CN110145745A - 一种多驱动逆推式垃圾焚烧炉acc控制方法及*** - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法及***，所述多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法包括以下步骤：步骤S1，采集垃圾焚烧炉的数据；步骤S2，针对采集的数据进行数据的分析和处理，得到控制数据；步骤S3，将所述控制数据输出至现场设备中；其中，所述步骤S2中，通过对各段料层厚度和燃烧位置进行分析和处理，进而得到对速度和动作的控制数据。本发明通过计算各段风室的料层厚度，输出控制数据来控制推料速度来控制整个进料量；并且还通过炉排中及炉排上的温度检测，判断垃圾燃烧火床的燃烧位置，以调整燃烧火床处于最佳位置；为多驱动逆推式垃圾焚烧炉设计出专门的控制***，完善其各种控制功能。

Description

一种多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法及***

技术领域

本发明涉及一种垃圾焚烧炉控制方法，尤其涉及一种多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，并涉及采用了该多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制***。

背景技术

现有的其他ACC***与DCS，主要采用全硬接线或全通讯，代表如三菱马丁焚烧炉采用全硬接线，DCS监控内容相对单一，很多信息无法获取，特殊工况无法有效及时干预；国内大部分焚烧炉采用全软通讯，仅管DCS监控内容丰富，但通讯中断时间长，对焚烧炉无法正常操作，只能停炉，影响生产，这是从数据通讯的软、硬件方面来看的。

并且，目前各大炉排制造商或设计商，虽然配套有适合自身特点的控制***，但功能不尽相同，或多或少存在着一定的功能缺陷。比如：就地控制操作功能相对单一，不能较好实现问题的快速处理；没有设备速度线性化方案、卡涉故障自动消除和油路防冲击功能；控制方案的简单，主要采用纯逻辑比较控制炉排动作，推料主要通过与炉排动作的人为匹配；没有引入料层自动检测参与控制；没有引入火床燃烧位置参与控制，无法控制出渣的热灼率；没有引入目前环保要求的烟气停留时间的控制；没有计算垃圾热值进入自动控制中，等等。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是需要提供一种能够根据料层厚度控制推料速度来控制整个进料量，还能够进一步通过燃烧位置控制动作和速度的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，进而为多驱动逆推式垃圾焚烧炉设计出专门的控制***，完善其控制功能；本发明还进一步提供采用了该多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制***。

对此，本发明提供一种多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，采集垃圾焚烧炉的数据；

步骤S2，针对采集的数据进行数据的分析和处理，得到控制数据；

步骤S3，将所述控制数据输出至现场设备中；

其中，所述步骤S2中，通过对各段料层厚度和燃烧位置进行分析和处理，进而得到对速度和动作的控制数据。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S1中，采集垃圾焚烧炉的数据包括设定参数、炉膛多层温度实测值、主蒸汽流量实测值、汽包压力实测值、风室风压实测值、风室风量实测值、炉排上温度实测值中的任意一种或几种。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S2包括以下子步骤：

