专利名称：基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子废弃物处理技术领域，具体是指一种基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统。
背景技术：
对电子废弃物的资源化处理，已成为非常重要的、关切民生的重大环境保护问题。 “电子废弃物”处理得好就是“绿色矿山”，否则就是危险品。我国已成为世界电器电子产品的制造基地，约承担了全球家电市场80%的产量，与此同时，也承受了废弃电器电子产品造成的严重污染后果。传统的焚烧处理方式可排放致癌的剧毒物二噁英，并带来严重的重金属污染，危及生态安全。与传统处理方式不同，基于等离子体的电子废弃物资源化处理技术利用热等离子体所具有的高能量密度、高温度和良好的化学可控性来实现对电子废弃物的资源化裂解，获得金属+清洁气体+体积大为减量化的固态玻璃体(重金属浸出率极低)， 二次污染排放几乎为零，清洁环保。利用等离子体的高温还可以处理含多氯联苯废物；医院废物、废药物、药品；农药废物；有机树脂类废物；含金属羰基化合物废物；含有色金属、重金属废物；石棉废物；有机溶剂废物及放射性废物、爆炸性废物、生化武器的销毁等数千种有毒有害废物。此外，等离子体点火还可以应用于冶炼行业，用于冶炼炉内代替重油点火。 据专家保守计算，等离子体技术若能替代十分之一的焚烧处理能力，仅销售设备的年产值便可达10亿元以上，并能够形成一个高达数千亿元产值的产业链，经济前景和环保效益均不可限量。目前，等离子体裂解的能耗较高(目前约为lkWh/kg)，如何提高裂解系统的热效率以最大限度地降低其应用成本已成为这种清洁环保技术推广应用的瓶颈。等离子体裂解系统主要由热解炉，等离子体电源，等离子体发生器，气体处理装置等构成，其中等离子体电源的电能变换效率和等离子体发生器与热解炉之间的热交换效率直接决定了等离子体裂解过程的能效水平。为提高生产效率和处理能力，裂解系统功率高达几百kW甚至兆瓦级。据检索， 国外整流式等离子体裂解系统已可做到兆瓦级，电能变换效率可达80%，逆变式的也已达到200kW功率级别；国内与此相比还有较大差距，在加热、点火、废物处理等领域，虽已有 300kW硬开关逆变式系统的研究报道，但还没有IOOkW以上级别的效率更高、成熟可靠的软开关等离子体技术的报道。等离子体电源直接给等离子体发生器提供电能，是等离子体裂解系统的关键环节。由于强等离子体能量高达几百千瓦甚至兆瓦级，需要100%负载持续率长时间高压、大电流工作，可靠性成为首要条件。长期以来，可靠性较好的整流式乃至于交流工频变压器成为大功率等离子体电源的首选，但效率较低(很难超过80%，工频变压器更低)，对网电冲击大，动特性不佳。节能省材的大功率逆变式等离子体电源还面临着因并联均流、温升、电磁干扰、复杂结构、寄生参数等因素造成的强能量传递可靠性问题。尽管高效节能的软开关高频逆变技术已在焊接等领域应用，但在严酷的等离子体裂解工艺应用环境下，还有很多问题需要深入研究和解决。“大功率等离子体电源的研制和开发是国内大功率等离子体系统发展的瓶颈”。等离子体发生器与热解炉的热交换效率较低。根据最小Joule热原理和自磁压缩效应，等离子体射流通常表现为能量高度集中、体积小、参数梯度大，直接导致等离子体发生器的能量利用率较低，电极烧蚀严重，工作寿命较短。为提高效率，国内外有采用双炬射流/电弧、三炬射流/电弧、多电极电弧等技术来产生大体积的等离子体射流的报道。但这些技术方法均以物理累积方式通过多个电弧同时放电来扩大放电区间，未能从根本上解决等离子射流的发散问题。由于等离子体的导电性，等离子体与磁场的可作用性是不言而喻的。利用强外磁力作用来削弱等离子弧自身的自磁压缩效应，导致热电弧高温区扩张来获得大体积均勻等离子体的方法，可从本质上解决等离子体射流的勻质发散问题，成为近年来的研究热点，但主要集中在同轴弧室结构的等离子体发生器方面，结构复杂，射流长度和输出功率很难进一步提高，难以满足大功率高效裂解生产的需求。