專利名稱：一種低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及低燃燒值氣體發(fā)電的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種低燃燒值氣體的發(fā)電 預(yù)處理控制方法。
背景技術(shù)：
f呆灰形歸乂;ii枉T， it阇莊和広取tfj氽1十r廣土人雖'飛件吸PM住珠W工，其成分
主要是甲垸，稱為煤層氣，也即通常所謂的"瓦斯"。在煤炭開采過程中，由于煤體 卸壓，氣體在煤體上的吸附平衡條件受到破壞，大量的煤層氣釋放出來，形成煤礦 安全生產(chǎn)的最大威脅。并且甲垸還是一種強(qiáng)溫室效應(yīng)氣體，煤層氣大量排入大氣將 導(dǎo)致氣候變暖，影響全球環(huán)境。但同時(shí)，煤層氣又是潔凈的能源資源，如能綜合利 用，將會收到增加潔凈能源供應(yīng)，改善煤礦安全，保護(hù)全球環(huán)境等多重效益。
中國煤層氣資源豐富，儲存深度不超過2,000米的煤層氣儲量預(yù)計(jì)有37萬億立 方米。20世紀(jì)80年代以前，中國對煤層氣的抽取主要是考慮煤礦安全生產(chǎn)，隨著環(huán) 保和節(jié)能的呼聲日益高漲，煤層氣抽取技術(shù)日益完善，利用水平也逐步提高。目前， 國內(nèi)煤層氣利用方式有供居民生活用燃料，其甲垸濃度在35%以上；或者作為工業(yè) 鍋爐燃料和化工產(chǎn)品原料，但是，大量開發(fā)煤層氣還是以發(fā)電為主。
在瓦斯一一內(nèi)燃機(jī)發(fā)電系統(tǒng)中，瓦斯被導(dǎo)入內(nèi)燃機(jī)壓縮點(diǎn)火，完成能量轉(zhuǎn)化過 程，但由于瓦斯氣體含有粉塵、水蒸氣等雜質(zhì)，氣體品質(zhì)達(dá)不到發(fā)電機(jī)組的要求， 所以要對瓦斯進(jìn)行預(yù)處理，以滿足發(fā)電機(jī)組的進(jìn)氣要求。而煤礦產(chǎn)生的氣體主要由 CH4， N2， 02，水蒸氣、以及少量的氨氣等組成，其中，水蒸氣是以飽和狀態(tài)存在的， 氣體本身還攜帶有粉塵顆粒，瓦斯中的這些雜質(zhì)對系統(tǒng)有較大的危害，如果不進(jìn)行 處理，將產(chǎn)生一系列的問題，其中
水蒸氣的危害
(1) 降低燃燒室溫度，發(fā)動機(jī)點(diǎn)火困難；增大內(nèi)燃機(jī)尾氣排氣量，導(dǎo)致二噁英 等劇毒物質(zhì)生成的可能性上升，污染環(huán)境；
(2) 由于水蒸氣等無功氣體的存在，降低內(nèi)燃機(jī)的效率；
G)水蒸氣與其他酸性物質(zhì)的化合產(chǎn)生中間產(chǎn)物，對設(shè)備產(chǎn)生腐蝕，縮短設(shè)備 使用壽命，降低裝置可靠性；
(4)由于發(fā)動機(jī)內(nèi)部中冷器的存在，過高的水蒸氣含量可能導(dǎo)致水蒸氣在發(fā)動
4機(jī)內(nèi)部凝結(jié)、積水，造成設(shè)備故障，降低設(shè)備壽命和可用率。 固體粉塵的危害
(1) 堵塞管路，流通不暢，加大壓損，增加運(yùn)行費(fèi)用；
(2) 增大機(jī)械磨損，降低設(shè)備使用壽命。
G)較大顆粒的雜質(zhì)容易堵塞發(fā)動機(jī)前的燃?xì)鉃V清器，導(dǎo)致濾清器更換頻繁， 停機(jī)次數(shù)增加，設(shè)備可用率降低，運(yùn)行成本增加。
鑒于以上原因，為了保證機(jī)組安全、可靠、高效運(yùn)行，瓦斯預(yù)處理系統(tǒng)主要就 是對進(jìn)入發(fā)電機(jī)組之前的瓦斯進(jìn)行預(yù)處理，以滿足發(fā)動機(jī)的要求。瓦斯預(yù)處理裝置 是瓦斯發(fā)電工程中的一個(gè)重要設(shè)備，該設(shè)備不僅用于實(shí)現(xiàn)對瓦斯的脫水、穩(wěn)壓、去 除雜質(zhì)、安全保護(hù)等功能，同時(shí)還是煤礦瓦斯收集系統(tǒng)與發(fā)動機(jī)之間的燃?xì)廨斔蜆?梁。
通常，從氣柜出來的瓦斯首先經(jīng)過汽水分離，除去液態(tài)水，然后進(jìn)入一次過濾 器進(jìn)行過濾除去大顆粒雜質(zhì)；從一次過濾器出來的瓦斯氣體然后流經(jīng)除濕設(shè)備進(jìn)行 冷凍干燥，干燥后的氣體隨后經(jīng)風(fēng)機(jī)升壓后進(jìn)入風(fēng)冷器冷卻降溫，然后進(jìn)入二次過 濾器除去小顆粒的固體雜質(zhì)，最后進(jìn)入瓦斯發(fā)電機(jī)組，發(fā)電機(jī)組入口的流量和壓力 通過控制系統(tǒng)變頻調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速來實(shí)現(xiàn)，但是，很難控制氣體的溫度和流量的穩(wěn)定。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于，為了實(shí)現(xiàn)氣體預(yù)處理系統(tǒng)的上述功能，提出了一種低燃燒 值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法。
