一種熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)、PLC控制單元、信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括燃燒加熱處理單元、熱解氣輸出單元和冷卻循環(huán)處理單元。燃燒加熱處理單元包括三通換向閥、燃?xì)馇袛嚅y、空氣調(diào)節(jié)閥、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥和煙氣調(diào)節(jié)閥、熱解爐溫度傳感器、爐膛壓力傳感器；冷卻循環(huán)處理單元包括出料冷卻循環(huán)單元與熱解氣冷卻循環(huán)單元，出料冷卻循環(huán)單元包括進(jìn)水泵和回水泵；熱解氣冷卻循環(huán)單元包括第一循環(huán)泵和第二循環(huán)泵；熱解氣輸出單元包括壓力變送器、測溫?zé)犭娕?、電伴熱、除塵系統(tǒng)；壓力變送器、測溫?zé)犭娕家约半姲闊嵩O(shè)置于除塵系統(tǒng)間。本實(shí)用新型能實(shí)時(shí)自動(dòng)控制熱解反應(yīng)各執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使得熱解反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài)。
【專利說明】
一種熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本實(shí)用新型總地涉及自動(dòng)控制系統(tǒng)，具體涉及一種蓄熱式熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著現(xiàn)代化采煤技術(shù)的綜合使用，使得塊煤產(chǎn)率下降，由目前的40%下降至10-20%;而粉煤產(chǎn)率升高，由目前的60%上升至80-90%。但粉煤易揚(yáng)塵，綜合利用難度大，致使其銷路不佳而大量積壓。
[0003]煤階這一概念用來表示煤炭煤化程度的級(jí)別。一般情況下，煤埋藏深度增加，其煤化程度增加，碳含量相應(yīng)增加。中低階煤在我國煤炭儲(chǔ)量及產(chǎn)量中占很高比例。中低階煤具有水分高、低灰、低硫、低發(fā)熱量、揮發(fā)分高和活性強(qiáng)等特點(diǎn)，作為動(dòng)力燃料直接燃燒效率低，不但溫室氣體排放量高，污染嚴(yán)重，而且浪費(fèi)了煤炭中蘊(yùn)含的豐富油氣資源。
[0004]煤熱解技術(shù)被認(rèn)為是煤炭高效清潔利用最為有效的途徑。煤熱解是一項(xiàng)由許多平行的不斷反應(yīng)構(gòu)成的繁瑣熱加工過程，其在常壓下生產(chǎn)，不需加壓，也不需氧氣，便可產(chǎn)出煤氣、油和半焦，實(shí)現(xiàn)了煤的部分氣化和液化。
[0005]通過中溫快速熱解實(shí)現(xiàn)中低階粉煤熱解提油，能最大限度地提取粉煤中蘊(yùn)含的豐富油氣資源，進(jìn)而可以解決目前粉煤難以利用的難題，緩解我國油氣資源短缺的現(xiàn)狀。因而該技術(shù)具有非常重要的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會(huì)效益。
[0006]蓄熱式中低階粉煤快速熱解爐，為實(shí)現(xiàn)中低階粉煤快速熱解應(yīng)運(yùn)而生，其目的是為更大限度地提高焦油產(chǎn)率。蓄熱式快速熱解爐的工作原理是通過儲(chǔ)存多余熱量并在需要時(shí)將所蓄熱量釋放出來。可通過研究不同熱解操作條件對(duì)熱解焦油產(chǎn)率的影響規(guī)律，來實(shí)現(xiàn)中低階粉煤快速熱解提取焦油的工業(yè)化生產(chǎn)。
[0007]具體地，蓄熱式快速熱解爐利用了蓄熱式燃燒技術(shù)，由蓄熱式輻射管提供熱能，對(duì)熱解爐中的煤進(jìn)行熱解。蓄熱式燃燒技術(shù)是通過放置在燃燒燒嘴中的蓄熱體來完成出爐煙氣與入爐助燃空氣的熱交換。