此外，要提高裂解生产效率，必须要提高裂解系统的自动化程度。在强磁场作用下，等离子体热裂解过程的控制参数更多，只有在能够精确控制可控参数，并能准确传感和处理相关参数变化对裂解加热过程的影响，才有可能实现对等离子体裂解过程的自动化控制。由于等离子体热解过程，存在温度，电流，电极间距，磁场等的工艺参数，还存在各种开关量信息，而热解环境下的电磁干扰比较严重，存在高频甚至其他电磁噪声，如何保证各种动作的准确执行以及信息的准确而快速的传递非常重要。近年来，数字化控制成为研究热点，它易于采用先进的控制方法和智能控制算法， 智能化程度更高，性能更加完美；控制系统灵活，系统升级方便，易于实现多参数的协同控制，甚至可以在线修改控制算法及控制参数，而不必改动硬件线路，大大缩短了设计周期； 控制电路的元器件数量明显减少，提高了系统的抗干扰能力和系统稳定性；控制系统的可靠性提高，易于标准化；系统的一致性较好，生产制造方便。CAN BUS是20世纪80年代中后期为适应汽车控制网络化要求而产生并迅速发展起来的，已在众多领域得到广泛应用，并已成为国际标准通讯协议，许多国际知名的芯片制造商均生产CAN芯片或在其芯片中内嵌CAN模块。iCAN系统全称为“工业CAN_bus现场总线控制系统”，它是一种基于CAN BUS的现场总线控制系统，它通过低成本的通信链路将工业现场设备(如传感器、仪表等)与管理设备连成网络，数据传输速度快，容错性能好，具有很强的抗干扰能力。据检索，在电子废弃物等离子体裂解系统技术领域，目前还未见有采用大功率软开关等离子体电源，磁控勻质化等离子体射流技术，基于ARM的数字化控制技术，基于iCAN 的热裂解过程信息传感和传递技术等来提高裂解系统能量转换效率和裂解过程自动化水平的相关产品技术的报道。
发明内容
本发明的目的就是为了解决上述现有技术中存在的不足之处，针对目前电子废弃物等离子体裂解系统存在的问题以及相关技术的发展趋势，提供一种高效节能、性能可靠的电子废弃物等离子体高效裂解系统。本发明的目的通过如下技术方案实现一种基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统，其特征是，由计算机综合管理系统、等离子体电源、电磁发生装置、等离子体发生器、数字化视觉监控系统、热解炉、吸收塔、布袋除尘器、活性炭吸附塔、玻璃体排放槽和金属块定型槽相互连接构成；所述等离子体电源、电磁发生装置、等离子体发生器、热解炉、吸收塔、布袋除尘器和活性炭吸附塔均通过iCAN网络与计算机综合管理系统相连；所述计算机综合管理系统通过TCP/IP网络与数字化视觉监控系统相连；等离子体发生器分别与电磁发生装置、等离子体电源、热解炉和数字化视觉监控系统相连接；热解炉还与数字化视觉监控系统、吸收塔、玻璃体排放槽和金属块定型槽相连；吸收塔和布袋除尘器相连；布袋除尘器和活性炭吸附塔依次连接。为更好的实现本发明，所述计算机综合管理系统是指设置有裂解过程流程、设定有工艺参数和系统状态实时综合管理软件系统的上位计算机；所述上位计算机为带CAN扩展卡和RJ45接口的上位计算机或者是为带USB/CAN转换模块和RJ45接口的上位计算机。所述等离子体电源主要由内置CAN接口的ARM数字化控制器和具备CAN网络自动组网功能的多组智能功率模块通过具备同步和容错机制的CAN网络相互连接构成；其中， 所述ARM数字化控制器主要由ARM微处理器、数字化面板、电流电压采样反馈电路、欠压过压检测电路和CAN接口模块相互连接构成；所述智能功率模块由智能节点型控制器和功率电路连接构成；所述智能节点型控制器由ARM最小系统、电流电压采样电路、基于机械超前保护机制的大功率驱动模块、人机交互模块和CAN通信模块相互连接构成；所述功率电路由EMI电路、整流滤波电路、软开关逆变桥和倍压整流电路相互连接构成。上述的软开关逆变桥既可以是零电压软开关，也可以是零电压零电流软开关。