為實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明的一種低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，該 發(fā)電預(yù)處理的控制系統(tǒng)包括傳感器，PLC及其通訊模塊，所述控制方法包括步驟 如下
(1) 發(fā)電預(yù)處理控制系統(tǒng)收到啟動信號，進(jìn)行系統(tǒng)自檢，如果系統(tǒng)自檢成功， 則通過PLC開啟進(jìn)氣閥使低燃燒值氣體進(jìn)入發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)、啟動風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)發(fā)電預(yù) 處理系統(tǒng)出口的氣體壓力；如果失敗，則發(fā)出警報(bào)信號，系統(tǒng)停機(jī)；
(2) 發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)入口處的若干傳感器實(shí)時(shí)檢測氣體的溫度和甲垸濃度，如 果甲烷濃度小于設(shè)定的閾值，則發(fā)出氣體濃度低報(bào)警信號，系統(tǒng)停機(jī)；如果氣體溫 度大于設(shè)定的閾值，則PLC啟動冷凍壓縮機(jī)，用于將氣體冷卻、降溫；
(3) 發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)出口處的傳感器實(shí)時(shí)檢測壓力是否在設(shè)定的閾值范圍，如 果小于設(shè)定的閾值范圍，則PLC開啟再循環(huán)閥，以使部分氣體回流到發(fā)電預(yù)處理系 統(tǒng)入口，提高風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)，用于增大氣體壓力；如果大于設(shè)定的閾值范圍，在超壓情況下，PLC開啟旁路閥，將氣體送往火炬爐；如果在設(shè)定的閾值范圍，則PLC關(guān) 閉再循環(huán)閥，用于增大系統(tǒng)出口的氣體壓力；
(4)發(fā)電預(yù)處理控制系統(tǒng)收到停機(jī)信號后，由PLC控制先關(guān)閉進(jìn)氣閥、降風(fēng)機(jī) 轉(zhuǎn)速，并開啟再循環(huán)閥，使部分氣體回流到發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)入口，減小發(fā)電預(yù)處理 系統(tǒng)中的氣體壓力；然后，由PLC控制停風(fēng)機(jī)、關(guān)閉再循環(huán)閥、停冷凍壓縮機(jī)，發(fā) 電預(yù)處理系統(tǒng)正常停機(jī)。作為本發(fā)明的一種改進(jìn)，所述的低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處 理控制方法還進(jìn)一步包括一緊急自動停機(jī)的步驟當(dāng)發(fā)電預(yù)處理控制系統(tǒng)收到緊急 停機(jī)信號時(shí)，由PLC控制先停風(fēng)機(jī)、關(guān)閉進(jìn)氣閥、開啟再循環(huán)閥，再關(guān)閉再循外閥、 停冷凍壓縮機(jī)，發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)緊急停機(jī)。
所述步驟(1)中的系統(tǒng)自檢，包括采用常規(guī)手段對空氣壓縮機(jī)、循環(huán)水泵、風(fēng) 機(jī)、氣動閥和風(fēng)冷機(jī)的電源檢測。
作為本發(fā)明的再一種改進(jìn)，所述的低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法還包括 在發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，對環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)檢測與控制
