船用焚烧炉控制方法技术

船用焚烧炉控制方法，属焚烧技术、船舶自动化技术与环境技术领域。该控制方法适用于固体垃圾焚烧、污油焚烧、固体垃圾和污油共同焚烧三种焚烧模式，控制方法简单，易于实现，利用传感器技术和可编程控制技术控制焚烧炉的整个工作过程，在精确控制焚烧炉炉膛温度、炉膛压力、烟气排放温度的基础上，充分考虑船用焚烧炉在各种工况下的工作参数，实现船用焚烧炉的自动、高效、稳定和可靠运行。完善了喷油燃烧过程中各项参数不断变化对整个焚烧过程的影响，使垃圾和污油燃烧充分，提高了焚烧效率，大大减少了污染气体排放。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种控制方法，特别是一种，属于焚烧技术、 船舶自动化技术与环境

技术介绍
根据国家标准GB10836-89船用焚烧炉技术条件和国际海事组织 MARP0L73/78公约的相关规定，船用焚烧炉主要用来焚烧与家庭废弃物成分差不 多的固体废物和船舶作业中产生的液体废弃物，如生活废弃物、货运附带废弃物、 维护和操作过程中产生的废弃物、货运残留物和捕鱼工具等，焚烧炉在工作过程 中应严格按照相关标准，燃烧室出口最高温度120(TC,废气排放最高温度不得 高于40(TC，在无预热的分批装料焚烧炉中，焚烧炉应确保实际燃烧区域的温度 在起动后5分钟内达到600°C，条约还规定了燃烧过程中的一些具体控制规则。 由此可见，船用焚烧炉性能的好坏主要由工作过程中的各项参数指标来决定，而 这些参数指标需要由控制系统及时和有效的监测实时参数，并根据这些实时参数 快速而有效的给出控制信号，使焚烧炉的各项参数指标能够稳定在控制范围内。 同时，焚烧炉的燃烧效率、烟气排放污染控制以及系统的安全可靠运行都需要有 一个高效而稳定的控制系统来决定。在已有的技术中，申请号为200480010424.0， 名称为炉箅式废弃物焚烧炉机器燃烧控制方法的专利技术专利，从炉箅下面向燃烧室 内吹入燃烧用一次空气，同时向二次燃烧区域吹入空气构成搅拌气体，该专利主 要针对特殊结构的废弃物焚烧炉而设计，侧重于燃烧的控制，不适合于船用焚烧 炉整体系统工作方法的控制；申请号为88107553.1，名称为流化床焚烧炉的燃烧 控制方法的专利技术专利，把空气从流化床下部送入，使流动介质流动，并通过测量 装置检测焚烧物的燃烧量来调节进入的空气量，该专利主要是控制焚烧物的燃烧 量，对系统的整体控制方法以及如何根据燃烧量来控制主要设备的运转都没有予 以考虑，因此也无法应用于船用焚烧炉。
技术实现思路
为了克服己有技术的不足，填补的技术空白，本专利技术提 供了一种，该方法采用的控制系统结构简单，控制方便有效， 控制功能完善，可以很好解决船用焚烧炉工作过程不稳定、不易控制的问题。本 专利技术所设计的控制方法简单，对船用焚烧炉的不同焚烧模式均可适用，对提高整 个焚烧炉的性能、改善燃烧状况和减少污染排放都具有十分重要的作用。本专利技术是通过下述技术方案实现的本专利技术控制方法所采用的控制系统包括 控制单元、焚烧炉本体、焚烧炉附属控制设备、污油燃烧器、辅助燃烧器1弁针 阀、辅助燃烧器2#针阀、抽风机、风门挡板机构、焚烧炉炉膛温度传感器、焚 烧炉炉膛压力传感器，焚烧炉烟气温度传感器，其中，焚烧炉附属控制设备包括 燃油增压泵、污油变量泵、循环粉碎泵、蒸汽加热电磁阀、污油柜温度传感器、 污油柜液位传感器；控制单元是采用可编程控制器(PLC)作为控制部件；污油 燃烧器、辅助燃烧器1#针阀、辅助燃烧器2弁针阀、抽风机、风门挡板机构、 焚烧炉炉膛温度传感器、焚烧炉炉膛压力传感器，焚烧炉烟气温度传感器均安装 在焚烧炉本体上；控制单元的输出端分别与污油燃烧器、辅助燃烧器1#针阀、 辅助燃烧器2#针阀、抽风机、风门挡板机构、燃油增压泵、污油变量泵、循环 粉碎泵、蒸汽加热电磁阀的控制端电连接；控制单元的输入端分别与焚烧炉炉膛 温度传感器、焚烧炉炉膛压力传感器，焚烧炉烟气温度传感器、污油柜温度传感 器、污油柜液位传感器的输出端电连接；控制单元的控制箱面板上安装有电源按 钮、紧急停炉按钮、固体垃圾焚烧模式按钮、污油焚烧模式按钮、固体垃圾和污 油共同焚烧模式按钮、固体垃圾焚烧累计按钮。本专利技术控制方法中的相关参数根据实际船用焚烧炉各项参数指标完善后得 到。确立了船舶垃圾焚烧的三种工作模式，即固体垃圾焚烧模式、污油焚烧模式、 固体垃圾和污油共同焚烧模式，根据船上实际状况可以选择任一种模式进行工 作，在每种工作模式下焚烧炉都可以达到国家标准GB10836-89船用焚烧炉技术 条件和国际海事组织MARP0L73/78公约的相关规定。本专利技术控制方法所采用的控制系统是利用各种传感器实时监测各项参数，利 用可编程控制器(PLC)来控制整个工作过程。