步骤S201，通过被控偏差量及其变化率进行分析和处理，得到对炉温和/或蒸汽负荷进行自动控制的控制数据；

步骤S202，通过对各段料层厚度和燃烧位置进行分析和处理，得到对速度和动作的控制数据。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S201中，根据公式对炉温的被控偏差量及其变化率进行分析和处理，得到炉排动作控制参数R，其中，T为炉膛实测温度，为炉膛实测温度变化率设定值，SP为炉膛温度设定值，R＝1表示启动炉排动作，R＝0表示停止炉排动作；或，根据公式对负荷的被控偏差量及汽包压力变化率进行分析和处理，得到炉排动作控制参数R，其中，Q为锅炉实际蒸汽负荷，为汽包压力变化率设定值，SP'为锅炉蒸汽负荷设定值。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S202中，通过逻辑判断公式对各段料层厚度进行分析和处理，得到料层厚度判断值，其中，e为预定义的偏差设定值，ΔP_测量为实测风阻压差，ΔP_标定为标定风阻压差，HH表示料层厚度判断值为厚，H表示料层厚度判断值为偏厚，L表示料层厚度判断值为偏薄，LL表示料层厚度判断值为薄；随着所述料层厚度判断值的变小，增大给料速度。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S202中，基于布置在焚烧炉炉排的干燥段炉排出口处和燃烬段炉排入口处所设置的测温元件分别测量实际烟气温度与烟气温度设定值比较来判断垃圾燃烧位置，当干燥段炉排出口处的实测烟气温度高于所述烟气温度设定值时，判定为燃烧靠前，发出燃烧位置靠前的状态信号，并增大炉排速度；当燃烬段炉排入口处的实测烟气温度高于所述烟气温度设定值时，判定为燃烧靠后，发出燃烧位置靠后的状态信号，并减小炉排速度。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S2还包括步骤S203，所述步骤S203中，将一次风量设定值引入至一次风量PID的设定端，将一次风量实测值进行多级滤波处理后引入至一次风量PID的测量端，所述一次风量PID的输出端用于控制一次风量；锅炉氧量实测值经过时段均值引入氧量PID的测量端，所述氧量PID的输出端输出二次风量的初设值，所述二次风量的初设值经过一次风量的配比限定块，再经过烟气停留时间的修正后引入至二次风量PID的设定端，二次风量实测值进行多级滤波处理后引入至所述二次风量PID的测量端，所述二次风量PID的输出端用于控制二次风量。

本发明的进一步改进在于，所述烟气停留时间控制为2秒以上。

本发明的进一步改进在于，所述步骤S2还包括步骤S204，所述步骤S204中，当炉膛温度大于第一预设温度且小于第二预设温度时，启动燃油泵；当炉膛温度小于第一预设温度时，启动燃烧器。

本发明还提供一种多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制***，采用了如上所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过计算各段风室的料层厚度，输出控制数据来控制推料速度来控制整个进料量，以达到控制炉排料层厚度的目的；并且还通过炉排中及炉排上的温度检测，判断垃圾燃烧火床的燃烧位置，进而输出控制数据来调节炉排的动作速度，以调整燃烧火床处于最佳位置；在此基础上，还通过一次风对垃圾负荷或锅炉负荷进行串联设定，再通过二次风的辅助控制燃烧，使得炉膛扰动以及炉膛温度能够达到850较好的辅助控制，并设置了烟气停留时间控制等功能，为多驱动逆推式垃圾焚烧炉设计出专门的控制***，完善其各种控制功能。

附图说明

图1是本发明一种实施例的工作流程示意图；

图2是本发明一种实施例的ACC控制***的功能框图；

图3是本发明一种实施例的自动燃烧控制流程逻辑关系图；

图4是本发明一种实施例的污水冲洗程序控制流程图；

图5是本发明一种实施例的风量自动控制功能框图；

图6是本发明一种实施例的辅助燃烧逻辑框图；

图7是本发明一种实施例的垃圾热值预测计算原理图；

图8是本发明一种实施例的烟气停留时间计算原理图；

图9是本发明一种实施例的***框图；

图10是本发明一种实施例的ACC控制***的结构框图；

图11是本发明一种实施例的电源***的结构框图；

图12是本发明一种实施例的继电器监视电源功能的原理图；

图13是本发明一种实施例的就地控制箱的控制原理图。

具体实施方式

下面结合附图，对本发明的较优的实施例作进一步的详细说明。

多驱动逆推式垃圾焚烧炉是一种垃圾焚烧炉的型式，以多个液压油缸驱动多列炉排作逆向推动与回退的往复式动作的焚烧炉。而ACC控制***为用于生产过程中实现燃烧自动的专用控制***，主要通过控制液压***的通、断油路与通油量，来控制焚烧炉各活动部件的动作，实现生产过程自动化。本例要解决的技术问题，正是针对这种多驱动逆推式垃圾焚烧炉而专门设计其ACC控制方法及其***。

