CN211972233U - 等离子制备可燃气体控制系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种等离子制备可燃气体控制系统，包括第一等离子发生器、第二等离子发生器、第一电源模块、第二电源模块、水冷装置、冷却泵、喷淋塔水泵、水循环泵、压力采集装置、第一温度采集装置、第二温度采集装置、第三温度采集装置、第四温度采集装置、蒸汽发生器和控制器。系统通过压力采集装置和温度采集装置采集主燃室的温度和压力信息，通过温度采集装置采集二燃室的温度，控制器根据压力和温度控制等离子发生器动作生产可燃气体，通过冷却泵、喷淋塔水泵和水循环泵运作泵送水，实现系统自动供水，在实现自动化控制的情况下，控制器可以布置在远处，实现远程控制，采用本系统能够节省人力资源，提升控制效率和准确度。

Description

等离子制备可燃气体控制系统

技术领域

本实用新型属于可燃气体制备技术领域，具体地说，涉及等离子制备可燃气体控制系统。

背景技术

等离子气化技术是国际上一种先进的气化技术，它主要被应用于城市固体废弃物处理、煤气化处理、生物质气化处理领域。等离子煤气化是指在氧化性电弧等离子体气氛中，煤与水、二氧化碳、氧气等气化剂在一定温度和压力下进行不完全化学反应，使煤中可燃部分转化为含有一氧化碳、氢气、甲烷等的混合可燃气体。

随着自动化生产的发展，在可燃气体的制备也需要进行自动化改进。需要研究出一套能够根据生产设备的具体参数进行自动化控制和调整的系统。

实用新型内容

针对现有技术中上述的不足，本实用新型提供等离子制备可燃气体控制系统，系统通过压力采集装置和温度采集装置采集主燃室的温度和压力信息，通过温度采集装置采集二燃室的温度，控制器根据压力和温度控制等离子发生器动作生产可燃气体，通过冷却泵、喷淋塔水泵和水循环泵运作泵送水，实现系统自动供水，在实现自动化控制的情况下，控制器可以布置在远处，实现远程控制，采用本系统能够节省人力资源，提升控制效率和准确度。

为了达到上述目的，本实用新型采用的解决方案是：等离子制备可燃气体控制系统，包括第一等离子发生器、第二等离子发生器、第一电源模块、第二电源模块、水冷装置、冷却泵、喷淋塔水泵、水循环泵、压力采集装置、第一温度采集装置、第二温度采集装置、第三温度采集装置、第四温度采集装置、蒸汽发生器和控制器，所述的第一电源模块和第二电源模块固定安装在水冷装置上，所述的第一电源模块为第一等离子发生器供电，所述的第二电源模块为第二等离子发生器供电，所述的第一等离子发生器固定安装在主燃室上用于对主燃室内的物料进行离子汽化，所述的第二等离子发生器固定安装在二燃室上用于对二燃室内的气体进行离子汽化；所述的水循环泵通过管道将冷却水泵送到水冷装置以及连通的第一等离子发生器和第二等离子发生器，对第一等离子发生器、第二等离子发生器、第一电源模块和第二电源模块进行冷却；所述的压力采集装置、第一温度采集装置和第二温度采集装置固定安装在主燃室内，并与控制器电连接，用于采集主燃室内的压力、第一温度和第二温度并传输到主控制器；所述的第三温度采集装置和第四温度采集装置固定安装在二燃室内，并与控制器电连接，用于采集二燃室内的第三温度和第四温度；所述的主燃室与二燃室连通，所述的二燃室的出料端通过管道与冷凝器的进料端连通，冷凝器的出料端通过管道与喷淋塔的进料端连通，所述的冷却泵通过管道与冷凝器连通，将冷却水泵送到冷凝器，对进料端进来的气体进行冷却；所述的喷淋塔水泵通过管道将水泵送到喷淋塔内的喷头对喷淋塔内的气体进行喷淋；所述的蒸汽发生器固定安装在主燃室内，用于产生蒸汽；所述的第一等离子发生器、第二等离子发生器、第一电源模块、第二电源模块、冷却泵、喷淋塔水泵、水循环泵和蒸汽发生器分别与控制器电连接。在生产过程中，首先开启控制器，控制器控制水循环泵、冷却泵、喷淋塔水泵和蒸汽发生器运行，然后控制第一电源模块启动为第一等离子发生器供电并进行引弧，第二电源模块启动为第二等离子发生器供电并进行引弧，压力采集装置采集主燃室的压力，第一温度采集装置和第二温度采集装置采集主燃室的温度，达到设定值时，投料开始生产。

