本发明专利技术涉及生活垃圾焚烧领域，尤其是针对关于三段式机械炉排式生活垃圾焚烧炉自动燃烧蒸汽流量控制系统。通过改变蒸汽流量设定值平缓地调节焚烧炉设计范围内的负荷变化；当垃圾热值在小范围内波动时，自动调整炉排速度、各段的风量等数据，以适应这种变化，来维持焚烧炉工作在稳定的状态；当垃圾的热值有较大波动时，通过改变垃圾的低位热值与密度的设定值使焚烧炉自动调整炉排速度、各段的风量数据，以适应这种变化，来维持焚烧炉工作在稳定的状态；实现在生活垃圾热值偏低，热值变化时焚烧炉能够自动调节并稳定运行，提高焚烧炉自动燃烧控制，大幅减少运行人员的工作强度的目标。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及生活垃圾焚烧领域，尤其是针对关于三段式机械炉排式生活垃圾焚烧炉的自动燃烧控制方法。
技术介绍
当前我国的城市生活垃圾成分复杂，热值比较低，造成了垃圾焚烧炉燃烧工况不稳定，国内大部分焚烧厂每台焚烧炉都配备一个专职的操作人员，和垃圾焚烧控制相关的各设备大部分都运行在手动操作模式，焚烧炉的稳定运行完全依靠操作人员的个人经验，来调节炉排各段的风量、配风比、给料速度、炉排各段速度等参数。燃烧工况稍有变化，运行人员就需要不停地进行相关操作，如果操作不合理或者不及时会造成燃烧工况更大的波动，所以有关焚烧炉燃烧自动控制的自动化程度急需提高，很多设备厂家都投入了大量人力来研究有关生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统，以期实现在垃圾热值变化时能自动调节使焚烧炉的稳定运行的目标。
技术实现思路
本专利技术的目的是，为实现在生活垃圾热值偏低，热值变化时焚烧炉能够自动调节并稳定运行，提高焚烧炉自动燃烧控制，大幅减少运行人员的工作强度的目标。本专利技术技术方案是:一种生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统，以下简称ACC控制系统，以热量平衡和物料平衡建立如下控制模型，通过设置垃圾的低位热值X1、蒸汽流量Fs、垃圾的密度Vr这三个基本参数，结合焚烧炉自身的设计参数或系数数据，通过调节燃烧空气的流量Fa、炉排各段的配风比例F1、F2、F3，推料器以及各段炉排的速度FDs、DGs,MGs、BGs，二次风的流量参数，来实现以控制锅炉蒸汽流量稳定在设定值，热灼减率最小化，减少污染物的产生这三项主要内容为目标的自动燃烧控制系统；上述控制模型的具体计算如下: 1、FsXC1+X1=Y1;其中: Fs:蒸汽流量设定值(单位:t/h); Cl:产生每吨蒸汽需要的 热量(单位:MJ/t)； Xl:垃圾的低位热值设定值(单位:MJ/kg)； Yl:需要的垃圾量(单位:kg/h)； 2、Yl+Vr+W+H=Fr;其中: Vr:垃圾的密度设定值(单位:t/m3)； W:推料器宽度(单位:m)； H:推料器进料高度(单位:m)；Fr:给料基准速度(单位:m/h)； 3、FrXC2=FDs；FrXC3=DGs ；FrXC4=MGs ；FrXC5=BGs ;其中: C2:推料器速度修正系数； FDs:推料器速度(单位:m/h)； C3:干燥炉排速度修正系数； DGs:干燥炉排速度(单位:m/h)； C4:燃烧炉排速度修正系数； MGs:燃烧炉排速度(单位:m/h)； C5:燃尽炉排速度修正系数； BGs:燃尽炉排速度(单位:m/h)； 4、FsXClXC6=Y2;其中: Fs:蒸汽流量设定值(单位:t/h); Cl:产生每吨蒸汽需要的热量(单位:MJ/t)； C6:产生单位热量需要的燃烧的空气量(单位:km3N/MJ)； Y2:需要的理论空气量(单位:km3N/h)； 5、Y2XRae=Fa;其中: Υ2:需要的理论空气量(km3N/h)； Rae:焚烧炉的过量空气系数； Fa:基准空气流量(单位:km3N/h)； 6、FaXC7=Fl；FaXC8=F2 ；FaXC9=F3 ;其中: Fa:基准空气流量(单位:km3N/h)； C7:干燥炉排空气分配系数； Fl:干燥炉排空气流量(单位:km3N/h)； C8:燃烧炉排空气分配系数； F2:燃烧炉排空气流量(单位:km3N/h)； C9:燃尽炉排空气分配系数； F3:燃尽炉排空 气流量(单位:km3N/h)。