熱解爐醫(yī)療垃圾焚燒自動控制系統(tǒng)

熱解爐醫(yī)療垃圾焚燒自動控制系統(tǒng)
一，概述：
醫(yī)療垃圾處理目前在我國越來越受到重視，尤其在兩年前非典疫情之后，政府和社會的環(huán)保意識越來越強。在從中央到地方的政策傾斜下，各個地方已經(jīng)開始建設(shè)垃圾處理場所，其中一個重要的部分是醫(yī)療垃圾處理系統(tǒng)。
對醫(yī)療垃圾進(jìn)行熱解焚燒是目前最有效的處理方法之一。其工藝包括垃圾的一次缺氧熱解燃燒，熱解氣體兩秒以上的二次高溫過氧凈化燃燒，燃燒后氣體的冷卻，除酸，除塵，排煙等步驟。正確的燃燒工藝控制可以使垃圾中的有害組分的破壞率達(dá)到99.99%，國家對熱解焚燒的工藝技術(shù)指標(biāo)已經(jīng)制定了試行標(biāo)準(zhǔn)。因此自動化控制系統(tǒng)是這個系統(tǒng)中非常重要、關(guān)鍵的部分。
MBS-10是澳德公司專門為醫(yī)療垃圾熱解焚燒系統(tǒng)設(shè)計的自動控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用了澳德公司在數(shù)據(jù)采集和控制軟硬件上的技術(shù)優(yōu)勢，凝聚了澳德公司在醫(yī)療垃圾熱解焚燒自動控制系統(tǒng)項目實施的豐富經(jīng)驗和對現(xiàn)場大量過程數(shù)據(jù)的分析結(jié)果，也充分體現(xiàn)了公司對醫(yī)療垃圾熱解焚燒工藝流程深入了解。
二，技術(shù)特點：
MBS-10實現(xiàn)了所有設(shè)備的手動操作都可以鼠標(biāo)操作的功能（即遠(yuǎn)程操作功能）和控制柜面板操作（冗余與那程操作功能）， 實現(xiàn)了對整個系統(tǒng)各物理量的監(jiān)視、報警、記錄、制圖表、查詢、打印、網(wǎng)絡(luò)等功能。采用了雙計算機冗余，提高了系統(tǒng)控制的可靠性。
MBS-10最重要的功能，也是它區(qū)別于其他控制系統(tǒng)的功能，是它具有對多變量、多過程、多目標(biāo)值的控制算法，保證了對不同的垃圾，在不同的燃燒過程中的優(yōu)化控制，從而保證了垃圾的充分燃燒和排除煙氣的質(zhì)量。對于燃燒機的優(yōu)化控制還降低了燃燒機的用油量，使運行成本大幅降低。
MBS-10系統(tǒng)不僅僅對一燃室和二燃室的燃燒溫度進(jìn)行閉環(huán)控制，對它們的供氧量進(jìn)行閉環(huán)控制，而且還使用排煙口的煙氣分析結(jié)果和煙氣流量這些系統(tǒng)物理量參與各控制環(huán)節(jié)，建立一燃室和二燃室之間的相互關(guān)系，協(xié)調(diào)它們間的控制，使這個系統(tǒng)控制結(jié)果和各過程的控制都能夠達(dá)到要求，使整個系統(tǒng)處于閉環(huán)控制。
以系統(tǒng)的鼓風(fēng)為例：一燃室和二燃室的鼓風(fēng)為燃燒助燃，煙囪前的引風(fēng)機引導(dǎo)煙氣從煙囪排出。系統(tǒng)的控制必須滿足以下幾點系統(tǒng)指標(biāo)：
l 引風(fēng)機的排量應(yīng)該大于鼓風(fēng)機進(jìn)風(fēng)量之和以保證煙氣不會在其他地方泄漏；
l 同時引風(fēng)機的排量不能超量以保證煙氣在二燃室的逗留時間大于兩秒；
l 煙氣中的CO含量不能超標(biāo)，該參數(shù)確定了二燃室鼓風(fēng)量的合理區(qū)間。即CO超標(biāo)則說明二燃室供氧量不足，應(yīng)該加大鼓風(fēng)。
