一种火化机、焚烧炉和尾气处理设备智能调节系统的制作方法

本实用新型涉及一种火化机、焚烧炉和尾气处理设备智能调节系统，火化机、焚烧炉和尾气处理设备等工作时，该系统可以通过智能调节相关参数，保证火化机、焚烧炉等设备内的压力按照最接近最佳曲线负压的变化而变化，属于环保设备智能控制技术领域。

背景技术：

目前火化机和焚烧炉等采用的尾气处理工艺流程都为常见的尾气处理流程，包括冷却器-脱酸脱硫器-布袋除尘器-除味器-尾气负压风机。

在炉膛内焚烧时，炉膛内部温度、尾气引风机转速、负压调节闸板的开启高度、炉膛鼓风机的转速、空冷器散热风机的转速、布袋除尘器的压降，这些参数直接或间接的影响着炉膛负压。

而目前对火化机、焚烧炉等设备炉膛负压的控制，均是由用有经验的火化操作人员进行操作鼓风机、引风机、闸板等实现炉膛内压力的稳定、焚烧的稳定，减少冒烟、焚烧不彻底等情况发生，但专业人员操作也存在操作不及时、操作错误等情况，对设备、对环境造成了破坏，且专业人员的培养周期长、培养成本大。

技术实现要素：

本实用新型要解决的问题是为了解决现有技术主要依靠操作人员保证焚烧的稳定性，不能实现智能化自动化控制，时而出现的不可控因素对设备、对环境造成了破坏等问题，增加设备的智能化，自动化，降低对专业人员的依赖性。

为解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：

一种火化机、焚烧炉和尾气处理设备智能调节系统，包括主控制器，所述主控制器的输入端依次连接有炉膛内温度检测模块，布袋除尘器压降检测模块，所述主控制器的输入端和输出端分别双向电连接有尾气引风机转速检测与控制模块，负压闸板开启高度检测与控制模块，炉膛鼓风机转速检测与控制模块，空冷器散热风机转速检测与控制模块。

以下是本实用新型对上述技术方案的进一步优化：

所述主控制器为可编程逻辑plc控制器。

进一步优化：所述炉膛内温度检测模块包括设置在炉膛内用于检测炉膛内温度的温度的热传感器，热传感器的输出端连接有温度变送器的输入端，温度变送器的输出端连接有模拟量模块输入端,模拟量的输出端与plc控制器的输入端连接。

进一步优化：所述布袋除尘器压降检测模块包括差压仪，压差仪的压力检测传感器分别布设在布袋除尘器的入口和出口处用于检测布袋除尘器的压力差，差压仪的输出端连接有模拟量模块的输入端,所述模拟量的输出端与plc控制器的输入端连接。

进一步优化：所述尾气引风机转速检测与控制模块，包括引风机，所述引风机的三相交流电输入端与三相交流电源之间串联有尾气引风机变频器，尾气引风机变频的信号输出端和输入端分别与plc控制器的输入端和输出端电性连接接，用于监控尾气引风机转速和调控尾气引风机转速。

进一步优化：负压闸板开启高度检测与控制模块包括闸板和闸板伺服电机，闸板伺服电机的动力输出端与闸板转动连接，闸板伺服电机转动能够驱动闸板移动实现开启。

进一步优化：所述闸板上设置有用于检测闸板开启高度的位移传感器，所述位移传感器的输出端电连接有编码器的输入端，所述编码器的输出端与plc控制器的输入端电连接。

进一步优化：所述闸板伺服电机的控制输入端电连接有伺服控制器的输出端，伺服控制器的输入端与plc控制器的输出端电连接。

进一步优化：所述炉膛鼓风机转速检测与控制模块包括鼓风机，鼓风机的三相交流电输入端与三相交流电源之间串联有炉膛鼓风机变频器，炉膛鼓风机变频器的信号输出端和输入端分别与plc控制器的输入端和输出端电性连接，用于监控炉膛鼓风机转速和调控炉膛鼓风机转速转速。

