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到99.99%，國家對熱解焚燒的工藝技術指標已經(jīng)制定了試行標準。因此自動化控制系統(tǒng)是這個系統(tǒng)中非常重要、關鍵的部分。
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，技術特點：
MBS-10實現(xiàn)了所有設備的手動操作都可以鼠標操作的功能（即遠程操作功能）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行閉環(huán)控制，對它們的供氧量進行閉環(huán)控制，而且還使用排煙口的煙氣分析結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系，協(xié)調(diào)它們間的控制，使這個系統(tǒng)控制結果和各過程的控制都能夠達到要求，使整個系統(tǒng)處于閉環(huán)控制。
以系統(tǒng)的鼓風為例：一燃室和二燃室的鼓風為燃燒助燃，煙囪前的引風機引導煙氣從煙囪排出。系統(tǒng)的控制必須滿足以下幾點系統(tǒng)指標：
l 引風機的排量應該大于鼓風機進風量之和以保證煙氣不會在其他地方泄漏；
l 同時引風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，該參數(shù)確定了二燃室鼓風量的合理區(qū)間。即CO超標則說明二燃室供氧量不足，應該加大鼓風。
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，鼓風量越大，以達到過氧燃燒的目的；
l 在熱解氣體處于過氧自燃時，鼓風量越大，溫度就會越低；
l 反之在熱解氣體處于少氧自燃時，鼓風量越大，溫度就會越高；
l 一燃室的鼓風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 其燃燒應為缺氧燃燒，即只要保證其自燃的前提下，盡可能少地鼓風供氧；
l 溫度越高，氧氣需求越大，鼓風量要越大，以達到自燃的目的；
l 在下部溫度太低時，應啟動燃燒機助燃；
l 在下部溫度達到一定程度時，停止燃燒機，讓垃圾自燃，以鼓風助燃；
l 保證上下部的溫度梯度，以形成缺氧熱解；
l 當溫度過高時，減少鼓風以迫使溫度降低；
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量的一個區(qū)間，計算機需要尋找一組組合，是個鼓風量落入這些要求的區(qū)間內(nèi)。這就是一個自適應的控制過程。
MBS-10采用PC-Based的硬件系統(tǒng)。因為PC-Based的系統(tǒng)具備這樣的自適應的控制能力，容易進行各自系統(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：
l 可以遠程控制或自動控制垃圾上料（到一燃室）
l 遠程控制系統(tǒng)各設備的開停機
l 可以有設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）達到國家標準
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)。控制器通過中間繼電器來控制設備的啟停，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慣和個性。下面是一些界面的截圖。