CN104110686A - 用于给料炉排的给料保护的控制系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本公开提供了一种用于给料炉排的给料保护的控制系统和控制方法。所述控制系统包括故障检测模块，用于对所述给料炉排的传感器进行故障检测；以及故障处理模块，用于基于所检测出的故障控制所述给料炉排使所述给料炉排停止工作。采用上述控制系统和控制方法能够成功避免垃圾焚烧炉内由于给料炉排的错误运行而导致的生产安全事故的发生，保证生产的正常运行，产生不错的经济效益。

Description

用于给料炉排的给料保护的控制系统和控制方法

技术领域

本公开涉及垃圾等废物的焚烧，特别涉及一种用于给料炉排的给料保护的控制系统和控制方法。

背景技术

垃圾焚烧是实现垃圾减量化、无害化和资源化处理的主要途径之一。目前垃圾焚烧已逐渐成为城市生活垃圾处理的主要途径，垃圾经过现代化的焚烧处理，体积一般可减少80％-90％，同时可以消灭各种病原体，将有害物质转化为无害物，还可以实现资源化的利用。

现有的垃圾焚烧多采用机械式垃圾焚烧炉，图1所示的垃圾焚烧炉就为其中的一种。如图1所示，所述垃圾焚烧炉包括进料口1、给料炉排2、位于炉膛内的用于垃圾焚烧的炉排3、位于焚烧炉排下部的一次风供风系统4、位于炉喉部的二次风供风系统5以及排渣口6。焚烧炉排整体构成用于焚烧垃圾的炉床，所述炉床沿纵向分为干燥段、燃烧段和燃尽段，焚烧炉排整体沿纵向分为3个单元，每一焚烧单元由多个滑动炉排片、翻动炉排片和固定炉排片组成。垃圾从进料口倒入所述垃圾焚烧炉，通过给料炉排的往复推动作用所述垃圾进入所述焚烧炉内的炉床上进行焚烧，在所述干燥段所述垃圾被烘干、脱水，所述垃圾主要在所述燃烧段进行燃烧，经过燃尽段的垃圾已经燃烧殆尽，之后剩余的炉渣进入排渣口，由排渣口排出炉外。其中所述一次风从所述焚烧炉排底部的风室送入，用于燃烧所述垃圾，所述二次风从所述垃圾焚烧炉的炉喉部送入，用于将燃烧后烟气中的可燃气体燃尽。

在垃圾焚烧炉中，给料炉排是整个生产当中非常重要的设备，每台焚烧炉根据炉型的不同一般有3到6个不等。然而，给料炉排的工作环境恶劣，给料炉排的拉绳式位移传感器常常因为腐蚀等原因出现钢丝绳断裂、零位漂移等故障，导致控制系统不能正确检测给料炉排的位置，从而可能将给料炉排运行至机械行程末端卡死了给料炉排，使得给料炉排无法再工作，造成停炉生产事故。由此，工作人员必须进入炉膛清理垃圾，这项工作一般需要2天，造成数十万的重大损失，加重了运行人员劳动强度。

发明内容

针对现有技术的不足，一方面，本公开提供了一种用于给料炉排的给料保护的控制系统。所述控制系统包括故障检测模块，用于对所述给料炉排的传感器进行故障检测；以及故障处理模块，用于基于所检测出的故障控制所述给料炉排使所述给料炉排停止工作。

在本公开一个优选实施例中，所述故障检测模块进一步包括传感器零位检测模块，用于基于传感器零位反馈信号对所述传感器进行零位检测，以确定所述传感器的零位是否偏离所述传感器的实际标定的零位。

在本公开一个优选实施例中，所述故障检测模块进一步包括给料炉排零位检测模块，用于基于给料炉排零位反馈信号对所述给料炉排进行零位检测，以确定所述给料炉排的零位是否偏离所述给料炉排的实际标定的零位。

在本公开一个优选实施例中，所述故障检测模块进一步包括给料炉排位置变化速率检测模块，用于基于给料炉排位置反馈信号对所述给料炉排的位置变化速率进行检测，以确定所述给料炉排的位置变化速率是否超过机械系统实际工作能力。

