CN111089296A - 一种危废焚烧回转窑新风供给自动控制方法 - Google Patents

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王艳明
吴炜
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Abstract

本发明公开了一种危废焚烧回转窑新风供给自动控制方法，本发明是危险废物利用转窑焚烧方式进行处置过程中对转窑新风补给量算法的设计，用于工业危废处置行业，通过算法优化自动计算新风供给量来控制风机转速，使危废充分燃烧，达到降低炉渣灼减率，废气排放有效达标的目的。

Description

一种危废焚烧回转窑新风供给自动控制方法
技术领域
本发明涉及一种危废焚烧回转窑新风供给自动控制方法。
背景技术
危险固体废物简称危险废物，旧称有害废物。由于其量、浓度、物理或化学特性、易传播性，而可能引起或助长死亡率增高；或使严重疾病的发病率增高；或在管理不当时会给人类健康或环境造成重大急性(即时)或潜在危害的固体废物。
现今国内外对工业固体危险废物的处置方式主要是有安全填埋法、湿法浸出、转窑焚烧等。
现有技术中，利用转窑焚烧方式进行危废处置过程中，由于危废的来源复杂，组分及物理形式不固定，在转窑焚烧的过程中，新风的补给虽然采用了变频电机，但在DCS控制系统中尚无控制算法来支持闭环PID控制，基本采用手动调整风机转速的方式进行新风补给量的控制，尚无有效的算法支持风量的自动控制。
手动控制无法根据进料量及进料危废的变化而调整新风补给量，即无法及时调整物料燃烧状态，极易造成物料的不充分燃烧，导致炉渣灼减率高，排放废气中污染因子不达标，特别是CO(一氧化碳)的指标波动大，导致危废不能够充分燃烧，从而造成废气排放不能达标，造成环境污染。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种危废焚烧回转窑新风供给自动控制方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
一种危废焚烧回转窑新风供给自动控制方法，其包括以下步骤：
S1、计算回转窑及二燃室的容积V；
S2、计算回转窑及二燃室内未参与燃烧的新风余量Q1；
Q1＝V*M；M：氧含量控制指标；
S3、按当日危废配伍单，计算主要燃烧元素耗氧量/空气中氧气含量21％，从而得到单位危废燃烧所需新风量Q2；
Q2＝(QA+QB+QC……)/21％；
QA QB QC……：主要燃烧元素耗氧量；
S4、根据单次危废或连续进料的计量值，计算入炉需要新风量Q3
Q3＝g*Q2；g:称重计量量g
S5、新风温度及配伍后匀质料的水分，造成回转窑内热平衡所需的新风补偿系数K，设定新风补偿量为常数Q4；
S6、单次进料量所需新风量：ξQ＝Q1+Q3+K*Q4；
风机转速赫兹数的计算：P＝50*ξQ/ΔF
ΔF＝F上–F下
ξQ：单次进料量所需新风量
F上：风机风量上限值
F下：风机风量下限值
ΔF：风机运行风量区间；
S7、DCS程序及人机界面的设计：
根据企业收储危废统计量，将各元素耗氧量全部计算各自耗氧量(Q2:QA+QB+QC……)，按上述原理算法的设计写入程序；
人机界面设计录入数据窗口：氧含量控制指标M；补充系数K及常数Q4；
S8、在DCS程序中通过算法计算得到新风运行的转速P来与风机运行进行控制，从而达到对新风风机的自动控制效果。
本发明所达到的有益效果是：
1)危废处置基本在固定的时间周期内进行物料焚烧配伍，每次配伍完成后，DCS操作人员可按配伍单进行物料元素选择；
2)通过DCS系统强大的计算功能，风机可以按照每次投料操作时的进料量迅速计算出风机的转速给定值，并自动反馈给风机变频器，从而快速对新风量进行补充；
3)通过人机界面设计，操作人员只需要在每次产生新的配伍单时，按配伍单及时录入相应数据，操作简单，适应性强；
4)废气排放指标控制平稳，达标率高。
具体实施方式
以下对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
一种危废焚烧回转窑新风供给自动控制方法，其包括以下步骤：
S1、计算回转窑及二燃室的容积V；
S2、计算回转窑及二燃室内未参与燃烧的新风余量Q1；
Q1＝V*M；M：氧含量控制指标；
S3、按当日危废配伍单，计算主要燃烧元素耗氧量/空气中氧气含量21％，从而得到单位危废燃烧所需新风量Q2；
Q2＝(QA+QB+QC……)/21％；
QA QB QC……：主要燃烧元素耗氧量；
S4、根据单次危废或连续进料的计量值，计算入炉需要新风量Q3
Q3＝g*Q2；g:称重计量量g
S5、新风温度及配伍后匀质料的水分，造成回转窑内热平衡所需的新风补偿系数K，设定新风补偿量为常数Q4；
S6、单次进料量所需新风量：ξQ＝Q1+Q3+K*Q4；
风机转速赫兹数的计算：P＝50*ξQ/ΔF
ΔF＝F上–F下
ξQ：单次进料量所需新风量
F上：风机风量上限值
F下：风机风量下限值
ΔF：风机运行风量区间；
S7、DCS程序及人机界面的设计：
根据企业收储危废统计量，将各元素耗氧量全部计算各自耗氧量(Q2:QA+QB+QC……)，按上述原理算法的设计写入程序；
人机界面设计录入数据窗口：氧含量控制指标M；补充系数K及常数Q4；
S8、在DCS程序中通过算法计算得到新风运行的转速P来与风机运行进行控制，从而达到对新风风机的自动控制效果。
本发明的原理基础是：1、回转窑尺寸及产能选型设计的原理计量；2、危废焚烧废气排放环保指标中对于氧含量的要求；3、回转窑系统的热平衡计算方法；4、入窑物料配伍指标最终的热值；5、企业收集危废的主要元素种类；6、危废每次(或连续)进入回转窑的称重计量值；7、新风风机的风量性能限值
本发明所达到的有益效果是：
1)危废处置基本在固定的时间周期内进行物料焚烧配伍，每次配伍完成后，DCS操作人员可按配伍单进行物料元素选择；
2)通过DCS系统强大的计算功能，风机可以按照每次投料操作时的进料量迅速计算出风机的转速给定值，并自动反馈给风机变频器，从而快速对新风量进行补充；
3)通过人机界面设计，操作人员只需要在每次产生新的配伍单时，按配伍单及时录入相应数据，操作简单，适应性强；
4)废气排放指标控制平稳，达标率高。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (1)

