一種用于自動調節給料爐排運動的控制系統和控制方法
【專利摘要】本發明提供一種用于自動調節給料爐排運動的控制系統和控制方法，所述控制系統包括：多個行程控制器，所述多個行程控制器中的每一個對給料爐排的多個給料小車中的一個進行獨立的行程控制；多個速度控制器，所述多個速度控制器中的每一個對給料爐排的多個給料小車中的一個進行獨立的速度控制，其中，多個行程控制器和多個速度控制器對給料爐排的多個給料小車進行控制以自動調節給料爐排的運動。根據本發明，在垃圾熱值突然變化或某列給料爐排有卡澀的情況下，使得給料爐排能夠自動以設定的速度、行程進行連續給料，大大減少對控制系統頻繁的人工干預，減少操作人員的勞動強度，提高控制系統的可靠性，加強給料爐排運動控制的靈活性。
【專利說明】
一種用于自動調節給料爐排運動的控制系統和控制方法
技術領域
[0001]本發明涉及垃圾等廢物的焚燒，具體而言涉及一種用于自動調節給料爐排運動的控制系統和控制方法。
【背景技術】
[0002]垃圾焚燒是實現垃圾減量化、無害化和資源化處理的主要途徑之一。目前垃圾焚燒已逐漸成為城市生活垃圾處理的主要途徑，垃圾經過現代化的焚燒處理，體積一般可減少80%_90%，同時可以消滅各種病原體，將有害物質轉化為無害物，還可以實現資源化的利用。
[0003]現有的垃圾焚燒多采用機械式垃圾焚燒爐，圖1所示的垃圾焚燒爐就為其中的一種。如圖1所示，所述垃圾焚燒爐包括進料口 101、給料爐排102、位于爐膛內的用于垃圾焚燒的爐排103、位于焚燒爐排下部的一次風供風系統104、位于爐喉部的二次風供風系統105以及排渣機106。焚燒爐排整體構成用于焚燒垃圾的爐床，所述爐床沿縱向分為干燥段、燃燒段和燃盡段，焚燒爐排整體沿縱向分為多個焚燒單元，通常為5個單元，每一焚燒單元由多個滑動爐排片、翻動爐排片和固定爐排片組成。垃圾從進料口倒入所述垃圾焚燒爐，通過給料爐排的往復推動作用所述垃圾進入所述焚燒爐內的爐床上進行焚燒，在所述干燥段所述垃圾被烘干、脫水，所述垃圾主要在所述燃燒段進行燃燒，經過燃盡段的垃圾已經燃燒殆盡，之后剩余的爐渣進入排渣機，由排渣機排出爐外。其中所述一次風從所述焚燒爐排底部的風室送入，所述二次風從所述垃圾焚燒爐的爐喉部送入。
[0004]在生活垃圾焚燒爐排的使用過程中，給料爐排作用非常關鍵，其可靠性直接影響了整個焚燒爐甚至是整個焚燒電廠的可靠性，從而影響了整個垃圾焚燒電廠的生活垃圾處理能力和經濟效益。給料爐排用于將來自溜槽的生活垃圾推進輸送到焚燒爐中，爐排片是在焚燒爐的爐排中使用的常見部件，固定、滑動和翻動爐排片分別起著支撐、推進及翻動焚燒爐內生活垃圾的作用。給料爐排通常與給料小車連接，給料小車將堆積在給料平臺上垃圾推入垃圾焚燒爐。
[0005]垃圾焚燒爐采用多列給料小車同時對焚燒給料，采用同步、通速、同行程的方式運行。在正常運營時，通過跟蹤比較鍋爐蒸汽量或第二煙道紅外溫度來自動調節給料爐排的運動。這兩種工作模式在垃圾熱值穩定，給料爐排設備都運行正常的情況下使用效果很好，但當垃圾熱值突然變化或某列給料爐排有卡澀的情況下，往往需要運行人員頻繁手動干預給料爐排的運動速度或控制給料的啟停，以調整燃燒情況。人工手動控制容易出錯，而且加重操作人員的勞動強度，不利于設備的穩定運行。
【發明內容】
[0006]針對現有技術的不足，本發明提供一種用于自動調節給料爐排運動的控制系統，包括:
[0007]多個行程控制器，其中所述多個行程控制器中的每一個對所述給料爐排的多個給料小車中的一個進行獨立的行程控制；
[0008]多個速度控制器，其中所述多個速度控制器中的每一個對所述給料爐排的多個給料小車中的一個進行獨立的速度控制，
[0009]其中，所述多個行程控制器和所述多個速度控制器對所述給料爐排的多個給料小車進行控制以自動調節所述給料爐排的運動。
[0010]在一個示例中，所述多個行程控制器中的每一個進一步包括:位置檢測模塊，用于檢測所述給料小車的實際位置；以及邏輯控制模塊，用于基于所述實際位置確定所述給料小車是否已經達到指定位置，以實現循環給料。
[0011 ]在一個示例中，所述位置檢測模塊進一步包括拉繩式位移傳感器。