(1) 溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度大于設(shè)定的閾值時(shí)，PLC啟動通風(fēng)風(fēng)扇，以降 低環(huán)境溫度；
(2) 環(huán)境溫度大于臨界溫度時(shí)，PLC啟動通風(fēng)風(fēng)扇，同時(shí)發(fā)出環(huán)境溫度超高報(bào) 警信號，系統(tǒng)停機(jī)。
所述步驟(2)的入口氣體的甲垸濃度的閾值為30%。
所述步驟(3)的出口氣體壓力的閾值范圍為10 35KPa。
所述步驟(3)的出口處的傳感器實(shí)時(shí)檢測壓力，
在超壓情況下，如果氣體壓力持續(xù)走高，則由PLC控制設(shè)置在管路上的安全閥 自動開啟，將氣體送往火炬爐；
如果在設(shè)定的閾值范圍，則PLC關(guān)閉再循環(huán)閥，并對風(fēng)機(jī)啟動PID調(diào)節(jié)功能， 發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)正常運(yùn)行。通過PID調(diào)節(jié)功能，可以保證出口壓力非常穩(wěn)定。
所述步驟(4)還通過變頻器反饋信號檢測風(fēng)機(jī)頻率，如果風(fēng)機(jī)頻率大于設(shè)定的 閾值，則降風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；如果風(fēng)機(jī)頻率小于設(shè)定值，則由PLC停風(fēng)機(jī)。
進(jìn)一步地，如果風(fēng)機(jī)頻率小于閾值，則進(jìn)一步判斷風(fēng)機(jī)頻率是否小于設(shè)定的極 小值，如果小于極小值，則PLC發(fā)出系統(tǒng)故障報(bào)警信號，系統(tǒng)停機(jī)；如果大于極小值，則PLC開啟對空排放閥，風(fēng)機(jī)變頻降低轉(zhuǎn)速，用來降低系統(tǒng)出口的氣體壓力； 所述風(fēng)機(jī)頻率的極小值為5Hz。
本發(fā)明的方法，傳感器檢測到燃?xì)鈮毫^高、燃?xì)鈿鈮哼^低、燃?xì)夂窟^低、 燃?xì)鉂穸榷喔?、燃?xì)鉁囟冗^高、風(fēng)機(jī)電機(jī)溫度過高，吸入口負(fù)壓高和過濾器壓差大 時(shí)，將發(fā)出報(bào)警、停機(jī)信號。當(dāng)預(yù)處理系統(tǒng)的處理量與發(fā)電機(jī)組的耗氣量不匹配時(shí)， 預(yù)處理系統(tǒng)出口的氣體可以通過自動旁路回流到系統(tǒng)入口進(jìn)行再循環(huán)，在壓力嚴(yán)重 超標(biāo)的時(shí)候，通往大氣的泄壓閥會開啟，泄壓旁路也可以作為啟動、調(diào)試時(shí)候的放 空通道。
本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于
由于瓦斯屬于易燃易爆的氣體，安全應(yīng)該作為設(shè)計(jì)的第一原則，同時(shí)兼顧系統(tǒng) 的可靠性、經(jīng)濟(jì)性。本發(fā)明的氣體預(yù)處理方法具有瓦斯發(fā)動機(jī)運(yùn)行時(shí)要求的流量可 控、壓力穩(wěn)定，溫度適宜，該預(yù)處理方法具備以下功能
1、 使氣體預(yù)處理系統(tǒng)具有自動增壓和超壓保護(hù)功能，穩(wěn)定系統(tǒng)氣體的出口壓力、 溫度和流量；
2、 使氣體預(yù)處理系統(tǒng)具有在線監(jiān)測、報(bào)警功能，保證系統(tǒng)安全可靠的長期運(yùn)行；
3、 使氣體預(yù)處理系統(tǒng)具有全自動運(yùn)行，具備自身數(shù)據(jù)釆集、顯示和遠(yuǎn)程通訊的 功能。
圖1是本發(fā)明控制系統(tǒng)自動啟動程序流程圖2為本實(shí)施例詳細(xì)的邏輯控制流程圖3是本發(fā)明控制系統(tǒng)正常自動停機(jī)程序流程圖4是本發(fā)明控制系統(tǒng)緊急自動停機(jī)程序流程圖5是本發(fā)明控制系統(tǒng)對環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)檢測與控制流程圖6是本發(fā)明控制系統(tǒng)對系統(tǒng)出口氣體壓力的實(shí)時(shí)檢測與控制流程圖。
具體實(shí)施例方式
本實(shí)施例中的低燃燒值的氣體為甲垸，整個(gè)預(yù)處理系統(tǒng)要求滿足3臺發(fā)電機(jī)組 滿功率運(yùn)行耗氣量的運(yùn)行要求，處理能力為4538Nm3/h。
從氣柜出來的瓦斯首先經(jīng)過汽水分離，除去液態(tài)水，然后進(jìn)入一次過濾器進(jìn)行