[0008]蓄熱式輻射管的結(jié)構(gòu)一般在輻射管上設(shè)有A側(cè)燒嘴和B側(cè)燒嘴，蓄熱體分別裝在兩側(cè)燒嘴上。
[0009]當(dāng)A側(cè)燒嘴燃燒的時(shí)候，則B側(cè)燒嘴停止燃燒，反之亦然。經(jīng)A側(cè)燒嘴燃燒以后的廢氣流經(jīng)B側(cè)燒嘴后由煙道以煙氣的形式排出，廢氣中的余熱就使B側(cè)燒嘴的蓄熱體加熱到一定的溫度，而廢氣自身溫度下降。
[0010]經(jīng)過預(yù)先設(shè)定一段時(shí)間后，改變輻射管中氣體流動(dòng)的方向，S卩B側(cè)燒嘴開始進(jìn)入燃燒發(fā)熱狀態(tài)。冷空氣和燃?xì)膺M(jìn)入B側(cè)燒嘴，首先經(jīng)溫度較高的蓄熱體加熱，然后再進(jìn)入燒嘴燃燒，這樣可使助燃空氣預(yù)熱至300°C以上的溫度，而最終排出煙氣溫度可降低至200°C以下，實(shí)現(xiàn)了廢氣余熱的較大限度的回收利用，也有利于燃燒的充分進(jìn)行。
[0011]蓄熱式輻射管平均節(jié)能達(dá)到30%以上，提高了爐窯的熱效率。蓄熱的加熱方式排煙溫度低，基本不再需要余熱回收系統(tǒng)，其具有節(jié)能減排的作用。研究與實(shí)踐證明，在蓄熱式高溫空氣燃燒技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域，蓄熱式輻射管兼具安全可靠、節(jié)省能源、操作方便以及表面溫度分布均勻的優(yōu)點(diǎn)。
[0012]蓄熱式中低階粉煤快速熱解爐的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)熱解爐相比有很大的不同，傳統(tǒng)熱解爐要使燃料燃燒的放熱過程與熱解物料熱解的吸熱過程在其中以懸浮態(tài)下極其迅速地進(jìn)行，而蓄熱式輻射管熱解爐采用輻射管作為加熱源，將熱解料隔絕空氣加熱以實(shí)現(xiàn)快速熱解，因而整個(gè)熱解爐的溫度控制對(duì)整個(gè)熱解系統(tǒng)的熱力分布、熱工制度的穩(wěn)定至關(guān)重要。如何能夠控制熱解爐的燃料用量與溫度控制的關(guān)系、熱解爐溫度與熱解爐進(jìn)料量的關(guān)系，以及熱解爐溫度與旋風(fēng)除塵溫度及物料熱解情況的關(guān)系，成為關(guān)鍵技術(shù)所在?，F(xiàn)有手動(dòng)控制熱解技術(shù)不能夠適應(yīng)蓄熱式輻射管熱解爐的控制系統(tǒng)要求。
【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0013]本實(shí)用新型的目的在于提供一種熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)，以解決實(shí)時(shí)自動(dòng)控制熱解反應(yīng)各個(gè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，使得熱解反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài)。
[0014]本實(shí)用新型提供了一種熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)，其包括上位機(jī)、PLC控制單元、信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括燃燒加熱處理單元、熱解氣輸出單元和冷卻循環(huán)處理單元；
[0015]所述信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述PLC控制單元連接并由所述PLC控制單元內(nèi)程序控制，所述PLC控制單元通過數(shù)據(jù)通訊線連接所述上位機(jī)，