所述功率电路的软开关逆变桥由功率开关管S1-S4、D1-D4、C1_C4、Cb和Ls相互连接组成；其中，D1-D4分别为功率开关管S1-S4的反并联二极管，C1-C4分别为对应功率开关管S1-S4的输出电容，Cb为隔直电容，Ls为饱和电感；C3-C4可根据不同的软开关模式进行增删。所述功率电路的倍压整流电路由功率变压器Tl、倍压整流二极管D5-D6、两个等值电感L21-L22、电容C5和负载Ro组成。所述电磁发生装置由励磁电源和励磁线圈构成；所述励磁电源由ARM控制系统和功率变换电路连接构成；所述ARM控制系统由CAN接口模块、ARM微控制器、高频驱动电路、 采样反馈电路和数字显示模块连接构成；所述功率变换电路由整流滤波电路、直流变换器和二次调制电路构成，用于输出频率、占空比、脉宽均可调节的交流方波，所述励磁线圈是指由水冷铜管绕制的电感线圈；或者所述功率变换电路是指整流滤波电路和三组相同直流变换器构成的旋转磁场励磁电路，所述励磁线圈是三组结构相同的电感线圈，分别与三组交替轮流工作的直流变换器相连，产生旋转磁场。所述等离子体发生器由双石墨电极、伺服运动机构、水冷夹具和数字化控制器构成；所述数字化控制器由内置有CAN接口和伺服运动机构加减速运动控制软件的ARM微处理器、电流电压采样检测模块连接构成；所述水冷夹具用于将双石墨电极固定在伺服运动机构上，实现双石墨电极运动轨迹的精确控制；所述数字化控制器与伺服运动机构信号连接。所述热解炉由炉体、高温排放阀、电子废弃物馈入装置、密封装置和集成CAN接口的PLC控制系统连接构成。所述数字化视觉监控系统由内置能够判断在无等离子体射流以及在有等离子体
6射流状态时的电极间距、位置、炉内温度的图像处理软件的视频监控主机、用于采集等离子体射流状态时炉内电极参数的两路带滤光的CCD摄像机、用于采集无等离子体射流时炉内电极参数的两路不带滤光的CCD摄像机以及机架相互连接构成。此外，所述吸收塔为半干吸收塔，主要是喷淋雾化碱液，中和大部分的酸性气体以及夹带粉尘，同时将温度降低到200°C以下，抑制二噁英的产生；所述布袋除尘器主要用于吸附碱性粉尘，同时消除酸性物质；所述活性炭吸附塔主要用于吸附重金属、二悪英和其它有害物质；所述玻璃体排放槽主要用于接收热解过程产生的玻璃体；所述金属块定型槽主要用于热解炉排放的高温金属，得到规则的毛坯金属块。本发明的原理是这样的计算机综合管理系统设置相应的流程和工艺参数，并通过iCAN网络向等离子体电源、电磁发生装置、等离子体发生器发送相应的数据，同时启动吸附塔、布袋除尘器和活性炭吸附塔；通过TCP/IP网络启动数字化视觉监控系统，调节等离子体发生器的初始电极间距和空间位置；在破碎之后的电子废弃物馈入到热解炉之后， 计算机综合管理系统发送热解指令，等离子体电源全脉宽导通，输出较高的空载电压，等离子体发生器的数字化控制器根据其电流电压采样检测模块检测的电压值发出控制量，使得伺服运动机构通过水冷夹具带动双石墨电极运动，缩小电极之间的间距，一旦两电极接触短路，此时电极两端的电压迅速降低，数字化控制器根据电流电压采样检测模块检测检测到的电流和电压值，控制伺服运动机构缓慢反向运动，两电极脱离接触而燃弧，当两电极之间的电压值达到预设值时，电极间距保持在此范围，产生需要长度的等离子体射流；电磁发生装置开始工作，通过磁场的作用，削弱等离子体射流存在的自磁效应，使得等离子体射流体积变大，参数梯度变小，与炉内电子废弃物的热交换更充分，提高热交换效率；高温熔融热解的金属和玻璃体分别通过炉体的高温排放阀排放到金属块定型槽和玻璃体排放槽， 而产生的气体则依次通过吸收塔、布袋除尘器和活性炭吸附塔，得到清洁气体，从而实现金属，玻璃体和气体的分离。本发明与现有技术相比，具有如下优点和有益效果1、本发明实现了等离子体裂解系统的全数字控制。通过低成本的iCAN网络通信链路和ARM数字化控制系统，实现了裂解系统各组成部分的数字通信、信息交互和协同工作，数据传输速度快，容错性能好，抗干扰能力强。2、本发明的自动化程度好。由于采用了全数字控制技术，系统具有良好的可扩展性，操作简单快捷，可远离现场通过上位机进行管理，自动化程度高，劳动条件得到极大改