7過濾除去大顆粒雜質(zhì)。從一次過濾器出來的瓦斯氣體然后流經(jīng)除濕設(shè)備進(jìn)行冷凍干 燥，干燥后的氣體隨后經(jīng)風(fēng)機(jī)升壓后進(jìn)入風(fēng)冷器冷卻降溫，然后進(jìn)入二次過濾器除 去小顆粒的固體雜質(zhì)，最后進(jìn)入瓦斯發(fā)電機(jī)組。
瓦斯預(yù)處理滿足連續(xù)運(yùn)行工況，具備以下功能
1、 瓦斯預(yù)處理裝置應(yīng)滿足連續(xù)性自動運(yùn)行要求，達(dá)到無人值守的控制要求。
2、 自動負(fù)荷卸載，如果發(fā)電機(jī)組減負(fù)荷，則應(yīng)以預(yù)定的程序，進(jìn)行變頻降 負(fù)荷。當(dāng)發(fā)電機(jī)組發(fā)生故障，則斷開供氣管路，自動停機(jī)。
3、 系統(tǒng)設(shè)有超壓保護(hù)旁路，在超壓情況下，旁路閥開啟，將氣體送往火炬; 如果壓力持續(xù)升高，在極端情況下，設(shè)置在管路上的安全閥將自動開啟。
4、 管路上設(shè)有甲垸分析儀，在甲垸濃度較低的情況下，入口的燃?xì)馇袛嚅y 將自動關(guān)閉。
5、 系統(tǒng)入口設(shè)有壓力傳感儀，當(dāng)系統(tǒng)負(fù)壓大于設(shè)定值，系統(tǒng)自動報(bào)警、停機(jī)。
6、 控制系統(tǒng)能夠?qū)z測到的參數(shù)給主控室。
7、 控制系統(tǒng)具備歷史數(shù)據(jù)査詢、趨勢圖查閱等功能。
8、 控制系統(tǒng)的觸摸屏能夠直觀地顯示各種運(yùn)行參數(shù)，而且能在觸摸屏上進(jìn) 行相關(guān)操作。
預(yù)處理裝置會采集并傳輸下列信號給業(yè)主集中控制室風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速、氣體進(jìn)、出 口壓力、溫度、氣體出口甲烷濃度、流量、濕度、二次過濾器前后壓。 控制系統(tǒng)組成
1. 控制系統(tǒng)由可編程控制器(PLCS正MENSS7300)和嵌入式工控機(jī)組成。
2. 控制系統(tǒng)供一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的通信接口與電站相應(yīng)的控制系統(tǒng)連接。
3. 控制系統(tǒng)配有17"的液晶觸摸屏一個(gè)。
4. 控制系統(tǒng)配有手操屏一個(gè)。
5. 132kW變頻器兩個(gè)。
6. 控制柜1面、變頻柜2面、配電柜3面。
7. 觸摸屏上按鈕和指示至少包括 溫度、壓力等現(xiàn)場儀表；
溫度、壓力、流量、濕度、甲垸含量等在線連續(xù)測量儀表。
8. 配電柜(含變頻器、斷路器等、UPS)。
9. 控制柜(含PLC、軟件、工業(yè)以太網(wǎng)通信模塊、1/0模塊)，控制柜上的至少具有以下操作功能-
1. 系統(tǒng)啟動、停止開關(guān)；
2. 就地/遠(yuǎn)程選擇開關(guān)；
3. 緊急停機(jī)按鈕；
4. 復(fù)位、控制開關(guān)；
5. 風(fēng)機(jī)啟動、停止開關(guān)；
6. 風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；
7. 循環(huán)水泵啟動、停止開關(guān)；
8. 制冷機(jī)啟動、停止開關(guān)。
針對此預(yù)處理系統(tǒng)的控制方法包括
(1) 自動啟動程序，如圖1所示，詳細(xì)的控制邏輯流程如圖2所示
(la)發(fā)電預(yù)處理控制系統(tǒng)收到啟動信號，進(jìn)行系統(tǒng)自檢，如自檢成功則進(jìn)入 步驟(lb),如失敗，則發(fā)出警報(bào)信號、系統(tǒng)停機(jī)；
(lb) PLC開啟空氣壓縮機(jī)，延時(shí)10秒，開啟循環(huán)水泵，延時(shí)10秒，開啟制 冷機(jī)組、風(fēng)冷器，延時(shí)10秒，風(fēng)機(jī)啟動，以10Hz運(yùn)行，風(fēng)機(jī)出口氣動閥開啟，延 時(shí)10秒，開啟對空排放閥；
(lc) PLC開啟進(jìn)氣閥，以使甲烷氣體進(jìn)入發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)； (Id) PLC開啟再循環(huán)閥，以使部分氣體回流到發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)入口，提高風(fēng) 機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)；