[0012]在一個示例中，所述多個速度控制器中的每一個進一步包括:速度檢測模塊，用于檢測所述給料小車的運動速度;速度控制模塊，用于控制所述給料小車的運動速度;執行控制模塊，用于執行對所述給料小車的運動速度的控制。
[0013]在一個示例中，所述速度檢測模塊進一步包括位置變化速率檢測模塊，用于基于所述給料小車的位置反饋信號對所述給料小車的位置變化速率進行檢測。
[0014]本發明還提供一種用于自動調節給料爐排運動的控制方法，包括:
[0015]對所述給料爐排的多個給料小車中的每一個進行獨立的行程控制；
[0016]對所述給料爐排的多個給料小車中的每一個進行獨立的速度控制，以自動調節所述給料爐排的運動。
[0017]在一個示例中，所述行程控制進一步包括:檢測所述給料小車的實際位置；以及基于所述實際位置確定所述給料小車是否已經達到指定位置，以實現循環給料。
[0018]在一個示例中，所述檢測所述給料小車的實際位置由拉繩式位移傳感器來進行。
[0019]在一個示例中，所述速度控制進一步包括:檢測所述給料小車的運動速度;控制所述給料小車的運動速度;執行對所述給料小車的運動速度的控制。
[0020]在一個示例中，所述檢測所述給料小車的運動速度進一步包括基于所述給料小車的位置反饋信號對所述給料小車的位置變化速率進行檢測。
[0021 ]根據本發明，可以自動調節給料爐排的運動，在垃圾熱值突然變化或某列給料爐排有卡澀的情況下，使得給料爐排能夠自動以設定的速度、行程進行連續給料，不需要設備運行人員頻繁手動干預給料爐排的運動速度或控制給料的啟停，從而大大減少對控制系統頻繁的人工干預，減少操作人員的勞動強度，提高控制系統的可靠性，加強給料爐排運動控制的靈活性。
【附圖說明】
[0022]本發明的下列附圖在此作為本發明的一部分用于理解本發明。附圖中示出了本發明的實施例及其描述，用來解釋本發明的原理。
[0023]附圖中:
[0024]圖1為現有技術中垃圾焚燒爐的結構圖；
[0025]圖2為根據本發明實施例的用于自動調節給料爐排運動的控制系統的結構框圖。【具體實施方式】
[0026]在下文的描述中，給出了大量具體的細節以便提供對本發明更為徹底的理解。然而，對于本領域技術人員而言顯而易見的是，本發明可以無需一個或多個這些細節而得以實施。在其他的例子中，為了避免與本發明發生混淆，對于本領域公知的一些技術特征未進行描述。
[0027]為了徹底了解本發明，將在下列的描述中提出詳細的方法步驟和/或結構。顯然，本發明的施行并不限定于本領域的技術人員所熟悉的特殊細節。本發明的較佳實施例詳細描述如下，然而除了這些詳細描述外，本發明還可以具有其他實施方式。
[0028]應當理解的是，本發明能夠以不同形式實施，而不應當解釋為局限于這里提出的實施例。相反地，提供這些實施例將使公開徹底和完全，并且將本發明的范圍完全地傳遞給本領域技術人員。在附圖中，為了清楚，層和區的尺寸以及相對尺寸可能被夸大。自始至終相同附圖標記表示相同的元件。
[0029]應當理解的是，當在本說明書中使用術語“包含”和/或“包括”時，其指明存在所述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。單數形式的“一”、“一個”和“所述/該”也意圖包括復數形式，除非上下文清楚指出另外的方式。
[0030]垃圾焚燒爐采用多列給料小車同時對焚燒給料，采用同步、通速、同行程的方式運行。在正常運營時，通過跟蹤比較鍋爐蒸汽量或第二煙道紅外溫度來自動調節給料爐排的運動。這兩種工作模式在垃圾熱值穩定，給料爐排設備都運行正常的情況下使用效果很好，但當垃圾熱值突然變化或某列給料爐排有卡澀的情況下，往往需要運行人員頻繁手動干預給料爐排的運動速度或控制給料的啟停，以調整燃燒情況。人工手動控制容易出錯，而且加重操作人員的勞動強度，不利于設備的穩定運行。