口 ο3、本发明采用双石墨电极得到长而稳定的等离子体射流，辅以外加强磁场的驱动，使得等离子体射流勻质发散，获得了长射流，大体积，参数梯度较均勻的等离子体热源， 大幅度提高了等离子体发生器与炉内电子废弃物之间的热交换效率。4、本发明的等离子体电源采用了新型的软开关倍压整流逆变技术，可以得到等离子体裂解所要求的高压大功率输出，所有功率器件均工作于软开关模式，电能变换效率和逆变频率均可大幅提高，传递功率能力得到进一步增强，同时节省了制造成本。5、本发明充分利用等离子体的高温高能量密度实现了金属、玻璃体和气体的有效分离，可分别进行再生利用，基本上实现了 “零排放”。6、相比传统技术，电能变换效率提高20% (超过94% )，等离子体发生器与裂解炉的传热效率提高约10%，整体能效提高60%以上，电子废弃物处理能耗从目前的IkWh/ kg降低到0. 6kffh/kg以内，自动化程度高，生产效率大幅提高，长期的应用经济成本大幅降低，并能移植应用于固体垃圾处理，危险废物处理，煤的清洁汽化以及金属冶炼与加工等行业。
图1是本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的系统结构框图；图2是本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的等离子体电源结构框图；图3是本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的等离子体电源的功率电路原理图；图4是本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的电磁发生装置结构框图；图5是本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的等离子体发生器系统结构图；图6是本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的热解炉结构框图。
具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本发明做进一步的详细说明，但本发明的实现方式并不限于此。如图1所示，本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统由计算机综合管理系统100，等离子体电源200，电磁发生装置300，等离子体发生器500，数字化视觉监控系统400，热解炉600，吸收塔700，布袋除尘器800，活性炭吸附塔900，玻璃体排放槽140，金属块定型槽110，iCAN网络120，TCP/IP网络130构成。等离子体电源200、电磁发生装置 300、等离子体发生器500、热解炉600、吸收塔700、布袋除尘器800和活性炭吸附塔900均通过iCAN网络与计算机综合管理系统100相连；计算机综合管理系统100通过TCP/IP网络与数字化视觉监控系统400相连；等离子体发生器500分别与电磁发生装置300、等离子体电源200、热解炉600和数字化视觉监控系统400相连接；热解炉600除了与等离子体发生器500相连之外，还与数字化视觉监控系统400、吸收塔700、玻璃体排放槽140和金属块定型槽110相连；吸收塔700和布袋除尘器800相连；布袋除尘器800和活性炭吸附塔900 依次连接。如图2所示，本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的等离子体电源主要由内置CAN接口的ARM数字化控制器210和具备CAN网络组网功能的多组智能功率模块230，通过具备同步和容错机制的CAN网络220相互连接构成；ARM数字化控制器210主要由ARM微处理器211、数字化面板212、电流电压采样反馈电路213、欠压过压检测电路214、CAN接口模块215等构成；智能功率模块230包括智能节点型控制器231和功率电路232构成；智能节点型控制器主要由ARM最小系统2311、电流电压采样电路2312、基于机械超前保护机制的大功率驱动模块2313、人机交互模块2314、CAN通信模块2315等相互连接构成；功率电路232主要包括EMI电路2321，整流滤波电路2322，软开关逆变桥2323和倍压整流电路23 构成。