在本公开一个优选实施例中，所述故障处理模块进一步包括传感器故障处理模块，用于基于所述所检测出的故障生成故障处理信号；以及给料炉排故障保护模块，用于基于所述故障处理信号控制所述给料炉排使所述给料炉排停止工作。

在本公开一个优选实施例中，所述故障处理模块还用于控制所述给料炉排使所述给料炉排返回至起始位置。

在本公开一个优选实施例中，所述故障处理模块还用于向工作人员发出报警信号，以提醒所述工作人员进行故障处理。

另一方面，本公开提供了一种用于给料炉排的给料保护的控制方法。所述控制方法包括：对所述给料炉排的传感器进行故障检测；以及基于所检测出的故障控制所述给料炉排使所述给料炉排停止工作。

在本公开一个优选实施例中，所述故障检测进一步包括基于传感器零位反馈信号对所述传感器进行零位检测，以确定所述传感器的零位是否偏离所述传感器的实际标定的零位。

在本公开一个优选实施例中，所述故障检测进一步包括基于给料炉排零位反馈信号对所述给料炉排进行零位检测，以确定所述给料炉排的零位是否偏离所述给料炉排的实际标定的零位。

在本公开一个优选实施例中，所述故障检测进一步包括基于给料炉排位置反馈信号对所述给料炉排的位置变化速率进行检测，以确定所述给料炉排的位置变化速率是否超过机械系统实际工作能力。

在本公开一个优选实施例中，所述控制进一步包括：基于所述所检测出的故障生成故障处理信号；以及基于所述故障处理信号控制所述给料炉排使所述给料炉排停止工作。

在本公开一个优选实施例中，所述控制进一步包括控制所述给料炉排使所述给料炉排返回至起始位置。

在本公开一个优选实施例中，所述控制进一步包括向工作人员发出报警信号，以提醒所述工作人员进行故障处理。

采用上述控制系统和控制方法能够成功避免垃圾焚烧炉内由于给料炉排的错误运行而导致的生产安全事故的发生，保证生产的正常运行，产生不错的经济效益。

附图说明

本公开的下列附图在此作为本公开的一部分用于理解本公开。附图中示出了本公开的实施例及其描述，用来解释本公开的原理。

附图中：

图1为现有技术中垃圾焚烧炉的结构图；

图2为根据本公开的一个实施例的、用于给料炉排的给料保护的控制系统的结构框图；以及

图3为图2中的控制系统的控制逻辑图。

具体实施方式

在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本公开更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本公开可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本公开发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

为了彻底了解本公开，将在下列的描述中提出详细的结构。显然，本公开的施行并不限定于本领域的技术人员所熟悉的特殊细节。本公开的较佳实施例详细描述如下，然而除了这些详细描述外，本公开还可以具有其他实施方式。

应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在所述特征、整体、步骤、操作、元件和/或组件，但不排除存在或附加一个或多个其他特征、整体、步骤、操作、元件、组件和/或它们的组合。

一方面，本公开提供了一种用于给料炉排的给料保护的控制系统。图2示出了根据本公开的一个实施例的、用于给料炉排的给料保护的控制系统200的结构框图。控制系统200可以包括故障检测模块201，用于对给料炉排的传感器进行故障检测；以及故障处理模块202，用于基于所检测出的故障控制给料炉排使给料炉排停止工作。

该控制系统200对传感器信号进行分析处理，判读仪表实际工作状态，识别故障信号，当出现故障时及时停止给料炉排工作，能够成功避免垃圾焚烧炉内由于给料炉排的错误运行而导致的生产安全事故事故的发生，保证生产的正常运行，产生不错的经济效益。

如图1所示，垃圾从进料口倒入垃圾焚烧炉，通过给料炉排的往复推动作用垃圾进入焚烧炉内的炉床上进行焚烧。给料炉排的往复式运动通过传感器来计量其运动的位移、方向、速率等。本领域普通技术人员可以理解，可以事先为给料炉排安装传感器，并在调试期间对传感器以及给料炉排实际的零位在控制系统中进行标定，以作为传感器工作期间是否出现故障的重要依据。