在精确控制焚烧炉炉膛温度、炉 膛压力、烟气排放温度的基础上，完善了喷油燃烧过程中各项参数不断变化对整个焚烧过程的影响，提高了焚烧效率，使垃圾和污油燃烧充分，大大减少污染气 体排放。当焚烧炉只进行固体垃圾焚烧时，只需投入固体垃圾，按下固体垃圾焚烧模 式按钮，系统即可自动进入固体垃圾焚烧程序，在燃烧过程中不需要人工干预即 可稳定燃烧。开始燃烧时加入辅助燃油帮助垃圾燃烧，在达到垃圾稳定燃烧温度 时辅助燃油退出，在需要时又可随时投入。固体垃圾燃烧两个半小时基本能够焚 烧完全，这时系统控制焚烧炉停炉，抽风机可以继续运行直到焚烧炉炉膛温度降 低到安全温度时停止。在固体垃圾燃烧过程中可以利用焚烧炉活动门安全投入固 体垃圾，并启动固体垃圾焚烧累加按钮，即可连续进行固体垃圾焚烧。辅助燃烧 器提供两个喷油针阀，根据燃烧情况实时调整， 一方面可以大幅度提高焚烧效率， 另一方面可以节省燃油，降低成本。当焚烧炉只进行污油焚烧时，按下污油焚烧模式按钮即可。在进行污油焚烧 程序前，系统会控制污油系统首先进行污油加热和污油的循环粉碎，因为船上的 污油大都黏度比较大，很多情况下还有较多的污泥一起随污油储存在污油柜中， 进行加热和粉碎可以使污油黏度降低，颗粒混合更加均匀，提高其可燃性能。当 污油温度合适、混合均匀后，在辅助燃油的帮助下喷入焚烧炉中进行焚烧。污油 中同时可能存在较多的水分，可燃性能较差，在焚烧过程中需要实时调整辅助燃 油的喷射以提高污油的焚烧效率。当污油柜液位降低至低位时，控制单元会控制 焚烧炉停炉，停止各控制设备的电源，同时使抽风机继续抽风冷却炉膛至安全温 度。当需要固体垃圾和污油同时焚烧时，按下固体垃圾和污油共同焚烧模式按 钮，系统一方面控制辅助燃烧器焚烧垃圾， 一方面控制污油系统进行焚烧前的准 备，在炉膛温度合适和污油准备完全后使污油投入焚烧。如果固体垃圾焚烧时间 到达而污油未焚烧完，则继续进行污油焚烧；如果污油焚烧完而固体垃圾焚烧时 间未达到，则控制系统会控制污油系统停止，而固体垃圾继续焚烧直至设定时间。 焚烧初期同样需要辅助燃油进行燃烧，但是后期基本可以依靠垃圾和污油相互之 间的燃烧完成整个焚烧过程，可以节约大量辅助燃油。本专利技术的有益效果本专利技术所设计的控制方法简单，对船用焚烧炉的不同焚 烧模式均可适用，利用传感器技术和可编程控制技术控制焚烧炉的整个工作过程，在精确控制焚烧炉炉膛温度、炉膛压力、烟气排放温度的基础上，充分考虑 船用焚烧炉在各种工况下的工作参数，实现船用焚烧炉的自动、高效、稳定和可 靠运行。完善了喷油燃烧过程中各项参数不断变化对整个焚烧过程的影响，使垃 圾和污油燃烧充分，提高了焚烧效率，大大减少了污染气体排放。 附图说明图1焚烧炉控制方法所采用的控制系统原理图； 图2固体垃圾焚烧模式控制方法流程图3污油焚烧模式控制方法流程图4固体垃圾和污油共同焚烧模式控制方法流程图中l.控制单元，2.焚烧炉本体，3.焚烧炉附属控制设备，4.污油燃烧 器，5.辅助燃烧器1#针阀，6.辅助燃烧器2#针阀，7.抽风机，8.风门挡板机 构，9.焚烧炉炉膛温度传感器，IO.焚烧炉炉膛压力传感器，ll.焚本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种船用焚烧炉控制方法，其特征在于该方法包括下述步骤：　第一步：启动电源按钮，按下一种焚烧模式按钮，进入该焚烧模式程序；　第二步：启动抽风机（７）对炉膛进行抽风，通过炉膛温度传感器（９）检测炉膛温度是否小于８０℃，如果低于８０℃，则全开风门挡板机构（８），启动燃油增压泵（１２），开启辅助燃烧器１＃针阀（５）进入点火程序，如果大于８０℃则继续运行抽风机（７）直至温度低于８０℃；　第三步：通过污油燃烧器（４）自带的火焰探测器检测点火是否成功，如果不成功则发出失败报警信号，自动停炉，如果点火成功，辅助燃烧器２＃针阀（６）打开，加大辅助燃油的喷油量，开始正常燃烧；　第四步：在焚烧炉启动开始焚烧程序时，控制单元（１）控制风门挡板机构（８）动作，调整炉膛压力维持在－１５０ｐａ左右，在焚烧过程中，通过焚烧炉烟气温度传感器（１１）检测烟囱排烟温度，如果大于３７５℃时则自动停炉；　第五步：当焚烧炉炉膛温度持续升高到８５０℃时，则关闭辅助燃烧器；　第六步：当焚烧完毕时，关闭燃油增压泵（１２）；　第七步：控制单元（１）控制风门挡板机构（８）动作使炉膛压力稳定在－１００ｐａ左右，抽风机（７）则继续运行冷却炉膛，当炉膛温度降低到安全温度８０℃时关闭抽风机（７）和风门挡板机构（８）。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：徐筱欣，韩小波，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]