所述的控制系统还包括第一水流继电器、第二水流继电器、第三水流继电器和第四水流继电器，所述的第一水流继电器安装在循环泵与水冷装置之间的管道上，用于采集水冷装置冷却水水流的通断信号；所述的第二水流继电器安装在循环水泵与第一等离子发生器之间的管道上，用于采集等离子发生器冷却水水流的通断信号；所述的第三水流继电器安装在冷却泵与冷凝器之间的管道上，用于采集冷凝器冷却水水流的通断信号；所述的第四水流继电器安装在喷淋塔水泵与喷头之间的管道上，用于采集喷头供水水流的通断信号；所述的第一水流继电器、第二水流继电器、第三水流继电器和第四水流继电器分别与控制器电连接。第一水流继电器、第二水流继电器、第三水流继电器和第四水流继电器检测电源模块冷却水、等离子发生器冷却水、冷凝器冷却水和喷淋塔喷淋水的通断信号，根据供水通断信号来控制电源的启停，保障电源模块、等离子发生器、冷凝器和喷淋塔在供水正常的情况下工作，避免高温损坏设备。

所述的控制系统还包括第一气体流量采集装置、第二气体流量采集装置、第三气体流量采集装置和第四气体流量采集装置，所述的第一气体流量采集装置固定安装在第一电源模块上，用于采集第一电源模块的主汽流量；所述的第二气体流量采集装置固定安装在第二电源模块上，用于采集第二电源模块的主汽流量；所述的第三气体流量采集装置固定安装在二燃室与冷凝器之间的管道上，用于采集二燃室的尾气流量；所述的第四气体流量采集装置固定安装在冷凝器与喷淋塔之间的管道上，用于采集冷凝器的尾气流量，第一气体流量采集装置、第二气体流量采集装置、第三气体流量采集装置和第四气体流量采集装置分别与控制器电连接。电源主汽流量用于判断等离子发生器是否引弧点火成功。二燃室的尾气流量和冷凝器尾气流量可以间接展示可燃气体生产过程是否反映正常。

所述的控制系统还包括第五温度采集装置和第六温度采集装置，所述的第五温度采集装置固定安装在冷凝器内，用于采集冷凝器内的温度，所述的第六温度采集装置固定安装在喷淋塔内，用于采集喷淋塔内的温度，所述的第五温度采集装置和第六温度采集装置与控制器电连接。冷凝器的温度可以作为调节冷却水的进水量的依据，喷淋塔的温度可以作为调节喷淋水的进水量的依据。

所述的控制系统还包括进料气缸和推料气缸，所述的进料气缸和推料气缸均安装在主燃室的进料口，所述的进料气缸和推料气缸与控制器电连接。在投料时，进料气缸将物料推入主燃室，推料气缸将物料推向主燃室中心区域，以便物料处于反应的最佳区域。

所述的控制系统还包括引风装置，所述的引风装置通过管道与喷淋塔顶部连通，将喷淋处理后的可燃气体抽吸并进行收集。

所述的控制系统还包括储水装置，所述的储水装置通过管道与冷却泵、喷淋塔水泵和水循环泵、水冷装置的出水端、连通的第一等离子发生器和第二等离子发生器的出水端以及冷凝器的出水端连通，用于回收冷却水。冷却用水可以回收后循环使用，喷淋废水以及冷凝器内由气体液化而来的液体则需要回收到废液池进行净化处理。

本实用新型的有益效果是：

系统通过压力采集装置和温度采集装置采集主燃室的温度和压力信息，通过温度采集装置采集二燃室的温度，控制器根据压力和温度控制等离子发生器动作生产可燃气体，通过冷却泵、喷淋塔水泵和水循环泵运作泵送水，实现系统自动供水，在实现自动化控制的情况下，控制器可以布置在远处，实现远程控制，采用本系统能够节省人力资源，提升控制效率和准确度。