[0031]為了解決上述問題，本發明提供一種用于自動調節給料爐排運動的控制系統，圖2示出了根據本發明實施例的用于自動調節給料爐排運動的控制系統200的結構框圖。如圖2所示，控制系統200可以包括多個行程控制器201，其中多個行程控制器201中的每一個對給料爐排的多個給料小車中的一個進行獨立的行程控制；以及多個速度控制器202，其中多個速度控制器202中的每一個對給料爐排的多個給料小車中的一個進行獨立的速度控制。其中，多個行程控制器201和多個速度控制器202對給料爐排的多個給料小車進行控制以自動調節給料爐排的運動。
[0032]在圖2中，N表示行程控制器201和速度控制器202的數量。本領域普通技術人員可以理解，N的大小可以取決于垃圾焚燒爐的給料爐排的給料小車的數量。通過控制系統200，垃圾焚燒爐的給料爐排的每個給料小車可以采用獨立的行程控制器201和獨立的速度控制器202。這樣，控制系統200可以自動調節給料爐排的運動，在垃圾熱值突然變化或某列給料爐排有卡澀的情況下，使得給料爐排能夠自動以設定的速度、行程進行連續給料，不需要設備運行人員頻繁手動干預給料爐排的運動速度或控制給料的啟停，從而大大減少對控制系統頻繁的人工干預，減少操作人員的勞動強度，提高控制系統的可靠性，加強給料爐排運動控制的靈活性。
[0033]根據本發明的一個優選實施例，多個行程控制器201中的每一個可以進一步包括位置檢測模塊2011，用于檢測給料小車的實際位置；以及邏輯控制模塊2012，用于基于實際位置確定給料小車是否已經達到指定位置，以實現循環給料。用于給料爐排的每個給料小車的行程控制器201可以對給料小車的行程進行控制，具體地，行程控制器201可以包括位置檢測模塊2011和邏輯控制模塊2012。其中，位置檢測模塊2011可以檢測給料小車的實際位置，并向邏輯控制模塊2012反饋所檢測的行程位置;邏輯控制模塊2012可以根據來自位置檢測模塊2011的給料爐排行程位置反饋，判斷給料爐排是否已經達到指定位置，以實現給料爐排的循環給料。
[0034]根據本發明的一個優選實施例，位置檢測模塊2011可以進一步包括拉繩式位移傳感器，給料小車的實際位置可以通過拉繩式位移傳感器來檢測。拉繩式位移傳感器安裝尺寸小、結構緊湊、測量行程大、精度高，可以對給料小車的實際位置進行精確的檢測。
[0035]根據本發明的一個優選實施例，多個速度控制器202中的每一個可以進一步包括速度檢測模塊2021，用于檢測給料小車的運動速度;速度控制模塊2022，用于控制給料小車的運動速度；以及執行控制模塊2023，用于執行對給料小車的運動速度的控制。用于給料爐排的每個給料小車的速度控制器202可以對給料小車的運動速度進行控制，具體地，速度控制器202可以包括速度檢測模塊2021、速度控制模塊2022以及執行控制模塊2023。其中，速度檢測模塊2021可以檢測給料小車的運動速度，例如通過位移傳感器檢測出給料小車的移動距離進而間接得出給料小車的運動速度。速度控制模塊2022可以基于垃圾焚燒爐的相關參數例如垃圾焚燒情況、蒸汽流量、紅外溫度蒸汽流量等數據調節控制給料小車的運動速度。執行控制模塊2023則可以執行該調節控制，以對給料小車的運動速度進行調整，從而使垃圾焚燒爐處于最佳運行狀態。
[0036]根據本發明的一個優選實施例，速度檢測模塊2021可以進一步包括位置變化速率檢測模塊(未在圖2中示出)，用于基于給料小車的位置反饋信號對給料小車的位置變化速率進行檢測，通過檢測給料小車的位置變化來間接檢測給料小車的運動速度。具體地，位置變化速率檢測模塊可以包括拉繩式位移傳感器。拉繩式位移傳感器可以安裝在固定位置上，拉繩可以縛在給料小車上。拉繩直線運動和給料小車運動可以軸線對準。運動發生時，拉繩可以伸展和收縮。一個內部彈簧可以保證拉繩的張緊度不變。帶螺紋的輪轂可以帶動精密旋轉感應器旋轉，輸出一個與拉繩移動距離成比例的電信號。位置變化速率檢測模塊可以基于該電信號即給料小車的位置反饋信號得出給料小車的位移、方向或速率。
[0037]本領域普通技術人員可以理解，上述控制系統200所包括的各模塊可以通過硬件電路來實現，也可以通過集成電路或芯片等來實現。
[0038]另一方面，本發明還提供一種用于自動調節給料爐排運動的控制方法。所述控制方法可以包括:對給料爐排的多個給料小車中的每一個進行獨立的行程控制；以及對給料爐排的多個給料小車中的每一個進行獨立的速度控制，以自動調節給料爐排的運動。
