图。







控制界面的截图




控制界面的截图








控制界面的截图




控制界面的截图








控制界面的截图




控制界面的截图




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