专利名称：一种活性焦再生装置的运行控制系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种控制系统，具体地涉及一种用于活性焦再生装置的运行控制系统。
背景技术：
活性焦过滤吸附处理废水或污水是一种新兴的废水或污水处理方法。采用活性焦过滤吸附法，对遭受污染的城市水源地的水进行预处理，去除水中的污染物、菌类、嗅味、色度等，使处理后的水质达到一级水源水质标准。采用活性焦过滤吸附法，对经过生化处理后的城市污水进行深处理，可以去除水中的污染物、菌类、嗅味、色度等，使处理后的水质达到《地表(面)水环境质量标准》(GB3838-2002)表I基本项目标准值中的III类地表水标准。采用活性焦过滤吸附法，对经过生化处理的工业废水进行深处理，可以使处理后的水质达到企业生产用水标准或国家规定的行业污染物排放标准。处理污水、废水后的活性焦吸附了大量的有机污染物，如果不进行再生，使用一次就废弃，不仅使污染物转移，造成环境污染，而且造成处理费用高。活性焦再生装置包括上料设备、活化设备、燃烧设备、气体净化分离设备、除尘设备、活化蒸汽加热设备、活性焦冷却设备、余热回收设备、活性焦输送储存设备等等。由于活性焦再生装置的设备多，操作复杂，采用人工操作管理，不仅需要有一定的经验，而且工作量大，管理人员多，容易出现操作差错，导致再生活性焦的质量无法保证，同时活性焦再生装置运行效率低，增加能源消耗。
是否能够采用一种控制系统对活性焦再生装置的各种设备进行连锁操作、控制、管理，提高系统运行的稳定性，降低操作人员的工作强度，提高再生活性焦的质量，节约能源，降低活性焦的再生成本，至今未见报道。
实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种活性焦再生装置的运行控制系统，以克服公知技术中存在的缺陷。为实现上述目的，本实用新型提供的活性焦再生装置的运行控制系统包括控制层、动力终端层与现场层，其中:控制层为一电控柜，电控柜内安装有可编程逻辑控制器，实现对整个活性焦再生装置的运行；动力终端层包括配电柜和集散终端柜:配电柜为整个活性焦再生装置配电；集散终端柜为远程IO站，控制现场数据的采集与转换；现场层包括现场设备和按钮站，以及现场仪表和显示操作站:按钮站与配电柜电气连接；显示操作站连接集散终端柜，通过现场仪表显示系统运行参数。[0016]所述活性焦再生装置的运行控制系统，其中，电控柜上设有手动/自动切换开关，切换到手动状态时，由手动控制活性焦再生装置每台设备的独立开停。所述活性焦再生装置的运行控制系统，其中，集散终端柜上设置有指示灯和仪表，显示活性焦再生装置中每台设备的运行和故障状态。所述活性焦再生装置的运行控制系统，其中，动力终端层的配电柜为活性焦再生装置配电，包括再生机组、螺旋输送机、引风机、除尘器、斗式提升机、仓顶除尘器、补水泵、活性焦冷却设备、混合汽净化分离设备的电机配电，同时为集散终端柜配电。本实用新型的活性焦再生装置的运行过程如下:I)电控柜起动引风机运行，并根据设定的加热室的负压范围，加热室压力的传感器的信号，自动调整引风机转速；2)电控柜起动除尘器运行；电控柜 起动混合汽净化分离设备运行，并根据设定的再生机组混合汽出口压力，和滚筒混合汽出口压力的传感器的信号，调整混合汽净化分离设备转速，使混合汽出口压力保持在10 15Pa ；3)电控柜起动滚筒运行，并根据设定的转速，调整，滚筒以每分钟一转顺时针方向转动；4)电控柜起动螺旋输送机运行，根据设定的活性焦输入数量，向再生机组中输入活性焦；5)电控柜根据设定的加热室的温度，逐台启停燃烧器运行；6)当加热室的温度达到预定温度时，电控柜启动蒸汽阀，并根据设定的蒸汽流量，通过蒸汽阀控制蒸汽输入量；7)当蒸汽输入完成后，电控柜根据燃烧器启停顺序，逐台关闭燃烧器，只保留再生机组中间的一台燃烧器运行；8)电控柜启动活性焦冷却设备、斗式提升机、仓顶除尘器；9)当活性焦冷却设备、斗式提升机、仓顶除尘器运行正常，加热室内的温度降到预定预定温度以下时，电控柜控制滚筒停止转动，同时电控柜将滚筒的转动方向切换为逆时针方向转动，并控制调整滚筒的转速；当活性焦冷却设备、斗式提升机、仓顶除尘器没有正常运行，或加热室内的温度高于预定温度以上时，电控柜将滚筒的转动方向切换处于锁定状态，无法切换为反转；10)当滚筒内的活性焦全部排出分钟后，电控柜停止活性焦冷却设备、斗式提升机、仓顶除尘器运行；11)电控柜控制滚筒停止转动后，电控柜将滚筒的转动方向切换为顺时针方向转动，并控制调整滚筒的转速； 12)重复上述过程4-11。所述的控制运行过程，其中，过程I)中加热室的负压范围为-30 _50Pa。所述的控制运行过程，其中，过程6)中加热室的预定温度时为900°C。所述的控制运行过程，其中，过程9)中加热室内的预定温度为200°C。所述的控制运行过程，其中，过程9)中滚筒的转速为每分钟两转。所述的控制运行过程，其中，过程11)中滚筒的转速调整为每分钟一转。本实用新型上述控制系统之间以及与活性焦再生装置之间的电性连接均采用公知技术进行连接。本实用新型的控制系统能够对活性焦再生装置的各种设备进行连锁操作、控制、管理，提高系统运行的稳定性，降低操作人员的工作强度，提高再生活性焦的质量，节约能源，降低活性焦的再生成本。
图1为本实用新型活性焦再生系统运行控制方法示意图；图2为配电柜示意图；图3为电控柜示意图。图4为一号集散终端柜图；图5为二号集散终端柜不意图；图6为三号集散终端柜示意图。附图中的标记说明:I再生机组、2燃烧器、3引风机、4螺旋输送机、5混合汽净化分离设备、6除尘器、7蒸汽过热器、8活性焦冷却设备、9斗式提升机、10活性焦储料仓、11仓顶除尘器、12活化气体混合器、13 —号集散终端柜、14 二号集散终端柜、15配电柜、16三号集散终端柜、17电控柜、18显示表、19手动/自动切换开关、20起动按钮、21转速调整旋钮、22显示屏、23控制柜门、25玻璃防尘门、26 亚光不锈钢板、28控制柜门锁、29控制柜本体、30现场仪表、31余热蒸汽发生器、32蓄热罐、33补水泵、34停止按钮、35正反转旋钮、36蒸汽阀、37滚筒、38加热室、39转向手动/自动控制旋钮、40进料室、41出料室、42按钮站、43蒸汽泄压阀。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步说明。本实用新型的用于活性焦再生装置的运行控制系统，根据活性焦再生车间的实际情况，采用纵向分层、横向分区的现场分布式的控制结构。保持活性焦再生车间电气控制系统硬件的冗余性、相关性和独立性，将“危险”最大限度的分散，保证系统任一部分出现故障都不会影响其它部分的正常运行。系统的结构分为三层，分别为控制层、动力终端层与现场层。其中:控制层为一电控柜17，电控柜17内安装有可编程逻辑控制器(PLC)，实现对整个活性焦再生装置的运行。本实用新型的一个例子是控制层的控制中心采用西门子S7-300控制系统实现对整个活性焦再生车间内的设备进行统一的管理和协调，确保各个系统能够按照既定程序自动运行。