进一步优化：所述空冷器散热风机转速检测模块包括散热风机，散热风机的三相交流电输入端与三相交流电源之间串联有空冷器散热风机变频器，所述空冷器散热风机变频器的信号输出端和输入端与plc控制器的输入端和输出端电性连接，用于监控散热风机和调控散热风机转速。

本实用新型采用上述技术方案，在使用时，通过热电偶、尾气引风机变频器、位移传感器、炉膛鼓风机变频器、空冷器散热风机变频器、压差仪，时刻检测炉膛温度、尾气引风机转速、负压闸板开启高度、空冷器散热风机转速、布袋除尘器压降，并通过plc控制器计算出炉膛压力，持续监测炉膛压力变化，并与炉膛压力最佳目标变化曲线进行对比，当发现炉膛压力处在要求的范围之上时，除炉膛温度和布袋除尘器压降外，plc控制器优先调整经验系数大的参数，当压力检测值逐步接近目标曲线时，plc控制器优先调整经验系数小的参数，直至炉膛压力检测值在目标曲线误差范围内换班波动；

控制中心调整相关参数时，需要根据相关参数的目标变化曲线参考当前时间相关参数的最佳数值，当参数值修改超过规定范围时，控制中心根据经验系数优先程度，逐步修改下级参数，直至炉膛压力检测值在目标曲线误差范围内换班波动。

本实用新型构思巧妙，控制方式简单，控制成本低，逻辑计算方式简单，避免复杂的运算，降低了控制成本，适用性、实用性强，经验系数设定，可直接影响控制中心调整参数的优先级，针对不同设备，或后期增加、改进的不同处理设备，控制中心可以简单的修改即适应新的调节方式。

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型在实施例中的控制系统框图结构示意图；

图2为本实用新型在实施例中炉膛压力影响参数结构示意图；

图3为本实用新型在实施例中炉膛压力最佳目标变化曲线及其误差范围示意图；

图4为本实用新型在实施例中炉膛温度变化曲线示意图；

图5为本实用新型在实施例中尾气引风机转速目标变化曲线示意图；

图6为本实用新型在实施例中负压控制闸板高度目标变化曲线示意图；

图7为本实用新型在实施例中炉膛鼓风机转速目标变化曲线示意图；

图8为本实用新型在实施例中空冷器散热风机转速目标变化曲线示意图；

图9为本实用新型在实施例中布袋除尘器压降变化曲线示意图。

具体实施方式

实施例：请参阅图1-2，一种火化机、焚烧炉和尾气处理设备智能调节系统，包括主控制器，所述主控制器的输入端依次连接有用于检测炉膛内温度的炉膛内温度检测模块，用于检测尾气引风机转速的尾气引风机转速检测模块，用于检测负压闸板开启高度的负压闸板开启高度检测模块，用于检测炉膛鼓风机转速的炉膛鼓风机转速检测模块，用于检测空冷器散热风机转速的空冷器散热风机转速检测模块，用于检测布袋除尘器压降的布袋除尘器压降检测模块。

所述主控制器的输出端依次连接有用于调控尾气引风机转速的尾气引风机转速调控模块，用于调控负压闸板开启高度的负压闸板开启高度调控模块；用于调控炉膛鼓风机转速的炉膛鼓风机转速调控模块，用于调控空冷器散热风机转速的空冷器散热风机转速调控模块。

所述主控制器为可编程逻辑控制器plc。

所述炉膛内温度检测模块包括设置在炉膛内用于检测炉膛内温度的温度的热传感器，所述热传感器的输出端连接有温度变送器的输入端，所述温度变送器的输出端连接有模拟量模块输入端,所述模拟量的输出端与plc控制器的输入端连接。

所述传感器为热电偶，所述热电偶检测的到的炉膛内温度信号通过温度变送器传送给模拟量模块，所述模拟量模块将温度信号转变成模拟量并传送给plc控制器，plc控制器，用于对所述模拟量模块输出的数据进行处理。

所述尾气引风机转速检测模块包括引风机，所述引风机的三相交流电输入端接入市电，所述三相交流电源与引风机之间串联有尾气引风机变频器，所述尾气引风机变频的信号输出端与plc控制器的输入端电性连接接。

