CN116225107B - 一种污泥干化的控制方法、系统和存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种污泥干化的控制方法、系统和存储介质，涉及污泥干化技术领域，具体步骤包括如下：根据已知的蒸汽侧参数，计算注入干化机的总热量；检测定子本体的温度变化，计算污泥吸收的热量；根据所述污泥吸收的热量，得到湿污泥流量；比较所述污泥吸收的热量与所述总热量，根据比较情况结合所述湿污泥流量控制污泥量给料。本发明能够实现污泥干化机的蒸汽量和湿污泥量自动控制调节，确保自动控制稳定控制运行，提高工作效率。
Description
技术领域
本发明涉及污泥干化技术领域，更具体的说是涉及一种污泥干化的控制方法、系统和存储介质。
背景技术
污泥干化焚烧是将市政及工业区污水处理厂排出的含水率80％左右的污泥通过干化系统烘干，降低含水率到<40％后，再送入锅炉焚烧发电，污泥中约1000～3000大卡的燃烧热值得到利用，经焚烧后的污泥体积可减少80％以上，达到减量要求和热量利用，是一种有关部门提倡和支持的环保的污泥处置方式。
在污泥干化过程中，由于湿污泥流动性极差，含水率变化较大，无法实时测量其流量，整个系统只能测量蒸汽侧的压力、温度、流量，从湿污泥进入干化机到干污泥排出干化机需要经过3小时以上的烘干蒸发掉湿污泥中45％左右的水分，这使得系统很难投入自动控制运行，使得工作效率变慢，所以，对本领域技术人员来说，如何实现污泥干化机的蒸汽量和湿污泥量自动控制调节，确保自动控制稳定控制运行提高工作效率是亟待解决的问题。
发明内容
有鉴于此，本发明提供了一种污泥干化的控制方法、系统和存储介质，能够实现污泥干化机的蒸汽量和湿污泥量自动控制调节，确保自动控制稳定控制运行，提高工作效率。
为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一方面，提供一种污泥干化的控制方法，具体步骤包括如下：
根据已知的蒸汽侧参数，计算注入干化机的总热量；
检测定子本体的温度变化，计算污泥吸收的热量；
根据所述污泥吸收的热量，得到湿污泥流量；
比较所述污泥吸收的热量与所述总热量，根据比较情况结合所述湿污泥流量控制污泥量给料。
可选的，所述蒸汽侧参数包括蒸汽质量流量、蒸汽温度。
可选的，所述总热量的计算公式为：
其中，qm为蒸汽质量流量，t0、t1分别为总热量计算的起始、终止时间，h1、h2分别为变化前后蒸汽的比晗。
可选的，所述污泥吸收的热量的计算公式为：
Q0＝CM(t2-t1)；
其中，C为污泥的比热容，M为污泥的质量，t1为定子本体起始温度，t2为定子本体终止温度。
另一方面，提供一种污泥干化的控制系统，包括总热量计算模块、污泥吸热计算模块、湿污泥流量计算模块、比较控制模块；其中，
所述总热量计算模块，用于根据已知的蒸汽侧参数，计算注入干化机的总热量；
所述污泥吸热计算模块，用于检测定子本体的温度变化，计算污泥吸收的热量；
所述湿污泥流量计算模块，用于根据所述污泥吸收的热量，得到湿污泥流量；
所述比较控制模块，用于比较所述污泥吸收的热量与所述总热量，根据比较情况结合所述湿污泥流量控制污泥量给料。
可选的，还包括干污泥含水量计算模块，所述干污泥含水量计算模块与所述比较控制模块相连，用于对干污泥的含水量进行计算。
最后提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现所述的一种污泥干化的控制方法的步骤。
经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本发明公开提供了一种污泥干化的控制方法、系统和存储介质，基于能量流平衡进行污泥干化控制实现了污泥干化机的蒸汽量和湿污泥量自动控制调节，确保自动控制稳定控制运行，提高了工作效率，在保证污泥干化需求的状态下，在污泥干化的过程中实现能效最大化，降低了能耗成本。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明的方法流程示意图；
图2为本发明的系统结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
本发明实施例1提供一种污泥干化的控制方法，如图1所示，具体步骤包括如下：
步骤一：根据已知的蒸汽侧参数，计算注入干化机的总热量；
蒸汽侧参数包括蒸汽质量流量、蒸汽温度、蒸汽压力。
具体的，总热量的计算公式为：
其中，qm为蒸汽质量流量，t0、t1分别为总热量计算的起始、终止时间，h1、h2分别为变化前后蒸汽的比晗。
步骤二：检测定子本体的温度变化，计算污泥吸收的热量；
具体的，污泥吸收的热量的计算公式为：
Q0＝CM(t2-t1)；
其中，C为污泥的比热容，M为污泥的质量，t1为定子本体起始温度，t2为定子本体终止温度。
步骤三：根据污泥吸收的热量，得到湿污泥流量；