动力终端层包括配电柜15和集散终端柜13、14、16，其中:配电柜15为整个活性焦再生装置配电，包括再生机组1、螺旋输送机4、引风机3、除尘器6、斗式提升机9、仓顶除尘器11、补水泵33、活性焦冷却设备8、混合汽净化分离设备5的电机配电，同时为集散终端柜13、14、16配电；集散终端柜包括一号集散终端柜13、二号集散终端柜14、三号集散终端柜16，均与配电柜15电气连接，集散终端柜13、14、16负责现场数据的采集与切换。如温度与压力等信号数据，上传至电控柜17中进行处理。同时，电控柜17中的处理结果发送到集散终端柜13、14、16中以驱动现场设备或显示设备状态，比如阀门的开关或电机的运行状况显示。集散终端柜13、14、16上设有手动/自动切换开关，切换到手动状态时，由手动控制活性焦再生装置每台设备的独立开停。当切换到自动状态时，活性焦再生车间内的设备由PLC系统控制开停。集散终端柜13、14、16上设置有指示灯和仪表，显示活性焦再生装置中每台设备的运行参数和故障状态。现场层包括现场设备、按钮站42和现场仪表30:按钮站42与配电柜15电气连接，可由操作人员就地启停相关设备，具有停止操作最高优先权，保证设备运行安全。所有控制柜采用底部进线方式。仪表电缆敷设路由为:现场仪表30—电缆(穿钢管、电缆桥架)一集散终端柜13、14、16—电控柜17。本实用新型上述控制系统之间以及与活性焦再生装置之间的电性连接均采用公知技术进行连接。所述活性焦再生装置的运行控制系统，其中，运行状态点数:(I)滚筒37电机工作⑵引风机3工作(3)螺旋输送机4工作(4) I号燃烧器2工作(5) 2号燃烧器2工作(6) 3号燃烧器2工作(7) 4号燃烧器2工作(8) 5号燃烧器2工作(9) 6号燃烧器2工作(10) 7号燃烧器2工作(11)混合汽净化分离设备5工作(12)除尘器6工作(13)活性焦冷却设备7工作(14)斗式提升机9工作所述活性焦再生装置的运行控制系统，其中，故障状态点数:(I)滚筒37电机故障⑵引风机3故障(3)螺旋输送机4故障(4) 1#燃烧器2故障(5) 2#燃烧器2故障(6) 3#燃烧器2故障(7) 4#燃烧器2故障(8) 5#燃烧器2故障(9) 6#燃烧器2故障(10) 7#燃烧器2故障(11) 混合汽净化分离设备5故障[0084](12)除尘器6故障(13)活性焦冷却设备8故障(14)斗式提升机9故障所述活性焦再生装置的运行控制系统，其中，模拟量点数:(I)加热室38温度(2)进料室40温度(3)出料室41温度(4)再生机组I排烟温度(5)蓄热罐32温度(6)余热蒸汽发生器31温度(7)活性焦冷却设备8进水温度(8)活性焦冷却设备8出水温度(9)活性焦冷却设备8进料温度(10)活性焦冷却设备8出料温度
(11)混合器净化分离设备5进口温度(12)混合器净化分离设备5出口温度(13)蒸汽过热器7出口蒸汽温度(14)蓄热罐32蒸汽压力(15)余热蒸汽发生器31压力(16)蒸汽过热器7出口蒸汽压力(17)再生机组I混合汽出口压力(18)混合汽净化分离设备5出口压力(19)加热室38压力(20)蓄热罐32水位(21)余热蒸汽发生器31水位(22)活性焦储料仓10料位(23)滚筒37转速(24)引风机3转速(25)混合汽净化分离设备5转速(26)蒸汽过热器7蒸汽流量(27)天然气流量活性焦再生装置自动控制运行程序:(I)将集散终端柜13、14、16上所有设备的手动/自动切换开关，切换到自动状态；(2)电控柜17起动引风机3运行，并根据设定的加热室38的负压范围(-30 _50Pa)，加热室38压力的传感器30的信号，自动调整引风机3转速；(3)电控柜17起动除尘器6运行；(4)电控柜17起动混合汽净化分离设备5运行，并根据设定的再生机组I混合汽出口压力，和滚筒3混合汽出口压力的传感器30的信号，调整混合汽净化分离设备5转速，使混合汽出口压力保持在10 15Pa ；(5)电控柜17起动滚筒37运行，并根据设定的转速，调整，滚筒37以每分钟一转顺时针方向转动；(6)电控柜17起动螺旋输送机4运行，根据设定的活性焦输入数量，向再生机组I中输入活性焦；(7)电控柜17根据设定的加热室38的温度，逐台启停燃烧器2运行；(8)当加热室38的温度达到900°C时，电控柜17启动蒸汽阀36，蒸汽由蓄热罐32经过蒸汽过热器7、活化气体混合器12输送到滚筒37内，并根据设定的蒸汽流量，通过蒸汽阀36控制蒸汽输入量；(9)当蒸汽输入完成后，电控柜17根据燃烧器2启停顺序，逐台关闭燃烧器2，只保留再生机组I中间的一台燃烧器2运行；(10)电控柜17启动活性焦冷却设备8、斗式提升机8、仓顶除尘器11 ；(11)当活性焦冷却设备8、斗式提升机9、仓顶除尘器11运行正常，加热室38内的温度降到200°C以下时，电控柜17将滚筒37转速缓慢调整为零转。当滚筒37完全停止转动后，电控柜17将滚筒37的转动方向切换为逆时针方向转动，并将滚筒37转速逐渐调整为每分钟两转。当活性焦冷却设备8、斗式提升机9、仓顶除尘器11没有正常运行，或加热室38内的温度高于200°C时，电控柜17将滚筒37的转动方向切换处于锁定状态，无法切换为反转；(12)当滚筒37内 的活性焦全部排出30分钟后，电控柜17停止活性焦冷却设备
8、斗式提升机9、仓顶除尘器11运行；(13)电控柜17将滚筒37转速缓慢调整为零转。当滚筒37完全停止转动后，电控柜17将滚筒37的转动方向切换为顺时针方向转动，并将滚筒37的转速逐渐调整为每分钟
一转;(14)重复上面6-13项。一号集散终端柜13有七个显不表18,显不:(I)滚筒37转速；(3)加热室38温度；(4)再生机组I排烟温度；(5)加热室38负压；(6)蒸汽流量计42流量；(7)进料室40温度；(8)出料室41温度。一号集散终端柜13有五个手动/自动切换开关19，:(I)滚筒37运行的手动/自动控制切换；(2)燃烧器2运行的手动/自动控制切换；(3)螺旋输送机4运行的手动/自动控制切换；(4)引风机3运行的手动/自动控制切换；(5)蒸汽阀36开闭的手动/自动控制切换。一号集散终端柜13有一个滚筒37的转速调整旋钮21和一个滚筒37的正反转旋钮35。一号集散终端柜有十个起动按钮和十个停止按钮，控制:(I)滚筒37起动和停止；(2) 1#燃烧器2起动和停止；(3) 2#燃烧器2起动和停止；⑷3#燃烧器2起动和停止；(5) 4#燃烧器2起动和停止；(6) 5#燃烧器2起动和停止；(7) 6#燃烧器2起动和停止；(8) 7#燃烧器2起动和停止；(9)螺旋输送机4起动和停止；(10)蒸汽阀36起动和停止。二号集散终端 柜14有十二个显示表，显示:(I)引风机3转速；(2)活性焦冷却设备8进料温度；(3)活性焦冷却设备8出料温度；(4)活性焦冷却设备8出水温度；(5)活性焦储料仓10料位。(6)混合汽净化分离设备5转速；(7)再生机组I混合汽出口压力；(8)再生机组I混合汽出口温度；(9)混合汽净化分离设备5出口压力；(10)混合汽净化分离设备5出口温度；(11)混合汽净化分离设备5出口可燃气含量；(12)混合汽净化分离设备5出口可燃气流量。