[0039]根據本發明的一個優選實施例，行程控制可以進一步包括檢測給料小車的實際位置；以及基于實際位置確定給料小車是否已經達到指定位置，以實現循環給料。
[0040]根據本發明的一個優選實施例，檢測給料小車的實際位置可以由拉繩式位移傳感器來進行。
[0041]根據本發明的一個優選實施例，速度控制可以進一步包括檢測給料小車的運動速度;控制給料小車的運動速度；以及執行對給料小車的運動速度的控制。
[0042]根據本發明的一個優選實施例，檢測給料小車的運動速度可以進一步包括基于給料小車的位置反饋信號對給料小車的位置變化速率進行檢測。
[0043]本發明已經通過上述實施例進行了說明，但應當理解的是，上述實施例只是用于舉例和說明的目的，而非意在將本發明限制于所描述的實施例范圍內。此外本領域技術人員可以理解的是，本發明并不局限于上述實施例，根據本發明的教導還可以做出更多種的變型和修改，這些變型和修改均落在本發明所要求保護的范圍以內。本發明的保護范圍由附屬的權利要求書及其等效范圍所界定。
【主權項】
1.一種用于自動調節給料爐排運動的控制系統，其特征在于，包括: 多個行程控制器，其中所述多個行程控制器中的每一個對所述給料爐排的多個給料小車中的一個進行獨立的行程控制； 多個速度控制器，其中所述多個速度控制器中的每一個對所述給料爐排的多個給料小車中的一個進行獨立的速度控制， 其中，所述多個行程控制器和所述多個速度控制器對所述給料爐排的多個給料小車進行控制以自動調節所述給料爐排的運動。2.根據權利要求1所述的控制系統，其特征在于，所述多個行程控制器中的每一個進一步包括: 位置檢測模塊，用于檢測所述給料小車的實際位置；以及 邏輯控制模塊，用于基于所述實際位置確定所述給料小車是否已經達到指定位置，以實現循環給料。3.根據權利要求2所述的控制系統，其特征在于，所述位置檢測模塊進一步包括拉繩式位移傳感器。4.根據權利要求1所述的控制系統，其特征在于，所述多個速度控制器中的每一個進一步包括: 速度檢測模塊，用于檢測所述給料小車的運動速度； 速度控制模塊，用于控制所述給料小車的運動速度； 執行控制模塊，用于執行對所述給料小車的運動速度的控制。5.根據權利要求4所述的控制系統，其特征在于，所述速度檢測模塊進一步包括位置變化速率檢測模塊，用于基于所述給料小車的位置反饋信號對所述給料小車的位置變化速率進行檢測。6.一種用于自動調節給料爐排運動的控制方法，包括: 對所述給料爐排的多個給料小車中的每一個進行獨立的行程控制； 對所述給料爐排的多個給料小車中的每一個進行獨立的速度控制，以自動調節所述給料爐排的運動。7.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述行程控制進一步包括: 檢測所述給料小車的實際位置；以及 基于所述實際位置確定所述給料小車是否已經達到指定位置，以實現循環給料。8.根據權利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述檢測所述給料小車的實際位置由拉繩式位移傳感器來進行。9.根據權利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述速度控制進一步包括: 檢測所述給料小車的運動速度； 控制所述給料小車的運動速度； 執行對所述給料小車的運動速度的控制。10.根據權利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述檢測所述給料小車的運動速度進一步包括基于所述給料小車的位置反饋信號對所述給料小車的位置變化速率進行檢測。
【文檔編號】F23G5/50GK106090941SQ201610450725
【公開日】2016年11月9日
【申請日】2016年6月21日
【發明人】洪益州, 蔡曙光, 陳濤, 黃明生, 胡建民, 邵哲如, 王健生, 朱亮, 張二威, 錢中華, 曹偉, 楊應永, 高秀榮
【申請人】光大環保技術研究院（深圳）有限公司