所述尾气引风机变频器能够检测引风机的转速，并将检测信号传送给plc，所述plc控制器对检测得到的引风机转速数据进行处理。

所述负压闸板开启高度检测模块包括闸板，所述闸板上设置有用于检测闸板开启高度的位移传感器，所述位移传感器的输出端电连接有编码器的输入端，所述编码器的输出端与plc控制器的输入端电连接。

所述位移传感器用于检测检测闸板开启的高度，并将检测信号传送给编码器，所述编码器将闸板开启的高度转换成电信号并将电信号输送至plc中进行逻辑分析。

所述炉膛鼓风机转速检测模块包括鼓风机，所述鼓风机的三相交流电输入端接入市电，所述三相交流电源与鼓风机之间串联有炉膛鼓风机变频器，所述炉膛鼓风机变频器的信号输出端与plc控制器的输入端电性连接。

所述炉膛鼓风机变频器能够检测鼓风机的转速，并将检测信号传送给plc，所述plc控制器对检测得到的鼓风机转速数据进行处理。

所述空冷器散热风机转速检测模块包括散热风机，所述散热风机的三相交流电输入端接入市电，所述三相交流电源与散热风机之间串联有空冷器散热风机变频器，所述空冷器散热风机变频器的信号输出端与plc控制器的输入端电性连接。

所述空冷器散热风机变频器能够检测散热风机的转速，并将检测信号传送给plc，所述plc控制器对检测得到的散热风机转速数据进行处理。

所述布袋除尘器压降检测模块包括差压仪,所述差压仪的输出端连接有模拟量模块的输入端,所述模拟量的输出端与plc控制器的输入端连接。

所述压差仪的压力检测传感器按照要求布置在布袋除尘器的入口和出口处进行检测流体在布袋除尘器内流动时产生的压力差,所述压差仪检测得到的压力信号经过模拟量模块转换成plc可读取的模拟量信号。

所述尾气引风机转速调控模块包括尾气引风机变频器，所述尾气引风机变频器的信号输入端与plc控制器的信号输出端电连接。

所述plc控制器的信号输出端输出信号控制尾气引风机变频器调控输出电源频率，进而调控引风机转速。

所述负压闸板开启高度调控模块包括闸板伺服电机，所述闸板伺服电机的动力输出端与闸板转动连接，闸板伺服电机转动能够驱动闸板移动实现开启，所述闸板伺服电机的控制输入端电连接有伺服控制器的输出端，所述伺服控制器的输入端与plc控制器的输出端电连接。

所述plc控制器输出信号通过控制伺服控制器控制闸板伺服电机启停，所述闸板伺服电机转动能够驱动闸板移动。

所述炉膛鼓风机转速调控模块包括炉膛鼓风机变速器，所述炉膛鼓风机变频器的信号输入端与plc控制器的信号输出端电连接。

所述plc控制器的信号输出端输出信号控制炉膛鼓风机变频器调控输出电源频率，进而调控鼓风机转速。

所述空冷器散热风机转速调控模块包括空冷器散热风机变频器，所述空冷器散热风机变频器的信号输入端与plc控制器的信号输出端电连接。

所述plc控制器的信号输出端输出信号控制空冷器散热风机变频器调控输出电源频率，进而调控散热风机转速。

如图4所示，炉膛内部的温度变化，随着焚烧的开始，炉膛温度逐步增加，当开启油枪助燃后温度急剧增加，增加到一定温度后，增长趋势逐渐缓和，并维持，可燃物逐渐减少后，炉膛温度逐步降低，炉膛温度越高，气体密度越低，体积膨胀越大，出风量不变的情况下，炉膛负压越小，炉膛温度与炉膛负压成负相关。

如图5所示，尾气引风机转速变化对炉膛压力的影响，尾气风机的叶轮转速变化，直接影响风机的风量和风压，转速越高，风量和风压越大，其他条件不变的情况下，炉膛内部负压越大，与炉膛压力成正相关。