根据本公开的一个优选实施例，故障检测模块201可以进一步包括传感器零位检测模块2011，用于基于传感器零位反馈信号对传感器进行零位检测，以确定传感器的零位是否偏离传感器的实际标定的零位。给料炉排的传感器可以为拉绳位移传感器。拉绳位移传感器可以把给料炉排的机械运动转换成可以计量、记录或传送的电信号。当拉绳位移传感器出现断线故障、零位漂移等故障时，传感器的零位可与事先在控制系统200中实际标定的零位出现重大的偏差，传感器零位检测模块2011可以检测出该偏差，并根据偏差变化程度对故障进行判断。

根据本公开的一个优选实施例，故障检测模块201可以进一步包括给料炉排零位检测模块2012，用于基于给料炉排零位反馈信号对给料炉排进行零位检测，以确定给料炉排的零位是否偏离给料炉排的实际标定的零位。当给料炉排的传感器出现故障时，其将不能正确检测给料炉排的位置，并且给料炉排的零位可与事先在控制系统200中实际标定的零位出现重大的偏差，给料炉排零位检测模块2012可以检测出该偏差，并根据偏差变化程度对故障进行判断。

根据本公开的一个优选实施例，故障检测模块201可以进一步包括给料炉排位置变化速率检测模块2013，用于基于给料炉排位置反馈信号对给料炉排的位置变化速率进行检测，以确定给料炉排的位置变化速率是否超过机械系统实际工作能力。如前所述，给料炉排的传感器可以为拉绳位移传感器。拉绳式位移传感器可以安装在固定位置上，拉绳可以缚在给料炉排上。拉绳直线运动和给料炉排运动可以轴线对准。运动发生时，拉绳可以伸展和收缩。一个内部弹簧可以保证拉绳的张紧度不变。带螺纹的轮毂可以带动精密旋转感应器旋转，输出一个与拉绳移动距离成比例的电信号。测量输出信号可以得出给料炉排的位移、方向或速率。给料炉排位置变化速率检测模块2013可以对给料炉排最快变化速率进行检测，如果其超过了机械系统实际工作能力，则可以对故障进行判断。

当故障检测模块201检测到故障信号时，故障处理模块202可以进行故障处理。具体地，根据本公开的一个优选实施例，故障处理模块202可以进一步包括传感器故障处理模块2021，用于基于所检测出的故障生成故障处理信号；以及给料炉排故障保护模块2022，用于基于故障处理信号控制给料炉排使给料炉排停止工作。当故障检测模块201检测到故障信号时，传感器故障处理模块2021可以生成故障处理信号，并将故障处理信号发送至给料炉排故障保护模块2022；给料炉排故障保护模块2022接收到故障处理信号，则可以停止整个给料顺控，防止给料位置控制器过调，避免将给料炉排运行至机械行程末端卡死，从而避免停炉生产事故。

根据本公开的一个优选实施例，故障处理模块202还可以用于控制给料炉排使给料炉排返回至起始位置。当故障检测模块201检测到故障信号时，故障处理模块202可以在控制给料炉排使其停止工作之后，将给料炉排返回至起始位置，以在故障解决后使给料炉排重新工作。

根据本公开的一个优选实施例，故障处理模块202还可以用于向工作人员发出报警信号，以提醒工作人员进行故障处理。当故障检测模块201检测到故障信号时，故障处理模块202可以在控制给料炉排使其停止工作之后，向工作人员发出报警信号，以提醒工作人员及时进行故障处理，避免故障积累引起连锁不良反应，尽快恢复生产的正常运行。

图3示出了图2中的控制系统的控制逻辑图。如图3所示，传感器零位检测可以为Zero_intrument＝f₁(x₀)，其中，x₀为传感器零位反馈信号，f₁(x₀)为传感器零位数据处理函数。给料炉排零位检测可以为Zero_feeding＝f₂(x₁)，其中，x₁为给料炉排零位反馈信号，f₂(x₁)为给料炉排零位数据处理函数。给料炉排位置变化速率检测即给料炉排速度检测可以为V_feeding＝f(x)，其中，x为给料炉排位置反馈信号，f(x)为给料炉排速度求导函数。x＝Zero_instrument并且x＜Zero_feeding，同时启动定时器，如果持续出现则表示传感器已经故障。在检测出故障后，给料炉排故障保护模块可以控制给料炉排使其停止工作，还可以控制给料炉排使其返回到起始位置，并发出报警提醒运行人员进行处理，避免事故的发生。

