[发明专利]城市生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及焚烧自动化控制,具体地说是基于机械往复式炉排炉的自动燃烧管理，应用于生活垃圾焚烧发电行业。 

背景技术

随着城市经济高速发展，城市人口剧增，从而产生了大量生活垃圾，甚而出现垃圾围城。焚烧发电是最有效的垃圾减量化、无害化资源化处理手段，对解决“垃圾围城”这一难题具有积极作用，且符合我国循环经济发展要求，而且对于促进经济发展，减缓供电压力也有显著的帮助，垃圾处理发电也正逐渐成为我国大中型城市主要垃圾处理方式。 

由于垃圾热值的波动性，如何实现垃圾燃烧稳定性，燃烧的完全性，以及排放的烟气优于国家标准，已成为垃圾焚烧业界的研究难题。本系统借鉴丹麦伟伦公司WTC（垃圾技术概念）先进技术控制理念（伟伦公司过去70年间，在全球各地有超过500例垃圾焚烧发电案例，机械往复式炉排炉技术应用广泛），WTC技术涵盖了垃圾的热值不确定性、热值设计、环境、性能与效率、工程可行性、操作与维护设计等各个技术方面。 

发明内容

为了有效地处理以上问题，本发明提供一种城市生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统。目的是根据垃圾热值的不确定性及时调整垃圾入炉量、燃烧风量等，保证炉内垃圾燃烧的稳定和充分，保证设备安全、经济运行，同时大大提高了生产率和自动化程度，降低工人的劳动强度，具有很强的实用意义。 

本发明的技术解决方案是：利用能量平衡原理，根据垃圾焚烧产生的蒸汽量反推算出垃圾的热值，同时结合焚烧炉负荷需求，进行对焚烧炉垃圾进料器、炉排运动速度、一次风、二次风风量自动调整。从而达到一个相对稳定、科学焚烧控制状态（控制SAMA图见附件2）。整个系统过程分为如下几点，第一：信号采集，通过现场仪表监控设备收集并转换成计算机可识别的所需信号库。第二：逻辑计算与控制调节，收集信号传送到控制器后，通过坏点判断、滤波、延时等合理化处理得到可靠数据，然后再按照工艺计算、PID（比例-积分-微分算法）、顺序控制等逻辑计算控制后得出炉排、推料器、出渣机速度数值以及一次风、二次风风量数值。第三：信号执行，根据上一步所计算出相关数值输出转换成对应回路开关、电流信号连接到现场设备实际操作。 

其中，所述控制系统的输入信号为以下： 

锅炉能量LBA10CJ001XJ69

燃烧空气能流量HLA01CJ001XJ69

烟气损失HNA10CJ001XJ69

辐射损失HBK01CJ001XJ68

炉渣损失HDA30CJ001XJ69

锅炉灰损失ETG01CJ001XJ69

油燃烧器能量1EGD11CJ001XJ69

垃圾进料量HFA01CW001XJ68

按以上输入信号计算所得信号：

总损失 HBK01CJ001XJ69

垃圾能量HFA01CJ001XJ69

垃圾低热值HFA01CJ001XJ68

所述的垃圾的热值计算公式：

 

 

        。

系统主要控制对象主要有进料档板及斜槽、推料器、炉排、液压系统、一次风、二次风、出渣机等。 

垃圾投料及进料斜槽 

垃圾进料挡板位于进料斗与进料斜槽之间，关闭时其作用是保持焚烧炉内部的负压；

推料器，炉排和液压系统

液压系统设置有两台100 %容量液压油泵，提供推料器，炉排，垃圾进料挡板和出渣机的液压驱动；

垃圾通过十一个推料器的推动作用进入焚烧炉。为了让焚烧炉按照设定负荷工作，通过控制推料器的速度，进而控制进入焚烧炉的垃圾流量；

机械往复式炉排从上至下分为四级，垃圾随炉排移动而移动，完成烘干、燃烧、燃烬的系统过程；

一次风系统

作用是烘干垃圾，提供助燃空气，经过蒸汽空气预热器加热后的一次风，从炉排下方通过8个进风口送入焚烧炉；

二次风系统

二次风的作用是在二次气相燃烧区中建立过量燃烧空气，以确保烟气混合物的完全燃烧。而且，二次风的喷入还可以在烟气中形成湍流，可使空气与烟气良好混合；

出渣机系统

出渣机系统包括三台水浸式液压驱动出渣机，用于推动由焚烧炉后部出渣口排出的炉渣到下级的炉渣输送机上，炉渣最终输送到渣坑里。

所述系统与现场信号之间设备包括有：