(le)延時(shí)90秒，傳感器檢測發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)入口處甲烷濃度是否大30%; (lf)如果小于30。/。，則發(fā)出甲烷濃度低報(bào)警信號，系統(tǒng)停機(jī)；如果大于30%， PLC啟動冷凍壓縮機(jī)，用于將氣體冷卻、降溫；
(lg)傳感器檢測發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)出口壓力是否在10 35KPa，如果不是，則返
回到步驟(Id);如果是，PLC關(guān)閉再循環(huán)閥；
(lh) PLC啟動發(fā)動機(jī)，發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)正常運(yùn)行。
(2) 正常自動停機(jī)程序，如圖3所示 (2a)發(fā)電預(yù)處理控制系統(tǒng)收到停機(jī)信號；
(2b) PLC開啟再循環(huán)閥，使部分氣體回流到發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)入口，減小系統(tǒng) 中的氣體壓力；
(2c) PLC關(guān)閉進(jìn)氣閥； (2d) PLC降風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；(2e)傳感器檢測風(fēng)機(jī)頻率是否小于10Hz，如果大于10Hz，則返回到步驟(2d); 如果小于10Hz，則PLC停風(fēng)機(jī)； (2f) PLC關(guān)閉再循環(huán)閥；
(2g) PLC停冷凍壓縮機(jī)，發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)工作結(jié)束。
(3)緊急自動停機(jī)程序，如圖4所示
(3a)發(fā)電預(yù)處理控制系統(tǒng)收到緊急停機(jī)信號；
(3b) PLC停風(fēng)機(jī)；
(3c) PLC關(guān)閉進(jìn)氣閥；
(3d) PLC開啟再循環(huán)閥，用于減小發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)內(nèi)氣體壓力； (3e) PLC關(guān)閉再循環(huán)閥；
(3f) PLC停冷凍壓縮機(jī)，發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)工作結(jié)束。 其中，所述步驟(la)中的系統(tǒng)自檢，包括對空氣壓縮機(jī)、循環(huán)水泵、風(fēng)機(jī)、 氣動閥和風(fēng)冷機(jī)的電源檢測。
其中，還包括在發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，對環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)檢測與控制，
如圖5所示
(1) 傳感器檢測環(huán)境溫度大于39.5'C時(shí)，PLC啟動通風(fēng)風(fēng)扇，以降低環(huán)境溫度；
(2) 環(huán)境溫度大于4(TC， PLC啟動通風(fēng)風(fēng)扇，同時(shí)發(fā)出環(huán)境溫度超高報(bào)警信號， 系統(tǒng)停機(jī)。
其中，還包括在發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，對系統(tǒng)出口氣體壓力的實(shí)時(shí)檢測 與控制，如圖6所示
(1) 傳感器檢測系統(tǒng)出口的壓力是否在35 40KPa，如果低于40KPa， PLC關(guān) 閉循環(huán)閥，用于增大系統(tǒng)出口的氣體壓力，如果此時(shí)壓力小于35KPa,則風(fēng)機(jī)變頻， 提升轉(zhuǎn)速，用于增大氣體壓力。
(2) 如果氣體壓力大于40KPa，判斷風(fēng)機(jī)頻率是否小于8Hz，如果風(fēng)機(jī)頻率大 于8Hz，則風(fēng)機(jī)變頻降低轉(zhuǎn)速；如果風(fēng)機(jī)頻率小于8Hz，則判斷風(fēng)機(jī)頻率是否小于 5Hz，如果小于5Hz，則PLC發(fā)出系統(tǒng)故障報(bào)警信號，系統(tǒng)停機(jī)，如果大于5Hz，則 PLC開啟對空排放閥，風(fēng)機(jī)變頻降低轉(zhuǎn)速，用來降低系統(tǒng)出口的氣體壓力；
(3) 在超壓情況下，PLC開啟旁路閥，將氣體送往火炬爐；如果氣體壓力持續(xù) 走高，設(shè)置在管路上的安全閥將自動開啟。