1.一种危废焚烧回转窑新风供给自动控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1、计算回转窑及二燃室的容积V；
S2、计算回转窑及二燃室内未参与燃烧的新风余量Q1；
Q1＝V*M；M：氧含量控制指标；
S3、按当日危废配伍单，计算主要燃烧元素耗氧量/空气中氧气含量21％，从而得到单位危废燃烧所需新风量Q2；
Q2＝(QA+QB+QC……)/21％；
QA QB QC……：主要燃烧元素耗氧量；
S4、根据单次危废或连续进料的计量值，计算入炉需要新风量Q3
Q3＝g*Q2；g:称重计量量g
S5、新风温度及配伍后匀质料的水分，造成回转窑内热平衡所需的新风补偿系数K，设定新风补偿量为常数Q4；
S6、单次进料量所需新风量：ξQ＝Q1+Q3+K*Q4；
风机转速赫兹数的计算：P＝50*ξQ/ΔF
ΔF＝F上–F下
ξQ：单次进料量所需新风量
F上：风机风量上限值
F下：风机风量下限值
ΔF：风机运行风量区间；
S7、DCS程序及人机界面的设计：
根据企业收储危废统计量，将各元素耗氧量全部计算各自耗氧量(Q2:QA+QB+QC……)，按上述原理算法的设计写入程序；
人机界面设计录入数据窗口：氧含量控制指标M；补充系数K及常数Q4；
S8、在DCS程序中通过算法计算得到新风运行的转速P来与风机运行进行控制，从而达到对新风风机的自动控制效果。
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