如图3所示，本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的等离子体电源的功率电路原理图，包括EMI电路2321，整流滤波电路2322和软开关逆变桥2323和倍压整流电路23M。其中，EMI电路和整流滤波电路均为通用电路。软开关逆变桥主要由功率开关管S1-S4、D1-D4、C1-C4、Cb、Ls组成，D1-D4分别为功率开关管S1-S4的反并联二极管，C1-C4分别对应功率管S1-S4的输出电容，Cb为隔直电容，Ls为饱和电感，其中C3-C4 可根据不同的软开关模式进行增删；倍压整流电路23M由功率变压器Tl、倍压整流二极管 D5-D6、两个等值电感L21-L22、C5和负载Ro组成。在移相全桥零电压零电流软开关模式下，C3-C4被断开，由于输出电容C1-C2的存在，使得超前桥臂实现宽范围的零电压开通，而饱和电感和变压器漏感的存在，使得滞后桥臂实现零电流关断；由于L22-L21的交替续流， 倍压整流快速二极管D5-D6实现零电流关断。因此，功率电路的所有功率器件均工作于软开关状态，损耗低，电磁干扰小；由于变压器Tl只需一个次级绕组，在同等磁芯窗口、变比和温升情况下，功率传递能力更强，输出电压更高，节省材料和应用成本。如图4所示，本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的电磁发生装置 300主要由励磁电源310和励磁线圈320构成；励磁电源主要由ARM控制系统311和功率变换电路312构成；ARM控制系统主要由CAN接口模块3110，ARM微控制器3111，高频驱动电路3112，采样反馈电路3113和数字显示模块3114连接构成；功率变换电路312主要由整流滤波电路3121，直流变换器3122，二次调制电路3123构成，用于输出频率、占空比、脉宽均可以调节的交流方波，380VAC输入连接功率变换电路312用于供电；励磁线圈320主要由水冷铜管绕制的电感线圈；为更好的实现本发明的目的，所述功率变换电路也可以是三组轮流交替工作的变换器(由整流滤波电路3121，直流变换器3122构成)，所述励磁线圈 320是三组结构相同的电感线圈，分别与三组交替轮流工作的变换器相连，产生旋转磁场。如图5所示，本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的等离子体发生器500主要由双石墨电极510，伺服运动机构520和水冷夹具530，数字化控制器构成；数字化控制器由内置有CAN接口和加减速运动控制软件模块的ARM微处理器Ml，电流电压采样检测模块542连接构成；水冷夹具530用于将双石墨电极510可靠固定在伺服运动机构 520上，实现双石墨电极运动轨迹的精确控制。如图6所示，本发明基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统的热解炉600主要由炉体610，高温排放阀620，电子废弃物馈入装置630、密封装置640，集成CAN接口的 PLC控制系统650等连接构成，由PLC控制系统650完成炉体温度检测，高温排放阀的开关控制，电子废弃物馈入装置和密封装置的启动和关停。本发明的上述实施例具有以下显著特征1、本实施例首次将低成本的iCAN网络通信链路、ARM数字化系统和PLC控制相结合，解决电子废弃物大功率等离子体裂解系统在复杂而严酷的工艺环境下的全数字化难题，裂解系统各组成部分基本上实现了数字通信、信息交互和实时协同工作，数据传输速度快，容错性能好，抗干扰能力强，扩展性能好。