其中，傳感器檢測到燃?xì)鈮毫^高、燃?xì)鈿鈮哼^低、燃?xì)夂窟^低、燃?xì)鉂穸?多高、燃?xì)鉁囟冗^高、風(fēng)機(jī)電機(jī)溫度過高，吸入口負(fù)壓高和過濾器壓差大時(shí)，將發(fā) 出報(bào)警、停機(jī)信號。
權(quán)利要求
1、一種低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，該發(fā)電預(yù)處理的控制系統(tǒng)包括傳感器，PLC及其通訊模塊，所述控制方法包括步驟如下(1)發(fā)電預(yù)處理控制系統(tǒng)收到啟動信號，進(jìn)行系統(tǒng)自檢，如果系統(tǒng)自檢成功，則通過PLC開啟進(jìn)氣閥使低燃燒值氣體進(jìn)入發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)、啟動風(fēng)機(jī)調(diào)節(jié)發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)出口的氣體壓力；如果失敗，則發(fā)出警報(bào)信號，系統(tǒng)停機(jī)；(2)發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)入口處的若干傳感器實(shí)時(shí)檢測氣體的溫度和甲烷濃度，如果甲烷濃度小于設(shè)定的閾值，則發(fā)出氣體濃度低報(bào)警信號，系統(tǒng)停機(jī)；如果氣體溫度大于設(shè)定的閾值，則PLC啟動冷凍壓縮機(jī)，用于將氣體冷卻、降溫；(3)發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)出口處的傳感器實(shí)時(shí)檢測壓力是否在設(shè)定的閾值范圍，如果小于設(shè)定的閾值范圍，則PLC開啟再循環(huán)閥，以使部分氣體回流到發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)入口，提高風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)數(shù)；如果大于設(shè)定的閾值范圍，在超壓情況下，PLC開啟旁路閥，將氣體送往火炬爐；如果在設(shè)定的閾值范圍，則PLC關(guān)閉再循環(huán)閥；(4)發(fā)電預(yù)處理控制系統(tǒng)收到停機(jī)信號后，由PLC控制先關(guān)閉進(jìn)氣閥、降風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并開啟再循環(huán)閥，使部分氣體回流到發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)入口，減小發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)中的氣體壓力；然后，由PLC控制停風(fēng)機(jī)、關(guān)閉再循環(huán)閥、停冷凍壓縮機(jī)，發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)正常停機(jī)。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，其特征在于， 還進(jìn)一步包括一緊急自動停機(jī)的步驟當(dāng)發(fā)電預(yù)處理控制系統(tǒng)收到緊急停機(jī)信號時(shí)， 由PLC控制先停風(fēng)機(jī)、關(guān)閉進(jìn)氣閥、開啟再循環(huán)閥，再關(guān)閉再循環(huán)閥、停冷凍壓縮 機(jī)，發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)緊急停機(jī)。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，其特征在 于，所述步驟(1)中的系統(tǒng)自檢，包括采用常規(guī)手段對空氣壓縮機(jī)、循環(huán)水泵、風(fēng) 機(jī)、氣動閥和風(fēng)冷機(jī)的電源檢測。