CN106090941A - 一种用于自动调节给料炉排运动的控制系统和控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于自动调节给料炉排运动的控制系统和控制方法，所述控制系统包括：多个行程控制器，所述多个行程控制器中的每一个对给料炉排的多个给料小车中的一个进行独立的行程控制；多个速度控制器，所述多个速度控制器中的每一个对给料炉排的多个给料小车中的一个进行独立的速度控制，其中，多个行程控制器和多个速度控制器对给料炉排的多个给料小车进行控制以自动调节给料炉排的运动。根据本发明，在垃圾热值突然变化或某列给料炉排有卡涩的情况下，使得给料炉排能够自动以设定的速度、行程进行连续给料，大大减少对控制系统频繁的人工干预，减少操作人员的劳动强度，提高控制系统的可靠性，加强给料炉排运动控制的灵活性。

Description

一种用于自动调节给料炉排运动的控制系统和控制方法

技术领域

本发明涉及垃圾等废物的焚烧，具体而言涉及一种用于自动调节给料炉排运动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101、给料炉排102、位于炉膛内的用于垃圾焚烧的炉排103、位于焚烧炉排下部的一次风供风系统104、位于炉喉部的二次风供风系统105以及排渣机106。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多个焚烧单元，通常为5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机，由排渣机排出炉外。其中所述一次风从所述焚烧炉排底部的风室送入，所述二次风从所述垃圾焚烧炉的炉喉部送入。

在生活垃圾焚烧炉排的使用过程中，给料炉排作用非常关键，其可靠性直接影响了整个焚烧炉甚至是整个焚烧电厂的可靠性，从而影响了整个垃圾焚烧电厂的生活垃圾处理能力和经济效益。给料炉排用于将来自溜槽的生活垃圾推进输送到焚烧炉中，炉排片是在焚烧炉的炉排中使用的常见部件，固定、滑动和翻动炉排片分别起着支撑、推进及翻动焚烧炉内生活垃圾的作用。给料炉排通常与给料小车连接，给料小车将堆积在给料平台上垃圾推入垃圾焚烧炉。

垃圾焚烧炉采用多列给料小车同时对焚烧给料，采用同步、通速、同行程的方式运行。在正常运营时，通过跟踪比较锅炉蒸汽量或第二烟道红外温度来自动调节给料炉排的运动。这两种工作模式在垃圾热值稳定，给料炉排设备都运行正常的情况下使用效果很好，但当垃圾热值突然变化或某列给料炉排有卡涩的情况下，往往需要运行人员频繁手动干预给料炉排的运动速度或控制给料的启停，以调整燃烧情况。人工手动控制容易出错，而且加重操作人员的劳动强度，不利于设备的稳定运行。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明提供一种用于自动调节给料炉排运动的控制系统，包括：

多个行程控制器，其中所述多个行程控制器中的每一个对所述给料炉排的多个给料小车中的一个进行独立的行程控制；

多个速度控制器，其中所述多个速度控制器中的每一个对所述给料炉排的多个给料小车中的一个进行独立的速度控制，

其中，所述多个行程控制器和所述多个速度控制器对所述给料炉排的多个给料小车进行控制以自动调节所述给料炉排的运动。

在一个示例中，所述多个行程控制器中的每一个进一步包括：位置检测模块，用于检测所述给料小车的实际位置；以及逻辑控制模块，用于基于所述实际位置确定所述给料小车是否已经达到指定位置，以实现循环给料。

在一个示例中，所述位置检测模块进一步包括拉绳式位移传感器。

在一个示例中，所述多个速度控制器中的每一个进一步包括：速度检测模块，用于检测所述给料小车的运动速度；速度控制模块，用于控制所述给料小车的运动速度；执行控制模块，用于执行对所述给料小车的运动速度的控制。

在一个示例中，所述速度检测模块进一步包括位置变化速率检测模块，用于基于所述给料小车的位置反馈信号对所述给料小车的位置变化速率进行检测。

本发明还提供一种用于自动调节给料炉排运动的控制方法，包括：

对所述给料炉排的多个给料小车中的每一个进行独立的行程控制；

对所述给料炉排的多个给料小车中的每一个进行独立的速度控制，以自动调节所述给料炉排的运动。

在一个示例中，所述行程控制进一步包括：检测所述给料小车的实际位置；以及基于所述实际位置确定所述给料小车是否已经达到指定位置，以实现循环给料。

在一个示例中，所述检测所述给料小车的实际位置由拉绳式位移传感器来进行。

在一个示例中，所述速度控制进一步包括：检测所述给料小车的运动速度；控制所述给料小车的运动速度；执行对所述给料小车的运动速度的控制。

在一个示例中，所述检测所述给料小车的运动速度进一步包括基于所述给料小车的位置反馈信号对所述给料小车的位置变化速率进行检测。

根据本发明，可以自动调节给料炉排的运动，在垃圾热值突然变化或某列给料炉排有卡涩的情况下，使得给料炉排能够自动以设定的速度、行程进行连续给料，不需要设备运行人员频繁手动干预给料炉排的运动速度或控制给料的启停，从而大大减少对控制系统频繁的人工干预，减少操作人员的劳动强度，提高控制系统的可靠性，加强给料炉排运动控制的灵活性。