另一方面，本公开还提供了一种用于给料炉排的给料保护的控制方法。控制方法包括：对给料炉排的传感器进行故障检测；以及基于所检测出的故障控制给料炉排使给料炉排停止工作。

根据本公开的一个优选实施例，故障检测进一步包括基于传感器零位反馈信号对传感器进行零位检测，以确定传感器的零位是否偏离传感器的实际标定的零位。

根据本公开的一个优选实施例，故障检测进一步包括基于给料炉排零位反馈信号对给料炉排进行零位检测，以确定给料炉排的零位是否偏离给料炉排的实际标定的零位。

根据本公开的一个优选实施例，故障检测进一步包括基于给料炉排位置反馈信号对给料炉排的位置变化速率进行检测，以确定给料炉排的位置变化速率是否超过机械系统实际工作能力。

根据本公开的一个优选实施例，控制进一步包括：基于所检测出的故障生成故障处理信号；以及基于故障处理信号控制给料炉排使给料炉排停止工作。

根据本公开的一个优选实施例，控制进一步包括控制给料炉排使给料炉排返回至起始位置。

根据本公开的一个优选实施例，控制进一步包括向工作人员发出报警信号，以提醒工作人员进行故障处理。

本公开已经通过上述实施例进行了说明，但应当理解的是，上述实施例只是用于举例和说明的目的，而非意在将本公开限制于所描述的实施例范围内。此外本领域技术人员可以理解的是，本公开并不局限于上述实施例，根据本公开的教导还可以做出更多种的变型和修改，这些变型和修改均落在本公开所要求保护的范围以内。本公开的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (14)

1.一种用于给料炉排的给料保护的控制系统，包括：

故障检测模块，用于对所述给料炉排的传感器进行故障检测；以及

故障处理模块，用于基于所检测出的故障控制所述给料炉排使所述给料炉排停止工作。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述故障检测模块进一步包括：

传感器零位检测模块，用于基于传感器零位反馈信号对所述传感器进行零位检测，以确定所述传感器的零位是否偏离所述传感器的实际标定的零位。

3.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述故障检测模块进一步包括：

给料炉排零位检测模块，用于基于给料炉排零位反馈信号对所述给料炉排进行零位检测，以确定所述给料炉排的零位是否偏离所述给料炉排的实际标定的零位。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述故障检测模块进一步包括：

给料炉排位置变化速率检测模块，用于基于给料炉排位置反馈信号对所述给料炉排的位置变化速率进行检测，以确定所述给料炉排的位置变化速率是否超过机械系统实际工作能力。

5.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述故障处理模块进一步包括：

传感器故障处理模块，用于基于所述所检测出的故障生成故障处理信号；以及

给料炉排故障保护模块，用于基于所述故障处理信号控制所述给料炉排使所述给料炉排停止工作。

6.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述故障处理模块还用于控制所述给料炉排使所述给料炉排返回至起始位置。

7.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述故障处理模块还用于向工作人员发出报警信号，以提醒所述工作人员进行故障处理。

8.一种用于给料炉排的给料保护的控制方法，包括：

对所述给料炉排的传感器进行故障检测；以及

基于所检测出的故障控制所述给料炉排使所述给料炉排停止工作。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述故障检测进一步包括：

基于传感器零位反馈信号对所述传感器进行零位检测，以确定所述传感器的零位是否偏离所述传感器的实际标定的零位。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述故障检测进一步包括：

基于给料炉排零位反馈信号对所述给料炉排进行零位检测，以确定所述给料炉排的零位是否偏离所述给料炉排的实际标定的零位。

11.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述故障检测进一步包括：

基于给料炉排位置反馈信号对所述给料炉排的位置变化速率进行检测，以确定所述给料炉排的位置变化速率是否超过机械系统实际工作能力。

12.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制进一步包括：

基于所述所检测出的故障生成故障处理信号；以及

基于所述故障处理信号控制所述给料炉排使所述给料炉排停止工作。

13.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制进一步包括：

控制所述给料炉排使所述给料炉排返回至起始位置。

14.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制进一步包括：

向工作人员发出报警信号，以提醒所述工作人员进行故障处理。