二号集散终端柜14有六个手动/自动切换开关，控制:(I)引风机3手动/自动控制切换；(2)活性焦冷却设备8手动/自动控制切换；(3)斗式提升机9手动/自动控制切换；(4)仓顶除尘器11手动/自动控制切换；(5)除尘器6手动/自动控制切换。(6)混合汽净化分离设备5手动/自动切换二号集散终端柜14有一个引风机3转速调整旋钮和一个混合汽净化分离设备5转速调整旋钮。二号集散终端柜14有六个起动按钮和六个停止按钮，控制:(I)引风机3起动和停止；(2)混合汽净化分离设备5起动和停止。(3)除尘器6起动和停止；(4)活性焦冷却设备8起动和停止；[0182](5)斗式提升机9起动和停止；(6)仓顶除尘器11起动和停止；三号集散终端柜16有十二个显示表18，显示:(I)余热蒸汽发生器31的蒸汽温度；(2)余热蒸汽发生器31的压力；(3)余热蒸汽发生器31的排烟温度；(4)余热蒸汽发生器31的水位；(5)蓄热罐32的温度；(6)蓄热罐32的压力；(7)蓄热罐32的水位；(8)蒸汽过热器7烟气温度；(9)蒸汽过热器7蒸汽温度；(10)蒸汽过热器7蒸汽压力；(11)活化气体混合器12蒸汽温度；(12)活化气体混 合器12压力。三号集散终端柜16有补水泵33运行的手动/自动切换开关19、起动按钮20和停止按钮34 ；电控柜17具有以下功能:(I)再生机组I运行自动控制；(3)混合汽净化分离设备5运行自动控制；(4)余热蒸汽发生器31运行自动控制；(5)设定活性焦输入量；(6)设定蒸汽输入量；(7)设定蒸汽输入时间；(8)设定加热室38最高温度；(9)设定蓄热罐32的蒸汽最高压力；(10)设定加热室38内负压范围；(11)设定再生机组I混合汽出口压力；(12)设定滚筒37转速；(13)设定燃烧器2的启停顺序；(14)设定加热室38升温速率。电控柜17具有以下保护功能:(I)当加热室38内负压过高、过低时发出声光警示！(2)起动燃烧器2之前必须先起动补水泵33、余热蒸汽发生器31、引风机3，否则，燃烧器2处于锁定状态，无法起动！(3)当加热室38内的温度超过950°C时，电控柜17将发出声光警示！切断燃烧器2的电源，停止燃烧器2运行！(4)当活性焦冷却设备9、斗式提升机9、仓顶除尘器11没有正常运行，或加热室38内的温度高于200°C时，滚筒37逆时针旋转处于锁定状态，无法进行反转操作！[0217](5)当蓄热罐32中的压力超过IMpa时，电控柜17将发出声光警示！并打开蒸汽泄压阀43，将蓄热罐32中的蒸汽压力降到IMpa以下！(6)当余热蒸汽发生器31中的水位达到最低水位时，电控柜17将出声光警示！切断燃烧器2的电源，停止燃烧器2运行！(7)当再生机组I启动时，余热蒸汽发生器31和补水泵33始终处于自动补水的状态！电控柜17的显示屏22上显示以下信息:(I)滚筒37的转速；(2)滚筒37运行/停止；(3) 1#燃烧器2起动和停止；(4) 2#燃烧器2起动和停止；(5) 3#燃烧器2起动和停止；(6) 4#燃烧器2起动和停止；(7) 5#燃烧器2起动和停止；(8) 6#燃烧器2起动和停止；(9) 7#燃烧器2起动和停止；(10)除尘器6起动/停止；(11)引风机3起动/停止；(12)加热室38的温度；(13)再生机组I排烟温度；(14)进料室40的温度；(15)出料室41的温度；(16)加热室38内负压；(17)混合汽净化分离设备5起动/停止；(18)混合汽净化分离设备5转速；(19)再生机组I混合汽出口压力；(20)再生机组 I混合汽出口温度；(21)混合汽净化分离设备5出口压力；(22)混合汽净化分离设备5出口温度；(23)混合汽净化分离设备5出口可燃气含量。