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，其特征在 于，還包括在發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)，對環(huán)境溫度的實(shí)時(shí)檢測與控制(1) 溫度傳感器檢測到環(huán)境溫度大于設(shè)定的閾值時(shí)，PLC啟動通風(fēng)風(fēng)扇，以降 低環(huán)境溫度；(2) 環(huán)境溫度大于臨界溫度時(shí)，PLC啟動通風(fēng)風(fēng)扇，同時(shí)發(fā)出環(huán)境溫度超高報(bào) 警信號，系統(tǒng)停機(jī)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，其特征在 于，所述步驟(2)的入口氣體的甲烷濃度的閾值為30%。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，其特征在 于，所述步驟(3)的出口氣體壓力的閾值范圍為10 35KPa。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，其特征在 于，所述步驟(3)的出口處的傳感器實(shí)時(shí)檢測壓力，在超壓情況下，如果氣體壓力持續(xù)走高，則由PLC控制設(shè)置在管路上的安全閥 自動開啟，將氣體送往火炬；如果在設(shè)定的閾值范圍，則PLC關(guān)閉再循環(huán)閥，并對風(fēng)機(jī)啟動PID調(diào)節(jié)功能， 發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)正常運(yùn)行。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，其特征在 于，所述步驟(4)還通過變頻器反饋信號檢測風(fēng)機(jī)頻率，如果風(fēng)機(jī)頻率大于設(shè)定的 閾值，則降風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速；如果風(fēng)機(jī)頻率小于設(shè)定值，則由PLC停風(fēng)機(jī)。
9、 根據(jù)權(quán)利要求8所述的低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，其特征在于， 如果風(fēng)機(jī)頻率小于閾值，則進(jìn)一步判斷風(fēng)機(jī)頻率是否小于設(shè)定的極小值，如果小于 極小值，則PLC發(fā)出系統(tǒng)故障報(bào)警信號，系統(tǒng)停機(jī)；如果大于極小值，貝ijPLC開啟 對空排放閥，風(fēng)機(jī)變頻降低轉(zhuǎn)速，用來降低系統(tǒng)出口的氣體壓力。
10、 根據(jù)權(quán)利要求9所述的低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，其特征在于， 所述風(fēng)機(jī)頻率的極小值為5Hz。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種低燃燒值氣體的發(fā)電預(yù)處理控制方法，該方法包括(1)發(fā)電預(yù)處理控制系統(tǒng)收到啟動信號，進(jìn)行系統(tǒng)自檢；(2)發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)入口處的若干傳感器實(shí)時(shí)檢測氣體的溫度和甲烷濃度；(3)發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)出口處的傳感器實(shí)時(shí)檢測壓力是否在設(shè)定的閾值范圍；(4)發(fā)電預(yù)處理控制系統(tǒng)收到停機(jī)信號后，由PLC控制先關(guān)閉進(jìn)氣閥、降風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速，并開啟再循環(huán)閥，使部分氣體回流到發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)入口，減小發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)中的氣體壓力；然后，由PLC控制停風(fēng)機(jī)、關(guān)閉再循環(huán)閥、停冷凍壓縮機(jī)，發(fā)電預(yù)處理系統(tǒng)正常停機(jī)。本發(fā)明的控制方法，具有自動增壓和超壓保護(hù)功能，保證預(yù)處理系統(tǒng)安全可靠的長期運(yùn)行。
文檔編號C10L3/10GK101560919SQ200910119948
公開日2009年10月21日 申請日期2009年2月27日 優(yōu)先權(quán)日2008年4月18日
發(fā)明者(請求不公開姓名) 申請人:北京時(shí)代桃源環(huán)境科技有限公司