附图说明

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

附图中：

图1为现有技术中垃圾焚烧炉的结构图；

图2为根据本发明实施例的用于自动调节给料炉排运动的控制系统的结构框图。

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发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明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，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。

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

应当理解的是，本发明能够以不同形式实施，而不应当解释为局限于这里提出的实施例。相反地，提供这些实施例将使公开彻底和完全，并且将本发明的范围完全地传递给本领域技术人员。在附图中，为了清楚，层和区的尺寸以及相对尺寸可能被夸大。自始至终相同附图标记表示相同的元件。

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。单数形式的“一”、“一个”和“所述/该”也意图包括复数形式，除非上下文清楚指出另外的方式。

垃圾焚烧炉采用多列给料小车同时对焚烧给料，采用同步、通速、同行程的方式运行。在正常运营时，通过跟踪比较锅炉蒸汽量或第二烟道红外温度来自动调节给料炉排的运动。这两种工作模式在垃圾热值稳定，给料炉排设备都运行正常的情况下使用效果很好，但当垃圾热值突然变化或某列给料炉排有卡涩的情况下，往往需要运行人员频繁手动干预给料炉排的运动速度或控制给料的启停，以调整燃烧情况。人工手动控制容易出错，而且加重操作人员的劳动强度，不利于设备的稳定运行。

为了解决上述问题，本发明提供一种用于自动调节给料炉排运动的控制系统，图2示出了根据本发明实施例的用于自动调节给料炉排运动的控制系统200的结构框图。如图2所示，控制系统200可以包括多个行程控制器201，其中多个行程控制器201中的每一个对给料炉排的多个给料小车中的一个进行独立的行程控制；以及多个速度控制器202，其中多个速度控制器202中的每一个对给料炉排的多个给料小车中的一个进行独立的速度控制。其中，多个行程控制器201和多个速度控制器202对给料炉排的多个给料小车进行控制以自动调节给料炉排的运动。

在图2中，N表示行程控制器201和速度控制器202的数量。本领域普通技术人员可以理解，N的大小可以取决于垃圾焚烧炉的给料炉排的给料小车的数量。通过控制系统200，垃圾焚烧炉的给料炉排的每个给料小车可以采用独立的行程控制器201和独立的速度控制器202。这样，控制系统200可以自动调节给料炉排的运动，在垃圾热值突然变化或某列给料炉排有卡涩的情况下，使得给料炉排能够自动以设定的速度、行程进行连续给料，不需要设备运行人员频繁手动干预给料炉排的运动速度或控制给料的启停，从而大大减少对控制系统频繁的人工干预，减少操作人员的劳动强度，提高控制系统的可靠性，加强给料炉排运动控制的灵活性。

根据本发明的一个优选实施例，多个行程控制器201中的每一个可以进一步包括位置检测模块2011，用于检测给料小车的实际位置；以及逻辑控制模块2012，用于基于实际位置确定给料小车是否已经达到指定位置，以实现循环给料。用于给料炉排的每个给料小车的行程控制器201可以对给料小车的行程进行控制，具体地，行程控制器201可以包括位置检测模块2011和逻辑控制模块2012。其中，位置检测模块2011可以检测给料小车的实际位置，并向逻辑控制模块2012反馈所检测的行程位置；逻辑控制模块2012可以根据来自位置检测模块2011的给料炉排行程位置反馈，判断给料炉排是否已经达到指定位置，以实现给料炉排的循环给料。

根据本发明的一个优选实施例，位置检测模块2011可以进一步包括拉绳式位移传感器，给料小车的实际位置可以通过拉绳式位移传感器来检测。拉绳式位移传感器安装尺寸小、结构紧凑、测量行程大、精度高，可以对给料小车的实际位置进行精确的检测。