[0016]其中，所述燃燒加熱處理單元包括:用于助燃空氣和廢氣流動(dòng)方向變換的三通換向閥；用于調(diào)節(jié)空燃比的空氣調(diào)節(jié)閥；以及用于調(diào)節(jié)燃?xì)夤?yīng)量的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥；用于檢測熱解爐溫度的熱解爐溫度傳感器;用于檢測熱解爐壓力的爐膛壓力傳感器；
[0017]冷卻循環(huán)處理單元包括出料冷卻循環(huán)單元與熱解氣冷卻循環(huán)單元，其中所述出料冷卻循環(huán)單元包括進(jìn)水栗和回水栗;所述熱解氣冷卻循環(huán)單元包括第一循環(huán)栗和第二循環(huán)栗;
[0018]所述熱解氣輸出單元包括:用于檢測所述熱解氣壓力的壓力變送器；用于檢測所述熱解氣溫度的測溫?zé)犭娕?；用于加熱所述熱解氣的電伴熱；以及用于給熱解氣除塵的除塵系統(tǒng);所述壓力變送器、測溫?zé)犭娕家约半姲闊嵩O(shè)置于所述除塵系統(tǒng)間。
[0019]上述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括進(jìn)料處理單元，其包括:
[0020]用于進(jìn)料料位檢測的料位傳感器；
[0021 ]用于進(jìn)料上限位檢測的進(jìn)料上限位傳感器；
[0022]用于進(jìn)料下限位檢測的進(jìn)料下限位傳感器；
[0023]以及用于進(jìn)料供給的螺旋進(jìn)料機(jī)。
[0024]上述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括出料處理單元，其包括:
[0025]用于焦油輸出的螺旋出料機(jī)；
[0026]用于焦油出料上限位檢測的出料上限位傳感器；
[0027]以及用于焦油出料下限位檢測的出料下限位傳感器。
[0028]上述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述燃燒加熱處理單元還包括:用于控制燃?xì)馔〝嗉皳Q向的燃?xì)馇袛嚅y和用于調(diào)節(jié)煙氣壓力的煙氣調(diào)節(jié)閥。
[0029]上述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述熱解爐溫度傳感器包括:
[0030]用于檢測熱解爐爐壁的爐壁測溫?zé)犭娕迹?br>[0031 ]用于檢測熱解爐爐膛的爐膛溫度儀；
[0032]所述燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥待所述PLC控制單元接收到所述熱解爐溫度傳感器和所述爐膛壓力傳感器的信號(hào)后，由所述PLC控制單元控制變換。
[0033]上述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述除塵系統(tǒng)為二級(jí)除塵系統(tǒng)，包括兩臺(tái)旋風(fēng)除塵器。
[0034]上述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述出料冷卻循環(huán)單元還包括進(jìn)水壓力傳感器、回水溫度傳感器和回水流量傳感器。
[0035]上述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述熱解氣冷卻循環(huán)單元還包括噴淋室噴灑器;在所述第一循環(huán)栗與所述噴灑器之間設(shè)有噴淋壓力傳感器、噴淋溫度傳感器和噴淋流量傳感器;在所述第二循環(huán)栗與所述噴灑器之間設(shè)有第二壓力傳感器、第二溫度傳感器和第二流量傳感器。
[0036]本實(shí)用新型的有益效果在于，此種熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)，利用PLC控制系統(tǒng)對(duì)信號(hào)采集元件的傳輸信號(hào)實(shí)時(shí)響應(yīng)，通過對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)的實(shí)時(shí)自動(dòng)控制，使得熱解反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài)。本系統(tǒng)既實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)控制的自動(dòng)化，又提高了系統(tǒng)控制的精確度，也簡化了系統(tǒng)人工操作的程序，同時(shí)保證了熱解反應(yīng)的有效性。