2、由于本实施例实现了全数字化控制，操作简单快捷直观，可远离现场通过上位机进行管理，裂解工艺参数可以优化组合，生产过程的自动化程度大幅度提高，改善了劳动条件，也有利于提高裂解生产的效率，降低长期应用成本。3、本实施例首次采用双石墨电极和磁-等离子体勻质发散技术相结合的方式获得了高能效等离子体射流。采用双石墨电极，可在较小电流下输出较高电压和功率，从而得到长而稳定的等离子体射流，辅以外加强磁场驱动勻质发散技术，获得了长射流，大体积， 参数梯度较均勻的等离子体热源，使得炉内温度更为均勻，传热更快，等离子体发生器与炉内电子废弃物之间的热交换效率得到大幅度提高，裂解效率高，降低了应用成本，节约能源。4、本实施例首次将CAN协同网络、ARM数字化系统以及基于新型软开关倍压整流逆变技术的智能功率模块有机结合，获得高可靠、高效率、高性能的大功率等离子体裂解电源技术。智能功率模块采用新型软开关倍压整流逆变技术，可以得到适合等离子体裂解工艺所要求的高压大功率输出，并且所有功率器件均工作于软开关模式，电能变换效率(高达94% )和逆变频率均可大幅提高，功率传递能力得到进一步增强；同时，多组智能功率模块能够通过CAN网络自动组网，在ARM数字化系统的调度下，各智能功率模块能够自行组网以获得所需功率输出，并且在线工作状态和在线冗余状态的智能功率模块可根据实际需要无缝切换，极大地提高了大功率等离子体电源的可靠性和工艺适应性；由于采用模块结构， 制造、调试、生产便利，节省制造成本。5、本实施例充分利用了等离子体射流的高温高能量密度实现了金属、玻璃体和气体的有效分离，可分别进行再生利用，基本上实现了“零排放”，清洁环保；此外，本发明具有广泛的适用性，还可以应用于固体垃圾，危险废物等的资源化处理。上述实施例为本发明较佳的实施方式，但本发明的实施方式并不受上述实施例的限制，其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所作的改变、修饰、替代、组合、简化， 均应为等效的置换方式，都包含在本发明的保护范围之内。
权利要求
1.基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统，其特征是，由计算机综合管理系统、等离子体电源、电磁发生装置、等离子体发生器、数字化视觉监控系统、热解炉、吸收塔、布袋除尘器、活性炭吸附塔、玻璃体排放槽和金属块定型槽相互连接构成；所述等离子体电源、 电磁发生装置、等离子体发生器、热解炉、吸收塔、布袋除尘器和活性炭吸附塔均通过iCAN 网络与计算机综合管理系统相连；所述计算机综合管理系统通过TCP/IP网络与数字化视觉监控系统相连；等离子体发生器分别与电磁发生装置、等离子体电源、热解炉和数字化视觉监控系统相连接；热解炉还与数字化视觉监控系统、吸收塔、玻璃体排放槽和金属块定型槽相连；吸收塔和布袋除尘器相连；布袋除尘器和活性炭吸附塔依次连接。
2.根据权利要求1所述的基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统，其特征是，所述计算机综合管理系统是指设置有裂解过程流程、设定有工艺参数和系统状态实时综合管理的软件系统上位计算机；所述上位计算机为带CAN扩展卡和RJ45接口的上位计算机或者是为带USB/CAN转换模块和RJ45接口的上位计算机。
3.根据权利要求1所述的基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统，其特征是，所述等离子体电源由内置CAN接口的ARM数字化控制器和具备CAN网络自动组网功能的多组智能功率模块通过具备同步和容错机制的CAN网络相互连接构成；其中，所述ARM数字化控制器由ARM微处理器、数字化面板、电流电压采样反馈电路、欠压过压检测电路和CAN接口模块相互连接构成；所述智能功率模块由包括智能节点型控制器和功率电路连接构成；所述智能节点型控制器由ARM最小系统、电流电压采样电路、基于机械超前保护机制的大功率驱动模块、人机交互模块和CAN通信模块相互连接构成；所述功率电路由EMI电路、整流滤波电路、软开关逆变桥和倍压整流电路相互连接构成。