如图1所示，本例提供一种多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，包括以下步骤：

步骤S1，采集垃圾焚烧炉的数据；

步骤S2，针对采集的数据进行数据的分析和处理，得到控制数据；

步骤S3，将所述控制数据输出至现场设备中；

其中，所述步骤S2中，通过对各段料层厚度和燃烧位置进行分析和处理，进而得到对速度和动作的控制数据。

本例所述步骤S1中，采集垃圾焚烧炉的数据包括设定参数、炉膛多层温度实测值、主蒸汽流量实测值、汽包压力实测值、风室风压实测值、风室风量实测值、炉排上温度实测值中的任意一种或几种。

一套先进的控制思想、完善的控制策略能够对燃烧的调整具有适应性，同时也体现出锅炉效率的提高、生产效益的提高。本例通过ACC控制***对DCS***的工况参数、参数设置、操作指令、焚烧炉设备以及现场其它设备状态等数据的采集，在ACC控制***的CPU控制器中进行数据处理、逻辑策略的运算执行后，发出相应设备的控制指令。同时，相应的数据反馈给DCS***进行中控室监控与记录。ACC控制策略软件的组成框图与其它***的联系如图2所示。本例所述DCS***为垃圾焚烧炉的数据采集***，所述ACC控制***为针对焚烧炉的燃烧过程中采集的数据进行数据的分析和处理的控制***，即Automatic combustioncontrol system，也称自动燃烧控制***。

从图2的ACC控制***的功能框图中，ACC控制***作为ACC自动控制燃烧的生产过程的关键部分，主要分为焚烧炉控制、辅助控制和辅助计算功能三大部分。

其中，焚烧炉控制的控制功能为主要对焚烧炉的设备进行控制，包括自动模式控制、设备速度控制、辅助工况控制、设备动作控制和程控，其自动燃烧控制流程逻辑关系如图3所示。所述焚烧炉控制中的速度控制主要分为人为速度设定和自动的负荷的串级控制设定。

人为速度设定主要在ACC操作过程中，由运行人员根据运行的实际需求进行的人为输入，以对推料速度、炉排速度及滚筒速度的控制。自动的负荷的串级控制设定。在自动状态下，由ACC控制***根据设定的负荷目标值，通过专用的速度的发生器进行的自动设定；此发生器主要通过焚烧炉及所焚烧的垃圾特性进行设定后的函数关系模块。所述人为速度设定或基于负荷的串级自动设定，可采用选择器进行切换。

由于前面产生的速度，在一定程度上具有一定的理论性，在实际过程中会发生控制的不适应性。因此本例引入了根据料层控制和燃烧位置判断后的系数值(或偏差值)，进入综合计算模块中修正后再送至各自设备的速度的控制。

值得一提的是，本例给料的速度主要由干燥、燃烧两段的料层厚度来修正；炉排速度主要由燃烧位置进行修正；滚筒的速度主要由燃烧、燃烬段的料层厚度来修正。

本例给料和炉排的速度指令通过调节给料、炉排的液压缸的油流量大小的流量阀控制；滚筒的速度指令通过调节滚筒的动作周期来控制。在速度控制模块中，对每个设备进行速度-动作周期的速度标定功能，保证设定速度与设备动作的线性化，避免动作的快慢不一。

本例所述焚烧炉控制的自动模式控制主要分为锅炉的炉温自动、蒸汽负荷自动、及其二者的交叉控制。其中，炉温自动控制模式下，主要引入被控温度的偏差量与其变化率的大小、方向共同运算的改进方法，可量化地提前发出炉排动作指令，弥补了垃圾燃烧滞后而控制滞后的不足。