【附圖說明】
[0037]圖1為本實(shí)用新型快速熱解爐系統(tǒng)流程圖；
[0038]圖2為本實(shí)用新型快速熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖；以及
[0039]圖3為本實(shí)用新型快速熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)工作流程結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0040]以下結(jié)合附圖和實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】進(jìn)行更加詳細(xì)的說明，以便能夠更好地理解本實(shí)用新型的方案以及其各個(gè)方面的優(yōu)點(diǎn)。然而，以下描述的【具體實(shí)施方式】和實(shí)施例僅是說明的目的，而不是對(duì)本實(shí)用新型的限制。
[0041]在本實(shí)施例中，附圖中的符號(hào)含義如下:
[0042]PT:壓力變送器;FT:流量變送器;TE:測溫?zé)犭娕?FIC:流量指示控制；pv:壓力調(diào)節(jié)閥；Pic:壓力指示調(diào)節(jié)器;F1:流量顯示;FV:流量閥門；PIA:壓力信號(hào)遠(yuǎn)傳指示;VVVF:變頻調(diào)速系統(tǒng)；TIA:溫度輸入報(bào)警;M:電動(dòng)機(jī);MI:料位顯示;ME:料位信號(hào)測量;MT:料位信號(hào)變送輸出;YIA:電機(jī)狀態(tài)指示;LG:液位顯示。
[0043]如圖1所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的一種熱解爐系統(tǒng)流程圖，其工藝流程簡單描述如下:熱解煤原料與燃?xì)饧爸細(xì)怏w作為輸入源輸入熱解爐，原料經(jīng)過加熱分解，輸出熱解氣及熱解焦油，分別經(jīng)不同通道輸出。
[0044]下面結(jié)合圖2的快速熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖和圖3的熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)工作流程結(jié)構(gòu)圖對(duì)本系統(tǒng)的自動(dòng)控制系統(tǒng)流程加以說明。
[0045]如圖2所示，本實(shí)施例的熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)，包括上位機(jī)、PLC控制單元、信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)。信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括燃燒加熱處理單元、熱解氣輸出單元和冷卻循環(huán)處理單元。燃燒加熱處理單元包括引風(fēng)機(jī)、鼓風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火風(fēng)機(jī)、三通換向閥、空氣調(diào)節(jié)閥、煙氣調(diào)節(jié)閥、燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥、熱解爐溫度傳感器和爐膛壓力傳感器;冷卻循環(huán)處理單元包括出料冷卻循環(huán)單元與熱解氣冷卻循環(huán)單元，出料冷卻循環(huán)單元包括進(jìn)水栗和回水栗；熱解氣冷卻循環(huán)單元包括第一循環(huán)栗和第二循環(huán)栗;熱解氣輸出單元包括壓力變送器、測溫?zé)犭娕?、電伴熱、除塵系統(tǒng);壓力變送器、測溫?zé)犭娕家约半姲闊嵩O(shè)置于除塵系統(tǒng)間。