附图说明

图1为本实用新型可燃气体控制系统示意图；

图中，1-主燃室，2-二燃室，3-冷凝器，4-喷淋塔，5-储水装置，6-第一电源模块，7-第二电源模块，8-水冷装置，9-第一等离子发生器，10-第二等离子发生器，11-蒸汽发生器，12-冷却泵，13-喷淋塔水泵，14-水循环泵，15-第一水流继电器，16-第二水流继电器，17-第三水流继电器，18-第四水流继电器，19-第一气体流量采集装置，20-第二气体流量采集装置，21-压力采集装置，22-第三气体流量采集装置，23-第四气体流量采集装置，24-第一温度采集装置，25-第二温度采集装置，26-第三温度采集装置，27-第四温度采集装置，28-第五温度采集装置，29-第六温度采集装置，30-进料气缸，31-推料气缸。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步描述：

如图1所示，等离子制备可燃气体控制系统，包括第一等离子发生器9、第二等离子发生器10、第一电源模块6、第二电源模块7、水冷装置8、冷却泵12、喷淋塔4水泵、水循环泵14、压力采集装置21、第一温度采集装置24、第二温度采集装置25、第三温度采集装置26、第四温度采集装置27、蒸汽发生器11和控制器，所述的第一电源模块6和第二电源模块7固定安装在水冷装置8上，所述的第一电源模块6为第一等离子发生器9供电，所述的第二电源模块7为第二等离子发生器10供电，所述的第一等离子发生器9固定安装在主燃室1上用于对主燃室1内的物料进行离子汽化，所述的第二等离子发生器10固定安装在二燃室2上用于对二燃室2内的气体进行离子汽化；所述的水循环泵14通过管道将冷却水泵送到水冷装置8以及连通的第一等离子发生器9和第二等离子发生器10，对第一等离子发生器9、第二等离子发生器10、第一电源模块6和第二电源模块7进行冷却；所述的压力采集装置21、第一温度采集装置24和第二温度采集装置25固定安装在主燃室1内，并与控制器电连接，用于采集主燃室1内的压力、第一温度和第二温度并传输到主控制器；所述的第三温度采集装置26和第四温度采集装置27固定安装在二燃室2内，并与控制器电连接，用于采集二燃室2内的第三温度和第四温度；所述的主燃室1与二燃室2连通，所述的二燃室2的出料端通过管道与冷凝器3的进料端连通，冷凝器3的出料端通过管道与喷淋塔4的进料端连通，所述的冷却泵12通过管道与冷凝器3连通，将冷却水泵送到冷凝器3，对进料端进来的气体进行冷却；所述的喷淋塔4水泵通过管道将水泵送到喷淋塔4内的喷头对喷淋塔4内的气体进行喷淋；所述的蒸汽发生器11固定安装在主燃室1内，用于产生蒸汽；所述的第一等离子发生器9、第二等离子发生器10、第一电源模块6、第二电源模块7、冷却泵12、喷淋塔4水泵、水循环泵14和蒸汽发生器11分别与控制器电连接。在生产过程中，首先开启控制器，控制器控制水循环泵14、冷却泵12、喷淋塔4水泵和蒸汽发生器11运行，然后控制第一电源模块6启动为第一等离子发生器9供电并进行引弧，第二电源模块7启动为第二等离子发生器10供电并进行引弧，压力采集装置21采集主燃室1的压力，第一温度采集装置24和第二温度采集装置25采集主燃室1的温度，达到设定值时，投料开始生产。

所述的控制系统还包括第一水流继电器15、第二水流继电器16、第三水流继电器17和第四水流继电器18，所述的第一水流继电器15安装在循环泵与水冷装置8之间的管道上，用于采集水冷装置8冷却水水流的通断信号；所述的第二水流继电器16安装在循环水泵与第一等离子发生器9之间的管道上，用于采集等离子发生器冷却水水流的通断信号；所述的第三水流继电器17安装在冷却泵12与冷凝器3之间的管道上，用于采集冷凝器3冷却水水流的通断信号；所述的第四水流继电器18安装在喷淋塔4水泵与喷头之间的管道上，用于采集喷头供水水流的通断信号；所述的第一水流继电器15、第二水流继电器16、第三水流继电器17和第四水流继电器18分别与控制器电连接。第一水流继电器15、第二水流继电器16、第三水流继电器17和第四水流继电器18检测电源模块冷却水、等离子发生器冷却水、冷凝器3冷却水和喷淋塔4喷淋水的通断信号，根据供水通断信号来控制电源的启停，保障电源模块、等离子发生器、冷凝器3和喷淋塔4在供水正常的情况下工作，避免高温损坏设备。