4.根据权利要求3所述的基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统，其特征是，所述功率电路的软开关逆变桥由功率开关管Sl-S4、Dl-D4、Cl-C4、Cb和Ls相互连接组成；其中，D1-D4分别为功率开关管S1-S4的反并联二极管，C1-C4分别为对应功率开关管S1-S4 的输出电容，Cb为隔直电容，Ls为饱和电感；C3-C4可根据不同的软开关模式进行增删。
5.根据权利要求3所述的基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统，其特征是， 所述功率电路的倍压整流电路由功率变压器Tl、倍压整流二极管D5-D6、两个等值电感 L21-L22、电容C5和负载Ro组成。
6.根据权利要求1所述的基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统，其特征是，所述电磁发生装置由励磁电源和励磁线圈构成；所述励磁电源由ARM控制系统和功率变换电路连接构成；所述ARM控制系统由CAN接口模块、ARM微控制器、高频驱动电路、采样反馈电路和数字显示模块连接构成；所述功率变换电路由整流滤波电路、直流变换器和二次调制电路构成，用于输出频率、占空比、脉宽均可调节的交流方波，所述励磁线圈是指由水冷铜管绕制的电感线圈；或者所述功率变换电路是指整流滤波电路和三组相同直流变换器构成的旋转磁场励磁电路，所述励磁线圈是三组结构相同的电感线圈，分别与三组交替轮流工作的直流变换器相连，产生旋转磁场。
7.根据权利要求1所述的基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统，其特征是，所述等离子体发生器由双石墨电极、伺服运动机构、水冷夹具和数字化控制器构成；所述数字化控制器由内置有CAN接口和加减速运动控制软件模块的ARM微处理器、电流电压采样检测模块连接构成；所述水冷夹具用于将双石墨电极固定在伺服运动机构上，实现双石墨电极运动轨迹的精确控制；所述数字化控制器与伺服运动机构信号连接。
8.根据权利要求1所述的基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统，其特征是，所述热解炉由炉体、高温排放阀、电子废弃物馈入装置、密封装置和集成CAN接口的PLC控制系统连接构成。
9.根据权利要求1所述的基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统，其特征是，所述数字化视觉监控系统由内置能够判断在无等离子体射流以及在有等离子体射流状态时的电极间距、位置、炉内温度的图像处理软件的视频监控主机、用于采集等离子体射流状态时炉内电极参数的两路带滤光的CCD摄像机、用于采集无等离子体射流时炉内电极参数的两路不带滤光的CCD摄像机以及机架相互连接构成。
全文摘要
本发明为基于强等离子体的电子废弃物高效裂解系统，各组成按如下方式连接等离子体电源、电磁发生装置、等离子体发生器、热解炉、吸收塔、布袋除尘器和活性炭吸附塔通过iCAN网络连接计算机综合管理系统；计算机综合管理系统通过TCP/IP网络连接数字化视觉监控系统；等离子体发生器分别与电磁发生装置、等离子体电源、热解炉和数字化视觉监控系统相连接；热解炉还与数字化视觉监控系统、吸收塔、玻璃体排放槽和金属块定型槽相连；吸收塔和布袋除尘器相连；布袋除尘器和活性炭吸附塔依次连接。本发明的能量利用效率高，自动化程度好，长期应用经济成本低。
文档编号G05B19/418GK102402216SQ20111034032
公开日2012年4月4日 申请日期2011年11月1日 优先权日2011年11月1日
发明者唐少杰, 张芩, 潘成熔, 王振民, 阙福恒 申请人:华南理工大学