即，本例所述步骤S2包括以下子步骤：

步骤S201，通过被控偏差量及其变化率进行分析和处理，得到对炉温和/或蒸汽负荷进行自动控制的控制数据；

步骤S202，通过对各段料层厚度和燃烧位置进行分析和处理，得到对速度和动作的控制数据。

在炉温自动控制模式下，主要引入被控温度的偏差量与其变化率的大小、方向共同运算的改进方法，可量化地提前发出炉排动作指令，弥补了垃圾燃烧滞后而控制滞后的不足。具体的，本例所述步骤S201中，根据公式对炉温的被控偏差量及其变化率进行分析和处理，得到炉排动作控制参数R，其中，T为炉膛实测温度，为炉膛实测温度变化率设定值，SP为炉膛温度设定值，R＝1表示启动炉排动作，R＝0表示停止炉排动作。

公式中，变化率设定值代表变化趋势，可以根据实际需要进行设置和调整；炉膛温度设定值SP也可以根据实际需要进行设置和调整；炉排动作控制参数R＝1表示启动炉排动作，炉排动作控制参数R＝0表示停止炉排动作。

公式的软件程序的逻辑公式优选变型为：

，该公式中的逻辑动作关系描述，如下：启动炉排动作条件：a、当炉膛温度低时，温度上升且相对不快；b、当炉膛温度低时，温度下降；c、当炉膛温度高时，温度下降且相对较快。停止炉排动作条件：a’、当炉膛温度高时，温度下降且相对不快；b’、当炉膛温度高时，温度上升；c’、当炉膛温度高时，温度上升相对较快。其中，e为预定义的偏差设定值，可以根据实际需要进行修改和调整。

换个角度，在负荷自动控制模式下，主要引入了汽包压力的变化率，通过被控负荷的偏差与汽包压力变化率大小、方向共同运算的改进方法，可量化地提前发出炉排动作指令，弥补了垃圾燃烧大滞后的控制滞后的不足。具体的，本例所述步骤S201中，根据公式对负荷的被控偏差量及其汽包压力变化率进行分析和处理，得到炉排动作控制参数R，其中，Q为锅炉实际蒸汽负荷，为汽包压力变化率设定值，可以根据实际需要进行设置和调整；SP'为锅炉蒸汽负荷设定值，也可以根据实际需要进行设置和调整。

公式的软件程序的逻辑公式变型为：

该公式中的逻辑动作关系描述，如下：气动炉排动作的条件：a、当锅炉蒸汽负荷低时，汽包压力上升且相对不快；b、当锅炉蒸汽负荷低时，汽包压力下降；c、当锅炉蒸汽负荷高时，汽包压力下降相对较快。停止炉排动作的条件：a、当锅炉蒸汽负荷高时，汽包压力下降且相对不快；b、当锅炉蒸汽负荷高时，汽包压力上升；c、当锅炉蒸汽负荷高时，汽包压力上升相对较快。

也就是说，如果选择炉温自动控制模式则采用公式如果采用负荷自动控制模式则采用公式

值得一提的是，本例被控参数的炉温、负荷、汽包压力等实测工况参数优选先经过数值处理，比如进入自动控制前的滤波、阶段性均值等。本例可以根据实际需要选择炉温自动控制模式或负荷自动控制模式自动进入自动模式控制块中，可以通为人为选择自动模式，还可以选择交叉自动模式，即炉温自动控制模式和负荷自动控制模式的交叉自动控制模式。

其中，单纯的炉温自动控制模式主要通过对炉膛温度的控制，达到对燃烧的恒炉温控制。单纯的负荷自动模式主要通过对锅炉出口的蒸汽负荷的控制，达到对锅炉出力稳定的恒负荷控制。炉温自动控制模式和负荷自动控制模式的交叉自动控制模式，主要以保证蒸汽负荷达到设定目标值的负荷控制模式；同时要引入炉温自动控制，防止炉膛温度的升温过快、降温过快、超温、低温等，以稳定负荷，防止出现大波动，同时满足环保的≥850℃最低要求和高温结焦的≥1050℃炉温限定作用。