所述的控制系统还包括第一气体流量采集装置19、第二气体流量采集装置20、第三气体流量采集装置22和第四气体流量采集装置23，所述的第一气体流量采集装置19固定安装在第一电源模块6上，用于采集第一电源模块6的主汽流量；所述的第二气体流量采集装置20固定安装在第二电源模块7上，用于采集第二电源模块7的主汽流量；所述的第三气体流量采集装置22固定安装在二燃室2与冷凝器3之间的管道上，用于采集二燃室2的尾气流量；所述的第四气体流量采集装置23固定安装在冷凝器3与喷淋塔4之间的管道上，用于采集冷凝器3的尾气流量，第一气体流量采集装置19、第二气体流量采集装置20、第三气体流量采集装置22和第四气体流量采集装置23分别与控制器电连接。电源主汽流量用于判断等离子发生器是否引弧点火成功。二燃室2的尾气流量和冷凝器3尾气流量可以间接展示可燃气体生产过程是否反应正常。

所述的控制系统还包括第五温度采集装置28和第六温度采集装置29，所述的第五温度采集装置28固定安装在冷凝器3内，用于采集冷凝器3内的温度，所述的第六温度采集装置29固定安装在喷淋塔4内，用于采集喷淋塔4内的温度，所述的第五温度采集装置28和第六温度采集装置29与控制器电连接。冷凝器3的温度可以作为调节冷却水的进水量的依据，喷淋塔4的温度可以作为调节喷淋水的进水量的依据。

所述的控制系统还包括进料气缸30和推料气缸31，所述的进料气缸30和推料气缸31均安装在主燃室1的进料口，所述的进料气缸30和推料气缸31与控制器电连接。在投料时，进料气缸30将物料推入主燃室1，推料气缸31将物料推向主燃室1中心区域，以便物料处于反应的最佳区域。

所述的控制系统还包括引风装置，所述的引风装置通过管道与喷淋塔4顶部连通，将喷淋处理后的可燃气体抽吸并进行收集。

所述的控制系统还包括储水装置5，所述的储水装置5通过管道与冷却泵12、喷淋塔4水泵和水循环泵14、水冷装置8的出水端、连通的第一等离子发生器9和第二等离子发生器10的出水端以及冷凝器3的出水端连通，用于回收冷却水。冷却用水可以回收后循环使用，喷淋废水以及冷凝器3内由气体液化而来的液体则需要回收到废液池进行净化处理。

需要说明的是，在本申请的实施例中，控制器采用PLC控制器，例如S7-2000，冷却泵12、喷淋塔4水泵、水循环泵14、压力采集装置21、温度采集装置、蒸汽发生器11、水流继电器、气体流量采集装置等均采用工业上常用的设备。在本申请的一个实施例中，第一等离子发生器9采用30KW等离子发生器，第一电源模块6采用配套的电源模块，第二等离子发生器10采用10KW等离子发生器，第二电源模块7采用配套的电源模块。本申请的实施例中，控制器采用的控制逻辑均是在现有的PLC实现自动控制的控制逻辑上的简单变形，在会使用工业级PLC控制器的技术人员都可以实现。

本申请的控制系统在运行过程中，首先开启系统，控制器控制控制器控制水循环泵14、冷却泵12、喷淋塔4水泵和蒸汽发生器11运行，第一水流继电器15、第二水流继电器16、第三水流继电器17和第四水流继电器18检测电源模块冷却水、等离子发生器冷却水、冷凝器3冷却水和喷淋塔4喷淋水的通断，若水流正常则启动等离子电源模块，若水流异常则重新启动水循环泵14、冷却泵12、喷淋塔4水泵和蒸汽发生器11；等离子电源模块启动后，第一气体流量采集装置19和第二气体流量采集装置20采集电源主气体流量，当电源主气体流量符合要求时，则电源进行引弧，实现点火，点火成功后开始投料生产，进料气缸30将物料推入主燃室1，推料气缸31将物料推向主燃室1中心区域，以便物料处于反应的最佳区域。使用本系统进行可燃气体生产能够实现自动化控制，节约人力资源。

以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (7)