[0046]如圖3所示，本實(shí)施例的上位機(jī)系統(tǒng)由工業(yè)PC組成，包括:顯示器，主機(jī)及鍵盤等輸入設(shè)備。
[0047]本實(shí)施例的PLC控制單元，包括:電源模塊、CPU模塊，數(shù)字信號(hào)輸入模塊，數(shù)字信號(hào)輸出模塊，模擬量信號(hào)輸入模塊，模擬量信號(hào)輸出模塊等。所述電源模塊用于給所述CPU模塊、所述信號(hào)輸入模塊、所述信號(hào)輸出模塊提供電源;所述CPU模塊接收所述信號(hào)輸入模塊的信號(hào)輸入以及控制所述信號(hào)輸出模塊的信號(hào)輸出。
[0048]所有信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)連接PLC控制單元，PLC控制單元的程序控制現(xiàn)場執(zhí)行機(jī)構(gòu)及電機(jī)的運(yùn)行，同時(shí)讀取現(xiàn)場儀表的返回值，并檢測及記錄相關(guān)數(shù)據(jù)及報(bào)警以備查詢。工業(yè)PC只是作為監(jiān)控器運(yùn)行，PLC控制單元通過數(shù)據(jù)通訊線與之連接，其系統(tǒng)的運(yùn)行并不依賴工業(yè)PC。
[0049]工作時(shí)，煤原料的加熱是通過設(shè)于熱解爐內(nèi)的蓄熱式輻射管實(shí)現(xiàn)的。在熱解爐內(nèi)投料熱解前，要先使蓄熱管加熱以使熱解爐達(dá)到熱解的溫度。此部分的工作主要由燃燒加熱處理單元完成，其包括:用于助燃空氣和廢氣流動(dòng)方向變換的三通換向閥；用于調(diào)節(jié)空燃比的空氣調(diào)節(jié)閥；用于調(diào)節(jié)燃?xì)夤?yīng)量的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥；以及用于控制燃?xì)馔〝嗉皳Q向的燃?xì)馇袛嚅y和用于調(diào)節(jié)煙氣壓力的煙氣調(diào)節(jié)閥。
[0050]具體地，蓄熱式輻射管加熱啟動(dòng)時(shí)，蓄熱式輻射管開始換向燃燒，燃?xì)夤艿狼袛嚅y打開，輻射管A側(cè)燒嘴和B側(cè)燒嘴開始循環(huán)換向。助燃空氣和廢氣流動(dòng)方向的變換由三通換向閥控制，燃?xì)獾耐〝嘤扇細(xì)馇袛嚅y控制。若A側(cè)燒嘴燃燒的時(shí)候，則B側(cè)燒嘴停止燃燒，A側(cè)燒嘴燃燒以后的廢氣流經(jīng)B側(cè)燒嘴后由煙道排出，廢氣中的余熱就使B側(cè)燒嘴的蓄熱體加熱到一定的溫度，廢氣自身溫度下降。經(jīng)過預(yù)先設(shè)定的一段時(shí)間以后，改變輻射管中氣體流動(dòng)的方向，B側(cè)燒嘴開始進(jìn)入燃燒發(fā)熱狀態(tài)，冷空氣和燃?xì)膺M(jìn)入B側(cè)燒嘴。通過調(diào)整燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥來調(diào)節(jié)輻射管的加熱效率;通過調(diào)節(jié)空氣調(diào)節(jié)閥來改變輻射管的空燃比；通過調(diào)節(jié)煙氣調(diào)節(jié)閥來調(diào)整輻射管煙氣壓力，以使輻射管達(dá)到最佳的燃燒狀態(tài)。當(dāng)遇有故障狀態(tài)時(shí)，PLC控制單元停止燃?xì)馇袛嚅y的換向操作，以保證設(shè)備及人員的安全。三通換向閥，燃?xì)馇袛嚅y和其它各種調(diào)節(jié)閥均由PLC控制單元內(nèi)的程序統(tǒng)一控制，以執(zhí)行工藝流程動(dòng)作。