为了配合高效燃烧的控制，须有料层厚度合适、燃烧位置合适。

本例主要通过对各段料层厚度的判断，发出料层厚度的状态送至给料机与滚筒进行速度的调整，进而实现料层厚度控制模式。本例间接式测量方法来映射出料层厚度，采用一次风量对应一次风压差共同来表征实际料层厚度值。再通过这个实际料层厚度值与一次风量形成标准函数输出值进行比较，它们的偏差在一定范围内表示出一定料层状态。公式如下：ΔP_炉排+ΔP_料层＝F(q)，其中，炉排阻力形成的差压ΔP_炉排为相对固定的函数关系，料层阻力形成的差压ΔP_料层与风量q呈现一一对应关系。因此，用标准料层的ΔP_标准来表征料层的合适料层厚度。实测风阻压差ΔP_测量与ΔP_标准之间对应的函数值进行逻辑比较。在ΔP_标准可以通过变化的多级风量q下进行标定风阻压差形成新的ΔP_标定值，因此通过实测风量q下的实测ΔP_测量与对应的ΔP_标定的偏差值与设定值比较形成料层的状态。

因此，本例所述步骤S202中，通过逻辑判断公式对各段料层厚度进行分析和处理，得到料层厚度判断值，其中，e为预定义的偏差设定值，ΔP_测量为实测风阻压差，ΔP_标定为标定风阻压差，HH表示料层厚度判断值为厚，H表示料层厚度判断值为偏厚，L表示料层厚度判断值为偏薄，LL表示料层厚度判断值为薄；随着所述料层厚度判断值的变小，增大给料速度。

即干燥燃烧段料层厚状态信号状态送至给料速度控制模块：当干燥燃烧段料层厚时，减小给料速度，反之增大给料速度；燃烧燃烬段料层厚状态信号状态送至滚筒速度控制模块：当燃烧燃烬段料层厚时，加快滚筒速度(减少动作周期)，反之减少滚筒速度(增加动作周期)。

本例所述燃烧位置状态主要基于布置在焚烧炉的炉排的干燥段炉排出口处、燃烬段炉排入口处设置的测温元件测量实际温度与设定值比较来判断垃圾燃烧位置。当干燥段炉排出口处的实测烟气温度偏高时，说明燃烧靠前，发出燃烧位置靠前的状态信号；正常，不发出靠前的状态信号。当燃烬段炉排入口处的实测烟气温度偏高时，说明燃烧靠后，发出燃烧位置靠后的状态信号；正常，不发出燃烧靠后的状态信号。

上述两信号状态送至炉排速度控制模块：当燃烧靠前，增大炉排速度，反之减小炉排速度。

即，本例所述步骤S202中，基于布置在焚烧炉炉排的干燥段炉排出口处和燃烬段炉排入口处所设置的测温元件分别测量实际烟气温度与烟气温度设定值比较来判断垃圾燃烧位置，当干燥段炉排出口处的实测烟气温度高于所述烟气温度设定值时，判定为燃烧靠前，发出燃烧位置靠前的状态信号，并增大炉排速度；当燃烬段炉排入口处的实测烟气温度高于所述烟气温度设定值时，判定为燃烧靠后，发出燃烧位置靠后的状态信号，并减小炉排速度。

本例的动作控制用于控制设备动作的换向阀的线圈，来控制炉排、给料、滚筒等循环性设备动作的方向控制，主要包括，给料机动作控制：设备本身根据速度设定的自循动作，也称时间控制；在自动控制状态下，根据自动控制指令进行动作(R＝1动作，R＝0停止)；同时，接受干燥燃烧段料层厚度状态，当料层太厚时，闭锁自动的持续给料动作，当料层太薄时，提前启动给料。

炉排动作控制：设备本身根据速度设定的自循动作，也称时间控制；在自动控制状态下，根据自动控制指令进行动作(R＝1动作，R＝0停止)；同时，引入燃烧位置，当位置太靠前时，则脉冲式的闭锁或提前动启动动作。

滚筒动作控制：主要引入了周期性的动作，保证燃烧后的炉渣不断输出；同时引入了燃烧燃烬段的料层厚度状态，在料层太厚后，持续动作来不断排渣，料层太薄则闭锁周期到的排渣。

