[发明专利]垃圾焚烧炉液压站双电源无扰切换方法

说明书

技术领域

本发明属于垃圾发电控制技术领域，涉及一种垃圾焚烧炉液压站双电源无扰切换方法。

背景技术

随着垃圾日益增长与处理能力有限之间的矛盾不断加剧，通过垃圾焚烧发电，是实现垃圾减量化、资源化和无害化的主要方法。在各种垃圾焚烧技术中，机械式炉排炉焚烧技术将是目前和未来的生活垃圾的主流焚烧技术。垃圾通过给料器的运动进入焚烧炉，再通过炉排的往复运动实现垃圾与空气的充分混合和燃烧，借助于锅炉和汽轮发电机，实现化学能→热能→电能的转换，从而实现垃圾焚烧发电过程。垃圾焚烧发电的运行效果关系到市政、环保和能源调度，对人们生活和社会的影响重大，因此，要求投入运行的垃圾焚烧发电厂的主体设备必须具有高可靠性。垃圾焚烧发电的整个过程都和炉排、给料器、料层、除渣机和隔离门的运行或其处的状态密切相关，各对象的运动依靠液压站提供动力源予以实现，因此垃圾焚烧炉的液压站都要求采用双电源来确保其可靠性。

现有的垃圾焚烧炉尽管采用了两组市电进行供电，但还得要采用UPS提供连续的控制电源。当两组市电的其中一组停电或故障时，双电源开关会自动切换到另一组市电，为避免切换过程中的短路问题，切换需要联锁保护，且使用的机械切换机构需要一定的时间ts(ts≥0.2秒，取决于使用的双电源开关)。切换时间ts对于液压站使用的大功率电机只会出现短暂降速和再次升速的瞬间扰动，不会影响焚烧炉驱动系统所需要的动力。对于控制电源，切换过程中则由UPS提供连续的电源。

现有方案不检测两组市电是否掉电，和控制系统没有任何联络信号，而是由双电元开关直接切换。存在以下缺陷：

①使用UPS，虽然在双市电电源的切换过程中，可以实现控制电源的无扰切换(提供连续的控制电源)，但UPS需要定期维护，当停电时间过长，电池容易出现过度放电而无法充电的问题。垃圾焚烧发电厂的建设需要2-3年的时间，设备陆续安装需要较长的时间，随设备配套的UPS往往因过度放电而无法充电的现象比较普遍。

②现有方案没有给出两组市电的掉电检测信号，当液压系统的多个比例阀、电磁阀正处于工作状态时，发生两组市电的切换，则电机在切换期间首先是降速，然后又是带重载升速，冲击电流较大；如果是由于工作的油泵发生了故障，正好在切换期间又发生了油泵的切换，则会旁路星三角起动逻辑，出现很大的启动电流。

③现有方案和控制系统没有联络信号，控制系统无法采集两组市电的供电故障信号。

发明内容

为了克服现有技术中存在的缺陷，本发明旨在简化现有的双电源切换期间的控制电源提供方案，有效解决双电源切换期间使用UPS作为控制电源时，因其亏电而不能充电的问题；借助于掉电检测和联络信号，通过程序控制，减小电机升速或起动冲击电流，提高电源系统的性价比、可靠性和可维护性，减小设备的重量和体积。本发明提出一种垃圾焚烧炉液压站双电源无扰切换方法，该方法以超级电容作为储能元件，解决常用双电源开关在切换期间无法输出连续控制电源的问题；借助于双组市电的掉电检测信号，在PLC控制系统中设计相应的控制程序，避免电机在电源切换期间出现重载启动或升速；依据实际的电源电压等级需求，采用模块化的均衡电路确保串联的多只超级电容均衡充电，延长电容寿命。

其技术方案如下：

一种垃圾焚烧炉液压站双电源无扰切换方法，以超级电容为储能元件，为双电源开关切换期间输出连续的控制电源，通过双组市电的掉电检测信号，结合PLC控制程序避免双电源开关切换期间的重载启动或升速问题。包括以下步骤：

第一步：概算双电源所带的负荷，据此选择双电开关。

第二步：根据总电流选择电流互感器、电压表和电流表。

第三步：概算超级电容的容量和电容数量。

第四步：概算超级电容的充电回路的限流电阻和反向抑制二极管。

第五步：制作超级电容的充电均衡电路。

第六步：制作双市电掉电检测电路

第七步：装配双电源系统。

第八步：在PLC系统引入中断控制逻辑和编写相应的控制程序。

第九步：检验双电源的无扰切换。