根据本发明的一个优选实施例，多个速度控制器202中的每一个可以进一步包括速度检测模块2021，用于检测给料小车的运动速度；速度控制模块2022，用于控制给料小车的运动速度；以及执行控制模块2023，用于执行对给料小车的运动速度的控制。用于给料炉排的每个给料小车的速度控制器202可以对给料小车的运动速度进行控制，具体地，速度控制器202可以包括速度检测模块2021、速度控制模块2022以及执行控制模块2023。其中，速度检测模块2021可以检测给料小车的运动速度，例如通过位移传感器检测出给料小车的移动距离进而间接得出给料小车的运动速度。速度控制模块2022可以基于垃圾焚烧炉的相关参数例如垃圾焚烧情况、蒸汽流量、红外温度蒸汽流量等数据调节控制给料小车的运动速度。执行控制模块2023则可以执行该调节控制，以对给料小车的运动速度进行调整，从而使垃圾焚烧炉处于最佳运行状态。

根据本发明的一个优选实施例，速度检测模块2021可以进一步包括位置变化速率检测模块(未在图2中示出)，用于基于给料小车的位置反馈信号对给料小车的位置变化速率进行检测，通过检测给料小车的位置变化来间接检测给料小车的运动速度。具体地，位置变化速率检测模块可以包括拉绳式位移传感器。拉绳式位移传感器可以安装在固定位置上，拉绳可以缚在给料小车上。拉绳直线运动和给料小车运动可以轴线对准。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。位置变化速率检测模块可以基于该电信号即给料小车的位置反馈信号得出给料小车的位移、方向或速率。

本领域普通技术人员可以理解，上述控制系统200所包括的各模块可以通过硬件电路来实现，也可以通过集成电路或芯片等来实现。

另一方面，本发明还提供一种用于自动调节给料炉排运动的控制方法。所述控制方法可以包括：对给料炉排的多个给料小车中的每一个进行独立的行程控制；以及对给料炉排的多个给料小车中的每一个进行独立的速度控制，以自动调节给料炉排的运动。

根据本发明的一个优选实施例，行程控制可以进一步包括检测给料小车的实际位置；以及基于实际位置确定给料小车是否已经达到指定位置，以实现循环给料。

根据本发明的一个优选实施例，检测给料小车的实际位置可以由拉绳式位移传感器来进行。

根据本发明的一个优选实施例，速度控制可以进一步包括检测给料小车的运动速度；控制给料小车的运动速度；以及执行对给料小车的运动速度的控制。

根据本发明的一个优选实施例，检测给料小车的运动速度可以进一步包括基于给料小车的位置反馈信号对给料小车的位置变化速率进行检测。

本发明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，而非意在将本发明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，本发明并不局限于上述实施例，根据本发明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发明所要求保护的范围以内。本发明的保护范围由附属的权利要求书及其等效范围所界定。

Claims (10)

1.一种用于自动调节给料炉排运动的控制系统，其特征在于，包括：

多个行程控制器，其中所述多个行程控制器中的每一个对所述给料炉排的多个给料小车中的一个进行独立的行程控制；

多个速度控制器，其中所述多个速度控制器中的每一个对所述给料炉排的多个给料小车中的一个进行独立的速度控制，

其中，所述多个行程控制器和所述多个速度控制器对所述给料炉排的多个给料小车进行控制以自动调节所述给料炉排的运动。

2.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述多个行程控制器中的每一个进一步包括：

位置检测模块，用于检测所述给料小车的实际位置；以及

逻辑控制模块，用于基于所述实际位置确定所述给料小车是否已经达到指定位置，以实现循环给料。

3.根据权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述位置检测模块进一步包括拉绳式位移传感器。

4.根据权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述多个速度控制器中的每一个进一步包括：

速度检测模块，用于检测所述给料小车的运动速度；

速度控制模块，用于控制所述给料小车的运动速度；

执行控制模块，用于执行对所述给料小车的运动速度的控制。

5.根据权利要求4所述的控制系统，其特征在于，所述速度检测模块进一步包括位置变化速率检测模块，用于基于所述给料小车的位置反馈信号对所述给料小车的位置变化速率进行检测。

6.一种用于自动调节给料炉排运动的控制方法，包括：

对所述给料炉排的多个给料小车中的每一个进行独立的行程控制；

对所述给料炉排的多个给料小车中的每一个进行独立的速度控制，以自动调节所述给料炉排的运动。

7.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述行程控制进一步包括：

检测所述给料小车的实际位置；以及

基于所述实际位置确定所述给料小车是否已经达到指定位置，以实现循环给料。

8.根据权利要求7所述的控制方法，其特征在于，所述检测所述给料小车的实际位置由拉绳式位移传感器来进行。

9.根据权利要求6所述的控制方法，其特征在于，所述速度控制进一步包括：

检测所述给料小车的运动速度；

控制所述给料小车的运动速度；

执行对所述给料小车的运动速度的控制。

10.根据权利要求9所述的控制方法，其特征在于，所述检测所述给料小车的运动速度进一步包括基于所述给料小车的位置反馈信号对所述给料小车的位置变化速率进行检测。