(24)混合汽净化分离设备5出口可燃气流量；(25)余热蒸汽发生器31蒸汽温度；(26)余热蒸汽发生器31压力；(27)余热蒸汽发生器31排烟温度；(28)余热蒸汽发生器31水位；(29)蓄热罐32温度；(30)蓄热罐32压力；(31)蓄热罐32水位；(32)补水泵33运行/停止；[0253](33)蒸汽过热器7烟气温度；(34)蒸汽过热器7蒸汽温度；(35)蒸汽过热器7蒸汽压力；(36)活化气体混合器12蒸汽流量；(37)活化气体混合器12蒸汽压力；(38)活性焦冷却设备8进料温度；(39)活性焦冷却设备8出料温度；(40)活性焦冷却设备8出水温度；(41)活性焦冷却设备8运行/停止；(42)斗式提升机9运行/停止；(43)仓顶除尘器11运行/停止；(44)活性焦储料仓10料位。控制柜本体29上安装有控制柜门，控制柜门23上安装有玻璃防尘门，控制柜门23与玻璃防尘门之间有磁性密封条(图中未示)，控制柜门23安装玻璃防尘门的部分为黑色亚光漆，控制柜门23的玻璃防尘门下部及其他部分为桔红色亚光漆，控制柜门23黑色亚光漆部分安装有亚光不锈钢 板26，手动/自动切换开关19、起动按钮20、停止按钮34、转速调整旋钮21、正反转旋钮35根据不同的功能安装在亚光不锈钢板26上，控制柜门上有控制柜门锁28。本实用新型的控制系统能够对活性焦再生装置的各种设备进行连锁操作、控制、管理，提高系统运行的稳定性，降低操作人员的工作强度，提高再生活性焦的质量，节约能源，降低活性焦的再生成本。
权利要求1.一种活性焦再生装置的运行控制系统，其特征是，包括: 控制层、动力终端层与现场层，其中: 控制层为一电控柜，电控柜内安装有可编程逻辑控制器，实现对整个活性焦再生装置的运行； 动力终端层包括配电柜和集散终端柜: 配电柜为整个活性焦再生装置配电； 集散终端柜为远程IO站，控制现场数据的采集与转换； 现场层包括现场设备和按钮站，以及现场仪表和显示操作站: 按钮站与配电柜电气连接； 显示操作站连接集散终端柜，通过现场仪表显示系统运行参数。
2.根据权利要求1所述活性焦再生装置的运行控制系统，其特征是，其中电控柜上设有手动/自动切换开关。
3.根据权利要求1或2所述活性焦再生装置的运行控制系统，其特征是，其中集散终端柜上设置有指示灯和仪表，显示活性焦再生装置中每台设备的运行和故障状态。
4.根据权利要求1所述活性焦再生装置的运行控制系统，其特征是，其中动力终端层的配电柜为活性焦再生装置配电，包括再生机组、螺旋输送机、引风机、除尘器、斗式提升机、仓顶除尘器、补水泵 、活性焦冷却设备、混合汽净化分离设备的电机配电，同时为集散终端柜配电。
专利摘要一种活性焦再生装置的运行控制系统，包括控制层、动力终端层与现场层，其中控制层为一电控柜，电控柜内安装有可编程逻辑控制器，实现对整个活性焦再生装置的运行；动力终端层包括配电柜和集散终端柜配电柜为整个活性焦再生装置配电；集散终端柜为远程IO站，控制现场数据的采集与转换；现场层包括现场设备和按钮站，以及现场仪表和显示操作站按钮站与配电柜电气连接，以手动操作设备；显示操作站与集散终端柜电气连接，通过现场仪表显示系统运行参数。本实用新型能对活性焦再生装置的各种设备进行连锁操作、控制、管理，提高系统运行的稳定性，降低操作人员的工作强度，提高再生活性焦的质量，节约能源，降低活性焦的再生成本。
文档编号C02F1/28GK203108539SQ20132010577
公开日2013年8月7日 申请日期2013年3月8日 优先权日2013年3月8日
发明者张大伟 申请人:密西西比国际水务有限公司, 张大伟