1.等离子制备可燃气体控制系统，其特征在于：包括第一等离子发生器、第二等离子发生器、第一电源模块、第二电源模块、水冷装置、冷却泵、喷淋塔水泵、水循环泵、压力采集装置、第一温度采集装置、第二温度采集装置、第三温度采集装置、第四温度采集装置、蒸汽发生器和控制器，所述的第一电源模块和第二电源模块固定安装在水冷装置上，所述的第一电源模块为第一等离子发生器供电，所述的第二电源模块为第二等离子发生器供电，所述的第一等离子发生器固定安装在主燃室上用于对主燃室内的物料进行离子汽化，所述的第二等离子发生器固定安装在二燃室上用于对二燃室内的气体进行离子汽化；所述的水循环泵通过管道将冷却水泵送到水冷装置以及连通的第一等离子发生器和第二等离子发生器，对第一等离子发生器、第二等离子发生器、第一电源模块和第二电源模块进行冷却；所述的压力采集装置、第一温度采集装置和第二温度采集装置固定安装在主燃室内，并与控制器电连接，用于采集主燃室内的压力、第一温度和第二温度并传输到主控制器；所述的第三温度采集装置和第四温度采集装置固定安装在二燃室内，并与控制器电连接，用于采集二燃室内的第三温度和第四温度；所述的主燃室与二燃室连通，所述的二燃室的出料端通过管道与冷凝器的进料端连通，冷凝器的出料端通过管道与喷淋塔的进料端连通，所述的冷却泵通过管道与冷凝器连通，将冷却水泵送到冷凝器，对进料端进来的气体进行冷却；所述的喷淋塔水泵通过管道将水泵送到喷淋塔内的喷头对喷淋塔内的气体进行喷淋；所述的蒸汽发生器固定安装在主燃室内，用于产生蒸汽；所述的第一等离子发生器、第二等离子发生器、第一电源模块、第二电源模块、冷却泵、喷淋塔水泵、水循环泵和蒸汽发生器分别与控制器电连接。

2.根据权利要求1所述的等离子制备可燃气体控制系统，其特征在于：所述的控制系统还包括第一水流继电器、第二水流继电器、第三水流继电器和第四水流继电器，所述的第一水流继电器安装在循环泵与水冷装置之间的管道上，用于采集水冷装置冷却水水流的通断信号；所述的第二水流继电器安装在循环水泵与第一等离子发生器之间的管道上，用于采集等离子发生器冷却水水流的通断信号；所述的第三水流继电器安装在冷却泵与冷凝器之间的管道上，用于采集冷凝器冷却水水流的通断信号；所述的第四水流继电器安装在喷淋塔水泵与喷头之间的管道上，用于采集喷头供水水流的通断信号；所述的第一水流继电器、第二水流继电器、第三水流继电器和第四水流继电器分别与控制器电连接。

3.根据权利要求1或2所述的等离子制备可燃气体控制系统，其特征在于：所述的控制系统还包括第一气体流量采集装置、第二气体流量采集装置、第三气体流量采集装置和第四气体流量采集装置，所述的第一气体流量采集装置固定安装在第一电源模块上，用于采集第一电源模块的主汽流量；所述的第二气体流量采集装置固定安装在第二电源模块上，用于采集第二电源模块的主汽流量；所述的第三气体流量采集装置固定安装在二燃室与冷凝器之间的管道上，用于采集二燃室的尾气流量；所述的第四气体流量采集装置固定安装在冷凝器与喷淋塔之间的管道上，用于采集冷凝器的尾气流量，第一气体流量采集装置、第二气体流量采集装置、第三气体流量采集装置和第四气体流量采集装置分别与控制器电连接。

4.根据权利要求1所述的等离子制备可燃气体控制系统，其特征在于：所述的控制系统还包括第五温度采集装置和第六温度采集装置，所述的第五温度采集装置固定安装在冷凝器内，用于采集冷凝器内的温度，所述的第六温度采集装置固定安装在喷淋塔内，用于采集喷淋塔内的温度，所述的第五温度采集装置和第六温度采集装置与控制器电连接。

5.根据权利要求1所述的等离子制备可燃气体控制系统，其特征在于：所述的控制系统还包括进料气缸和推料气缸，所述的进料气缸和推料气缸均安装在主燃室的进料口，所述的进料气缸和推料气缸与控制器电连接。

6.根据权利要求1所述的等离子制备可燃气体控制系统，其特征在于：所述的控制系统还包括引风装置，所述的引风装置通过管道与喷淋塔顶部连通，将喷淋处理后的可燃气体抽吸并进行收集。

7.根据权利要求1所述的等离子制备可燃气体控制系统，其特征在于：所述的控制系统还包括储水装置，所述的储水装置通过管道与冷却泵、喷淋塔水泵和水循环泵、水冷装置的出水端、连通的第一等离子发生器和第二等离子发生器的出水端以及冷凝器的出水端连通，用于回收冷却水。

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