如图6所示，负压闸板开启高度变化对炉膛压力的影响，烟道上安装有负压调节闸板，闸板下降，烟道横截面积减小，通过的风量减小，其他条件不变的情况下，炉膛负压越小，与炉膛压力成正相关。

如图7所示，炉膛鼓风机转速变化对炉膛压力的影响，鼓风机的转速变化，直接影响鼓风机的风量，转速越高，风量越大，其他条件不变的情况下，炉膛负压越低，与炉膛压力成负相关。

如图8所示，空冷器散热风机的转速变化对炉膛压力的影响，散热风机的转速越快，风量越大，带走空冷器的热量越多，空冷器内的烟气温度降低的越多，烟气密度越大，体积越小，其他条件不变的情况下，炉膛负压越大，与炉膛压力成正相关。

如图9所示，布袋除尘器压降变化对炉膛压力的影响，布袋的通透程度影响着布袋除尘器的压降，布袋随着使用次数及时间增加，通透量逐步降低，当降低到一定程度时，开启脉冲反吹，将布袋上附着的灰尘抖落，布袋恢复一部分通透量，其他条件不变的情况下，布袋的通透量越大，布袋除尘器的压降越小，炉膛负压越大，与炉膛压力成负相关。

如图3所示，可列出逻辑公式：

y炉膛压力，m炉膛温度，x尾气风机转速，u负压闸板开启高度，n炉膛鼓风机转速，z空冷器散热风机转速，w布袋除尘器压降；

y=k/m炉膛温度与炉膛压力负相关；

y=k1x尾气风机转速与炉膛压力正相关；

y=k2u负压闸板开启高度与炉膛压力正相关；

y=k3/n炉膛鼓风机转速与炉膛压力成负相关；

y=k4z空冷器散热风机转速与炉膛压力成正相关；

y=k5/w布袋除尘器压降与炉膛压力成负相关。

不同参数对炉膛压力的影响大小是不同的，根据影响大小经验值可对公式做如下修改，增加经验系数：

y=10k/m炉膛温度与炉膛压力负相关；

y=10k1x尾气风机转速与炉膛压力正相关；

y=8k2u负压闸板开启高度与炉膛压力正相关；

y=9k3/n炉膛鼓风机转速与炉膛压力成负相关；

y=3k4z空冷器散热风机转速与炉膛压力成正相关；

y=k5/w布袋除尘器压降与炉膛压力成负相关

综合起来：

y=（10k/m）·（10k1x）·（8k2u）·（9k3/n）······（3k4z）·（k5/w）

相对其他参数，炉膛温度和布袋除尘器压降两个参数不容易控制，只以监测为主，通过改变其他几个参数实现炉膛压力的智能控制。

在使用时，通过热电偶、尾气引风机变频器、位移传感器、炉膛鼓风机变频器、空冷器散热风机变频器、压差仪，时刻检测炉膛温度、尾气引风机转速、负压闸板开启高度、空冷器散热风机转速、布袋除尘器压降，并通过plc控制器计算出炉膛压力，持续监测炉膛压力变化，并与炉膛压力最佳目标变化曲线进行对比（压力数值是否在误差允许范围内），当发现炉膛压力处在要求的范围之上时，除炉膛温度和布袋除尘器压降外，plc控制器优先调整经验系数大的参数，当压力检测值逐步接近目标曲线时，plc控制器优先调整经验系数小的参数，直至炉膛压力检测值在目标曲线误差范围内换班波动；

控制中心调整相关参数时，需要根据相关参数的目标变化曲线参考当前时间相关参数的最佳数值，当参数值修改超过规定范围时，控制中心根据经验系数优先程度，逐步修改下级参数，直至炉膛压力检测值在目标曲线误差范围内换班波动。

本实用新型在用上述结构，构思巧妙，控制方式简单，控制成本低，逻辑计算方式简单，避免复杂的运算，降低了控制成本，适用性、实用性强，经验系数设定，可直接影响控制中心调整参数的优先级，针对不同设备，或后期增加、改进的不同处理设备，控制中心可以简单的修改即适应新的调节方式。