[0051]將熱解爐反應(yīng)區(qū)爐溫加熱至熱解工藝要求的溫度，以滿足熱解爐投料運(yùn)行條件后，熱解系統(tǒng)開始投料運(yùn)行。PLC控制單元通過熱解爐爐壁測溫?zé)犭娕肌峤鉅t爐溫、爐膛壓力等現(xiàn)場采集的參數(shù)實(shí)時(shí)改變?nèi)細(xì)庹{(diào)節(jié)閥的開度來控制輻射管的溫度，以使熱解爐的熱解反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài)，從而實(shí)現(xiàn)熱解系統(tǒng)溫度的自動(dòng)控制。此加熱工作也主要由燃燒加熱處理單元完成，其包括:用于檢測熱解爐溫度的熱解爐溫度傳感器;用于檢測熱解爐壓力的爐膛壓力傳感器。其中熱解爐溫度傳感器包括:用于檢測熱解爐爐壁的爐壁測溫?zé)犭娕?；用于檢測熱解爐爐膛的爐膛溫度儀。
[0052]燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥待PLC控制單元接收到熱解爐溫度傳感器和爐膛壓力傳感器的信號(hào)后，由PLC控制單元控制變換。
[0053]原料熱解時(shí)，在加料斗內(nèi)要加入熱解原料(低階煤或生物垃圾等)，此工作主要由進(jìn)料處理單元實(shí)現(xiàn)，其包括:用于進(jìn)料料位檢測的料位傳感器;用于進(jìn)料上限位檢測的進(jìn)料上限位傳感器；用于進(jìn)料下限位檢測的進(jìn)料下限位傳感器；以及用于進(jìn)料供給的螺旋進(jìn)料機(jī)。
[0054]一旦加料斗內(nèi)原料低于下限位或高于上限位，PLC控制單元都會(huì)在上位機(jī)如PC機(jī)上報(bào)警，提醒操作人員加裝原料或停止加料。如果原料的料位正常，則PLC控制單元控制啟動(dòng)螺旋進(jìn)料機(jī)，將原料推送至熱解爐反應(yīng)區(qū)內(nèi)進(jìn)行快速熱解反應(yīng)。
[0055]原料被快速熱解后生成熱解氣及熱解焦油。
[0056]熱解氣的輸出主要由熱解氣輸出單元完成。熱解氣輸出單元包括:用于檢測所述熱解氣壓力的壓力變送器；用于檢測所述熱解氣溫度的測溫?zé)犭娕迹挥糜诩訜崴鰺峤鈿獾碾姲闊?；以及用于給熱解氣除塵的除塵系統(tǒng);所述壓力變送器、測溫?zé)犭娕家约半姲闊嵩O(shè)置于所述除塵系統(tǒng)間。
[0057]熱解氣從熱解爐反應(yīng)區(qū)出氣口輸出，首先進(jìn)入旋風(fēng)除塵進(jìn)行除塵處理。旋風(fēng)除塵分為兩級(jí)除塵系統(tǒng)，包括兩臺(tái)旋風(fēng)除塵器。壓力變送器、測溫?zé)犭娕家约半姲闊嵩O(shè)置于兩臺(tái)旋風(fēng)除塵器之間。
[0058]在兩級(jí)除塵系統(tǒng)之間設(shè)有中間過程管道。中間過程管道的壓力變送器和測溫?zé)犭娕紝⒉杉臄?shù)據(jù)傳送給PLC控制單元，由PLC控制單元內(nèi)的程序判斷是否啟動(dòng)電伴熱給中間過程管道加熱，以防止中間過程管道中間溫度下降而造成管道結(jié)焦，阻塞管道。
[0059]熱解氣經(jīng)過旋風(fēng)除塵后再進(jìn)入噴淋塔進(jìn)行冷卻，待溫度降至合理區(qū)間范圍后，由羅茨栗輸送至燃?xì)夤捱M(jìn)行儲(chǔ)存。熱解氣的冷卻工作主要由冷卻循環(huán)處理單元完成。
[0060]而熱解爐反應(yīng)區(qū)內(nèi)熱解焦油下行到反應(yīng)區(qū)的底部出料斗被輸出。該部分的工作主要由出料處理單元完成，其包括:用于焦油輸出的螺旋出料機(jī);用于焦油出料上限位檢測的出料上限位傳感器；以及用于焦油出料下限位檢測的出料下限位傳感器。
[0061]出料斗內(nèi)設(shè)有上下限位開關(guān)。如果熱解焦油的液位高于上限位，則會(huì)觸發(fā)出料斗限位的上限開關(guān)，上位機(jī)的顯示屏幕會(huì)提示操作人員打開螺旋出料機(jī)，由螺旋出料機(jī)將熱解焦油輸送至冷渣機(jī)，熱解焦油經(jīng)冷卻后出料。熱解焦油的冷卻也主要由冷卻循環(huán)處理單兀完成。