通过改变蒸汽流量设定值能够平缓地调节焚烧炉设计范围内的负荷变化；垃圾热值在小范围内波动时，此方案能自动调整炉排速度、各段的风量等数据，以适应这种变化，来维持焚烧炉工作在稳定的状态；当垃圾的热值有较大波动时，通过改变垃圾的低位热值与密度的设定值也能使焚烧炉自动调整炉排速度、各段的风量等数据，以适应这种变化，来维持焚烧炉工作在稳定的状态。上述以热量平衡和物料平衡为理论基础计算出所需要基准风量以及垃圾供应量，以此作为对炉排的各段风量，推料器速度、各段炉排速度调节的基础。通过改变蒸汽量的设定，本专利技术会相应地改变垃圾的供应量以及燃烧空气的供应量，已达到负荷调节的目的。通过调节燃烧炉排段的空气流量，来促进燃烧或者抑制燃烧，是炉温适当的升高或者降低，来达到蒸汽量稳定在设定值目的。通过在燃烬段设置温度测量装置，来监测垃圾的燃烧程度，控制相关的炉排段速度及燃烧风量来达到热灼减率最小化的目的。通过控制炉膛烟气温度不低于850°C 2秒的要求，以及烟气含氧量保持在设定值范围，来达到减少污染物的产生控制的目的。根据垃圾热值的不同来设置合理的燃烧空气温度、流量，改变炉排各段的配风比例，调节各段炉排的速度使焚烧炉工作在稳定的状态。附图说明图1是本专利技术生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统的控制回路示意图。图2、图3、图4分别是蒸汽流量控制回路、炉膛温度控制回路、垃圾料层厚度控制回路的不意图。图5、图6、图7、图8、图9、图10分别是ACC控制系统、蒸汽流量控制系统、热灼减率控制系统、烟气氧含量控制系统、炉膛温度控制系统、垃圾料层厚度控制系统的示意图。图11、图12分别是焚烧炉负荷增加时自动燃烧控制和焚烧炉负荷减小时自动燃烧控制的示意图。图13、图14、图15、图16分别是主蒸汽流量、燃烬炉排上部温度、炉膛烟气温度(滞留2秒后)、省煤器出口氧含量的24小时历史数据曲线图。图中: 1-推料器速度控制阀；2-干扫炉排速度控制阀；3_燃烧炉排速度控制阀；4_燃尽炉排速度控制阀；5_干燥炉排空气流量测量仪表；6_干燥炉排空气流量控制阀；7_燃烧炉排一段空气流量测量仪表；8_燃烧炉排一段空气流量测量控制阀；9_燃烧炉排二段空气流量测量仪表；10_燃烧炉排二段空气流量控制阀；11-燃烧炉排三段空气流量测量仪表；12_燃烧炉排三段空气流量控制阀；13_燃尽炉排一段空气流量测量仪表；14_燃尽炉排一段空气流量控制阀，15-燃尽炉排二段空气流量测量仪表；16_燃尽炉排二段空气流量控制阀；17-燃尽炉排上部温度测量仪表；18_垃圾层厚测量仪表；19_ 二次风流量控制阀；20_ 二次风流量测量仪表；21_炉膛温度测 量仪表；22_烟气含氧量测量仪表；23_正气流量测量仪；24-ACC操作站；25-ACC控制站。具体实施方式如图1所示，是本专利技术生活垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统的控制回路示意图。图5是ACC控制系统的示意图。简明扼要地描述了 ACC的控制理论模型，以热量平衡和物料平衡为理论基础，通过在操作站上设置垃圾的垃圾的低位热值、蒸汽流量、垃圾的密度这三个基本参数，根据热量平衡和物料平衡的理论分别得出各段炉排所需要的基准燃烧空气量和以及推料器、各段炉排的基准速度，通常调节各个现场设备控制阀，实现对各段风量、推料器、炉排速度的控制，最终实现锅炉蒸汽流量稳定化，热灼减率最小化，减少污染物的产生这三项主要控制目标。通过改变蒸汽流量设定值能够平缓地调节焚烧炉设计范围内的负荷变化；垃圾热值在小范围内波动时，此方案能自动调整炉排速度、各段的风量等数据，以适应这种变化，来维持焚烧炉工作在稳定的状态；当垃圾的热值有较大波动时，通过改变垃圾的低位热值与密度的设定值也能使焚烧炉自动调整炉排速度、本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种生活垃圾焚烧炉自动燃烧蒸汽流量控制系统，以热量平衡和物料平衡建立如下控制模型，通过设置垃圾的低位热值X1、蒸汽流量Fs、垃圾的密度Vr这三个基本参数，结合焚烧炉自身的设计参数或系数数据，通过调节燃烧空气的流量Fa、炉排各段的配风比例F1、F2、F3，推料器以及各段炉排的速度FDs、DGs、MGs、BGs，二次风的流量参数，来实现以控制锅炉蒸汽流量稳定在设定值，热灼减率最小化，减少污染物的产生这三项主要内容为目标的自动燃烧控制系统；上述控制模型的具体计算如下：?