對于二燃室而言，它有其本身的控制要求：
l 溫度要在1100℃左右的區(qū)間內(nèi)；
l 溫度越高，氧氣需求越大，鼓風(fēng)量越大，以達(dá)到過氧燃燒的目的；
l 在熱解氣體處于過氧自燃時，鼓風(fēng)量越大，溫度就會越低；
l 反之在熱解氣體處于少氧自燃時，鼓風(fēng)量越大，溫度就會越高；
l 一燃室的鼓風(fēng)控制了二燃室自燃煙氣量，也直接確定了二燃室的需氧量。
對于一燃室而言，它的控制要求是：
l 溫度要在650-850℃范圍區(qū)間內(nèi)；
l 其燃燒應(yīng)為缺氧燃燒，即只要保證其自燃的前提下，盡可能少地鼓風(fēng)供氧；
l 溫度越高，氧氣需求越大，鼓風(fēng)量要越大，以達(dá)到自燃的目的；
l 在下部溫度太低時，應(yīng)啟動燃燒機助燃；
l 在下部溫度達(dá)到一定程度時，停止燃燒機，讓垃圾自燃，以鼓風(fēng)助燃；
l 保證上下部的溫度梯度，以形成缺氧熱解；
l 當(dāng)溫度過高時，減少鼓風(fēng)以迫使溫度降低；
這里充分說明了該系統(tǒng)的控制不是一個簡單、單過程、單變量的控制。每一個控制要求都確定了各鼓風(fēng)量的一個區(qū)間，計算機需要尋找一組組合，是個鼓風(fēng)量落入這些要求的區(qū)間內(nèi)。這就是一個自適應(yīng)的控制過程。
MBS-10采用PC-Based的硬件系統(tǒng)。因為PC-Based的系統(tǒng)具備這樣的自適應(yīng)的控制能力，容易進(jìn)行各自系統(tǒng)的控制協(xié)調(diào)。系統(tǒng)還具有易擴展和易更新的特點。這在目前醫(yī)療垃圾熱解焚燒技術(shù)工藝處于不斷更新的階段有其特別的意義。
三，系統(tǒng)功能指標(biāo)：
l 可以遠(yuǎn)程控制或自動控制垃圾上料（到一燃室）
l 遠(yuǎn)程控制系統(tǒng)各設(shè)備的開停機
l 可以有設(shè)備順序開停機過程鎖定
l 實現(xiàn)集中監(jiān)視
l 控制一燃室溫度在650-850℃范圍
l 控制二燃室溫度在1100℃左右
l 熱解煙氣在二燃室時間不少于2秒
l 監(jiān)測排放煙氣，各成分（如一氧化碳，二氧化硫）達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)
l 從控制上有效消除燃燒室漏煙現(xiàn)象
l 燃燒機耗油量比目前其他系統(tǒng)減少30%
l 較其他系統(tǒng)自動化程度提高50%
l 多媒體報警功能
l 數(shù)據(jù)顯示、存儲、圖表
四，硬件設(shè)備：
MBS-10采用了高可靠性的美國LabJack U12作為數(shù)據(jù)采集控制器的核心，是一個PC-Based的控制系統(tǒng)?？刂破魍ㄟ^中間繼電器來控制設(shè)備的啟停，而它通過USB接口連接到計算機上，接受計算機的控制。該控制器的組成和性能特點請詳讀http://www.ade-tech.com/products/ApplyUSB.htm。所有鼓風(fēng)機的電機由變頻器控制，而變頻器通過485接口和計算機連接。
五，軟件系統(tǒng)：
MBS-10采用美國組態(tài)軟件DAQFactory作為人機對話界面和控制軟件。軟件界面生動、形象，操作方便、簡單。軟件系統(tǒng)還支持多媒體提示和報警機制，如語音，聲光等。使用組態(tài)軟件的另一個特點是軟件系統(tǒng)可以方便地進(jìn)行修改，使工藝的控制、顯示界面、操作流程等更加符合用戶的習(xí)慣和個性。下面是一些界面的截圖。