[0062]具體分，冷卻循環(huán)處理單元包括出料冷卻循環(huán)單元與熱解氣冷卻循環(huán)單元，其中，出料冷卻循環(huán)單元包括進(jìn)水栗、回水栗、進(jìn)水壓力傳感器、回水溫度傳感器和回水流量傳感器;熱解氣冷卻循環(huán)單元包括第一循環(huán)栗、第二循環(huán)栗、噴淋室噴灑器、在第一循環(huán)栗與噴灑器之間設(shè)有的噴淋壓力傳感器、噴淋溫度傳感器、噴淋流量傳感器、在第二循環(huán)栗與所述噴灑器之間設(shè)有的第二壓力傳感器、第二溫度傳感器和第二流量傳感器。
[0063]噴淋塔和出料螺旋機(jī)及冷渣機(jī)均需要循環(huán)水冷卻，第一循環(huán)栗將冷卻水從冷卻塔的底部輸送至噴淋塔的頂部，冷卻水通過噴灑器的噴頭噴灑冷卻熱解氣。第二循環(huán)栗將噴淋塔底部的水輸送至冷卻塔的頂部，經(jīng)冷卻塔將水冷卻。冷卻栗給冷渣機(jī)及螺旋出料機(jī)提供冷卻水，冷卻熱解焦油。PLC控制單元控制冷卻水用量達(dá)到合適用量，以便將熱解氣及熱解焦油降溫至合理溫度區(qū)間。
[0064]本實(shí)施例的自動(dòng)控制系統(tǒng)還包括其它工作內(nèi)容，例如PLC控制單元的程序控制鼓風(fēng)機(jī)、引風(fēng)機(jī)、點(diǎn)火風(fēng)機(jī)、燃?xì)饪傞y的啟停，如遇運(yùn)行過程中緊急情況，關(guān)閉該系列設(shè)備的運(yùn)行;PLC控制單元的程序控制吹掃閥、燃?xì)馇袛嚅y及吹掃閥執(zhí)行換向動(dòng)作，完成輻射管的蓄熱式換向動(dòng)作，緊急情況時(shí)關(guān)閉其運(yùn)行，使之保持相應(yīng)的開關(guān)狀態(tài);PLC控制單元的程序根據(jù)爐體溫度控制進(jìn)料螺旋機(jī)的轉(zhuǎn)速，出料螺旋機(jī)根據(jù)進(jìn)料螺旋機(jī)的轉(zhuǎn)速來匹配相應(yīng)的轉(zhuǎn)速，同時(shí)出料螺旋機(jī)高于上限位，增加出料螺旋的轉(zhuǎn)速;PLC控制單元的程序根據(jù)集氣管壓力和爐膛壓力來改變羅茨風(fēng)機(jī)的轉(zhuǎn)速等。
[0065]本實(shí)施例的施行效果在于，此種熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)，利用PLC控制單元對(duì)信號(hào)采集元件的傳輸信號(hào)實(shí)時(shí)響應(yīng)，通過對(duì)執(zhí)行機(jī)構(gòu)實(shí)時(shí)控制，使得熱解反應(yīng)達(dá)到最佳狀態(tài)。本系統(tǒng)既實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)控制的自動(dòng)化，又提高了系統(tǒng)控制的精確度，也簡化了系統(tǒng)人工操作的程序，同時(shí)保證了熱解反應(yīng)的有效性。因而本系統(tǒng)兼具智能、穩(wěn)定、實(shí)時(shí)、安全、高效、精確的特點(diǎn)。
[0066]本系統(tǒng)對(duì)于多種類型的以蓄熱式輻射管為加熱方式的加熱爐亦有極佳借鑒作用。
[0067]最后應(yīng)說明的是:顯然，上述實(shí)施例僅僅是為清楚地說明本實(shí)用新型所作的舉例，而并非對(duì)實(shí)施方式的限定。對(duì)于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變動(dòng)。這里無需也無法對(duì)所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引申出的顯而易見的變化或變動(dòng)仍處于本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱解爐自動(dòng)控制系統(tǒng)，所述自動(dòng)控制系統(tǒng)包括上位機(jī)、PLC控制單元、信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)，其特征在于，所述信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)包括燃燒加熱處理單元、熱解氣輸出單元和冷卻循環(huán)處理單元； 