（1）、Fs×C1÷X1=Y1；其中：?Fs：蒸汽流量设定值（单位：t/h）；?C1：产生每吨蒸汽需要的热量（单位：MJ/t）；?X1：垃圾的低位热值设定值（单位：MJ/kg）；?Y1：需要的垃圾量（单位：kg/h）；?（2）、Y1÷Vr÷W÷H=Fr；其中：?Vr：垃圾的密度设定值（单位：t/m3）；?W：推料器宽度（单位：m）；?H：推料器进料高度（单位：m）；?Fr：给料基准速度（单位：m/h）；?（3）、Fr×C2=FDs；Fr×C3=DGs；Fr×C4=MGs；Fr×C5=BGs；其中：?C2：推料器速度修正系数；?FDs：推料器速度（单位：m/h）；?C3：干燥炉排速度修正系数；?DGs：干燥炉排速度（单位：m/h）；?C4：燃烧炉排速度修正系数；?MGs：燃烧炉排速度（单位：m/h）；?C5：燃尽炉排速度修正系数；?BGs：燃尽炉排速度（单位：m/h）；?（4）、Fs×C1×C6=Y2；其中：?Fs：蒸汽流量设定值（单位：t/h）；?C1：产生每吨蒸汽需要的热量（单位：MJ/t）；?C6：产生单位热量需要的燃烧的空气量（单位：km3N/MJ）；?Y2：需要的理论空气量（单位：km3N/h）；?（5）、Y2×Rae=Fa；其中：?Y2：需要的理论空气量（km3N/h）；?Rae：焚烧炉的过量空气系数；?Fa：基准空气流量（单位：km3N/h）；?（6）、Fa×C7=F1；Fa×C8=F2；Fa×C9=F3；其中：?Fa：基准空气流量（单位：km3N/h）；?C7：干燥炉排空气分配系数；?F1：干燥炉排空气流量（单位：km3N/h）；?C8：燃烧炉排空气分配系数；?F2：燃烧炉排空气流量（单位：km3N/h）；?C9：燃尽炉排空气分配系数；?F3：燃尽炉排空气流量（单位：km3N/h）；?其特征在于，通过改变蒸汽流量设定值平缓地调节焚烧炉设计范围内的负荷变化；当垃圾热值在小范围内波动时，自动调整炉排速度、各段的风量等数据，以适应这种变化，来维持焚烧炉工作在稳定的状态；当垃圾的热值有较大波动时，通过改变垃圾的低位热值与密度的设定值使焚烧炉自动调整炉排速度、各段的风量数据，以适应这种变化，来维持焚烧炉工作在稳定的状态；?通过设定蒸汽流量值和垃圾的低位热值，得出产生这些热量所需的垃圾量，以及垃圾燃烧所需的基准燃烧空气量，把总的燃烧空气量分配到每段炉排下面；?在蒸汽管道上设置蒸汽测量仪表，根据测量得到的蒸汽流量值与设定值的偏差，若测量值偏高，就减少燃烧段的空气流量供应，若测量值偏低，就增加燃烧段的空气流量供应。...
【技术特征摘要】
1.一种生活垃圾焚烧炉自动燃烧蒸汽流量控制系统，以热量平衡和物料平衡建立如下控制模型，通过设置垃圾的低位热值X1、蒸汽流量Fs、垃圾的密度Vr这三个基本参数，结合焚烧炉自身的设计参数或系数数据，通过调节燃烧空气的流量Fa、炉排各段的配风比例F1、F2、F3，推料器以及各段炉排的速度FDs、DGs、MGs、BGs，二次风的流量参数，来实现以控制锅炉蒸汽流量稳定在设定值，热灼减率最小化，减少污染物的产生这三项主要内容为目标的自动燃烧控制系统；上述控制模型的具体计算如下: (1)、FsXC1+X1=Y1;其中: Fs:蒸汽流量设定值(单位:t/h); Cl:产生每吨蒸汽需要的热量(单位:MJ/t)； Xl:垃圾的低位热值设定值(单位:MJ/kg)； Yl:需要的垃圾量(单位:kg/h)； (2)、Yl+Vr+W+H=Fr;其中: Vr:垃圾的密度设定值( 单位:t/m3)； W:推料器宽度(单位:m)； H:推料器进料高度(单位:m)； Fr:给料基准速度(单位:m/h)； (3)、FrXC2=FDs；FrXC3=DGs ；FrXC4=MGs ；FrXC5=BGs ;其中: C2:推料器速度修正系数； FDs:推料器速度(单位:m/h)； C3:干燥炉排速度修正系数； DGs:干燥炉排速度(单位:m/h)； C4:燃烧炉排速度修正系数； MGs:燃烧炉排速度(单位:m/h)； C5:燃尽炉排速度修正系数； BGs:燃尽炉排速度(单位:m/h)； (4)、FsXClXC6=Y2;其中: Fs:蒸汽流...
【专利技术属性】
技术研发人员：龙吉生，朱晓平，周生光，石剑菁，瞿兆舟，王高尚，张会妍，王云翔，王涛，智瑞敏，裴雷，
申请(专利权)人：上海康恒环境工程有限公司，
类型：发明
国别省市：
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