污泥吸收的热量越多，则污泥流量越大；污泥吸收的流量越少，则污泥流量越小。
步骤四：比较污泥吸收的热量与总热量，根据比较情况结合湿污泥流量控制污泥量给料。
污泥干化焚烧是将市政及工业区污水处理厂排出的含水率80％左右的污泥通过干化系统烘干，降低含水率到<40％后，再送入锅炉焚烧发电，污泥中约1000～3000大卡的燃烧热值得到利用，经焚烧后的污泥体积可减少80％以上，达到减量要求和热量利用，是一种有关部门提倡和支持的环保的污泥处置方式。
蒸汽干化系统的工作原理为：干化机的主体由一个圆筒形的外壳和一组中心贯穿的转碟组成。转盘组是中空的，蒸汽热介质从这里流过，把热量通过转碟间接传输给污泥。污泥在转盘与外壳之间通过，接受转盘传递的热，蒸发水分。污泥水分形成的水蒸汽聚集在转盘上方的穹顶里，被少量的通风带出干化机。
在污泥干化过程中，由于湿污泥流动性极差，含水率变化较大，无法实时测量其流量，整个系统只能测量蒸汽侧的压力、温度、流量，此外，在定子本体上安装3点温度测点，根据干化机上定子本体温度变化，测算干化机内污泥吸收到的热量。
经过比较，如果污泥吸收的热量为总热量的二分之一，说明通入的热量太多污泥给料太少，这时会造成能源的浪费，这时需要控制污泥干化机的污泥进料口多给料，进而实现污泥干化机的蒸汽量和湿污泥量自动控制调节。
本发明实施例2与实施例1仅存在以下不同之处，其余部分均相同，相同部分参见实施例1：
在实施例2中，比较污泥吸收的热量与总热量，根据比较情况结合湿污泥流量控制污泥量给料后，还包括采集干污泥含水量数据，并利用干污泥含水量数据对自动控制调节过程进行修正，确保自动控制稳定控制运行。
本发明实施例3提供一种污泥干化的控制系统，如图2所示，包括总热量计算模块、污泥吸热计算模块、湿污泥流量计算模块、比较控制模块；其中，
总热量计算模块，用于根据已知的蒸汽侧参数，计算注入干化机的总热量；
污泥吸热计算模块，用于检测定子本体的温度变化，计算污泥吸收的热量；
湿污泥流量计算模块，用于根据污泥吸收的热量，得到湿污泥流量；
比较控制模块，用于比较污泥吸收的热量与总热量，根据比较情况结合湿污泥流量控制污泥量给料。
进一步的，还包括干污泥含水量计算模块，干污泥含水量计算模块与比较控制模块相连，用于对干污泥的含水量进行计算。
最后提供一种计算机存储介质，计算机存储介质上存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现一种污泥干化的控制方法的步骤。
本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (5)
1.一种污泥干化的控制方法，其特征在于，具体步骤包括如下：
根据已知的蒸汽侧参数，计算注入干化机的总热量，所述总热量的计算公式为：
其中，qm为蒸汽质量流量，t0、t1分别为总热量计算的起始、终止时间，h1、h2分别为变化前后蒸汽的比晗；
检测定子本体的温度变化，计算污泥吸收的热量，所述污泥吸收的热量的计算公式为：
Qm＝CM(T2-T1)；
其中，C为污泥的比热容，M为污泥的质量，T1为定子本体起始温度，T2为定子本体终止温度；
根据所述污泥吸收的热量，得到湿污泥流量；
比较所述污泥吸收的热量与所述总热量，根据比较情况结合所述湿污泥流量控制污泥量给料。
2.根据权利要求1所述的一种污泥干化的控制方法，其特征在于，所述蒸汽侧参数包括蒸汽质量流量。
3.一种污泥干化的控制系统，其特征在于，包括总热量计算模块、污泥吸热计算模块、湿污泥流量计算模块、比较控制模块；其中，
所述总热量计算模块，用于根据已知的蒸汽侧参数，计算注入干化机的总热量，所述总热量的计算公式为：
其中，qm为蒸汽质量流量，t0、t1分别为总热量计算的起始、终止时间，h1、h2分别为变化前后蒸汽的比晗；
所述污泥吸热计算模块，用于检测定子本体的温度变化，计算污泥吸收的热量，所述污泥吸收的热量的计算公式为：
Qm＝CM(T2-T1)；
其中，C为污泥的比热容，M为污泥的质量，T1为定子本体起始温度，T2为定子本体终止温度；
所述湿污泥流量计算模块，用于根据所述污泥吸收的热量，得到湿污泥流量；
所述比较控制模块，用于比较所述污泥吸收的热量与所述总热量，根据比较情况结合所述湿污泥流量控制污泥量给料。
4.根据权利要求3所述的一种污泥干化的控制系统，其特征在于，还包括干污泥含水量计算模块，所述干污泥含水量计算模块与所述比较控制模块相连，用于对干污泥的含水量进行计算得到干污泥含水量数据，利用所述干污泥含水量数据对自动控制调节过程进行修正。
5.一种计算机存储介质，其特征在于，所述计算机存储介质上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如权利要求1-2中任意一项所述的一种污泥干化的控制方法的步骤。
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