所述信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)與所述PLC控制單元連接并由所述PLC控制單元內(nèi)程序控制，所述PLC控制單元通過數(shù)據(jù)通訊線連接所述上位機(jī)， 其中，所述燃燒加熱處理單元包括:用于助燃空氣和廢氣流動(dòng)方向變換的三通換向閥；用于調(diào)節(jié)燃?xì)夤?yīng)量的燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥以及用于調(diào)節(jié)空燃比的空氣調(diào)節(jié)閥；用于檢測熱解爐溫度的熱解爐溫度傳感器;以及用于檢測熱解爐壓力的爐膛壓力傳感器；冷卻循環(huán)處理單元包括出料冷卻循環(huán)單元與熱解氣冷卻循環(huán)單元，其中所述出料冷卻循環(huán)單元包括進(jìn)水栗和回水栗;所述熱解氣冷卻循環(huán)單元包括第一循環(huán)栗和第二循環(huán)栗；所述熱解氣輸出單元包括:用于檢測所述熱解氣壓力的壓力變送器；用于檢測所述熱解氣溫度的測溫?zé)犭娕?；用于加熱所述熱解氣的電伴熱；以及用于給熱解氣除塵的除塵系統(tǒng);所述壓力變送器、測溫?zé)犭娕家约半姲闊嵩O(shè)置于所述除塵系統(tǒng)間。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括進(jìn)料處理單元，其包括: 用于進(jìn)料料位檢測的料位傳感器； 用于進(jìn)料上限位檢測的進(jìn)料上限位傳感器； 用于進(jìn)料下限位檢測的進(jìn)料下限位傳感器； 以及用于進(jìn)料供給的螺旋進(jìn)料機(jī)。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述信號(hào)采集元件及執(zhí)行機(jī)構(gòu)還包括出料處理單元，其包括: 用于焦油輸出的螺旋出料機(jī)； 用于焦油出料上限位檢測的出料上限位傳感器； 以及用于焦油出料下限位檢測的出料下限位傳感器。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述燃燒加熱處理單元還包括:用于控制燃?xì)馔〝嗉皳Q向的燃?xì)馇袛嚅y和用于調(diào)節(jié)煙氣壓力的煙氣調(diào)節(jié)閥。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解爐溫度傳感器包括: 用于檢測熱解爐爐壁的爐壁測溫?zé)犭娕迹?用于檢測熱解爐爐膛的爐膛溫度儀； 所述燃?xì)庹{(diào)節(jié)閥待所述PLC控制單元接收到所述熱解爐溫度傳感器和所述爐膛壓力傳感器的信號(hào)后，由所述PLC控制單元控制變換。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述除塵系統(tǒng)為二級(jí)除塵系統(tǒng)，包括兩臺(tái)旋風(fēng)除塵器。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述出料冷卻循環(huán)單元還包括進(jìn)水壓力傳感器、回水溫度傳感器和回水流量傳感器。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自動(dòng)控制系統(tǒng)，其特征在于，所述熱解氣冷卻循環(huán)單元還包括噴淋室噴灑器;在所述第一循環(huán)栗與所述噴灑器之間設(shè)有噴淋壓力傳感器、噴淋溫度傳感器和噴淋流量傳感器;在所述第二循環(huán)栗與所述噴灑器之間設(shè)有第二壓力傳感器、第二溫度傳感器和第二流量傳感器。
【文檔編號(hào)】C10G1/00GK205635489SQ201620349447
【公開日】2016年10月12日
【申請(qǐng)日】2016年4月22日
【發(fā)明人】馬增煒, 陳萬里, 耿仕靜, 吳道洪
【申請(qǐng)人】北京神霧環(huán)境能源科技集團(tuán)股份有限公司