设备设置特殊的控制功能包括：每个设备自循环动作设备均设置防卡涉控制功能和防油路冲击控制功能

防卡涉控制功能：设备的每次动作自动计算时间，与速度指令要求的时间进行比较，若大于要求时间过多，表明设备此动作出现卡涉故障。此时发出反向动作指令，若能反向动作到位，说明单向卡涉，则正常发出顺向动作，这种单向卡涉多动作几次后能够，自动消除；发出反向动作指令，若反向动作也超时，说明处于中部卡涉或完全卡涉，这时设备停运，防止设备损坏。

只要出现卡涉现象，产生报警信，提示运行人员检查。

防油路冲击控制功能包括：当设备在换向动作时，高压油对管路冲击较大，油缸处的软管易损坏，此时增加油路防冲功能。当设备换向动作前，油路的流量阀关至一定的开度(如10％)，换向动作指令完全发出后，比例阀完全开启至指令位置，这样油路的冲击将大大减缓。

图3中的程控，包括风室排灰程控和污水冲洗程控，其中，风室排灰程控中，炉排间存在间隙，风室中有一定的落灰量，为保证正常生产运行须设立风室排灰程控。污水冲洗程序控制流程图如图4所示，以针对4列炉排(多列炉排同理)为例进行的说明：启动指令模块接受上位机或DCS发出的指令，启动指令发出；若冲洗水压正常就启动列1冲洗，一段时间后进行下一列冲洗，最后冲洗母管；冲洗过程完成后启动周期计时，直到周期时间到，再次启动下次冲洗。

本例所述辅助控制包括风量自动控制、辅助燃烧自动和辅助计算。

其中，所述风量自动控制中，一次风、二次风主要保证燃烧所需要的风量，而氧量的含量是燃烧后烟气中过剩空气量的体现，CO是燃烧不充分的体现。因此作为燃烧需求风量主要通过一、二次风量的控制，其控制功能框图如图5所示。

一次风自动控制要保证垃圾在炉排上所需的干燥段的一次风量、燃烧段的一次风量。本一次风自动控制主要通过垃圾热值及负荷设定后，经过函数公式计算后产生标准风量；再经过烟气停留时间的系数修正函数对系数K1修正后产生一次风量设定值；此修正后的一次风量设定值引入一次风量PID的设定端；一次风量实测值进行多级滤波处理计算后引入一次风量PID的测量端；一次风量PID的输出端，直接控制一次风机变频(或风门)的控制模块，以达到控制一次风量。

二次风自动控制主要保证锅炉***的燃烧后产生气体的二次燃烧的所需空气量，以及对烟气的扰动作用。本二次风自动控制主要CO实测参数通过修正函数与氧量设定值综合后引入氧量PID的设定端；锅炉氧量实测值经过时段均值引入氧量PID的测量端；氧量PID的输出端输出二次风量的初设值，经过一次风量的配比限定块，再经过烟气停留时间的系数K2修正后引入二次风量PID的设定端，而二次风量实测值进行多级滤波处理计算后引入二次风量PID的测量端。

在所述风量自动控制中，若氧量/CO相对合理(允许自动)的情况下，引入炉温偏差调节对二次风量设定系数K2进行修正，以达到二次风对炉温的快速控制的目的。

即，本例所述步骤S2还包括步骤S203，所述步骤S203中，将一次风量设定值引入至一次风量PID的设定端，将一次风量实测值进行多级滤波处理后引入至一次风量PID的测量端，所述一次风量PID的输出端用于控制一次风量；锅炉氧量实测值经过时段均值引入氧量PID的测量端，所述氧量PID的输出端输出二次风量的初设值，所述二次风量的初设值经过一次风量的配比限定块，再经过烟气停留时间的修正后引入至二次风量PID的设定端，二次风量实测值进行多级滤波处理后引入至所述二次风量PID的测量端，所述二次风量PID的输出端用于控制二次风量。

本例所述辅助燃烧自动为了保证锅炉***在垃圾焚烧不好的情况下，当炉膛温度小于或接近850℃时，启动炉温低侧的燃烧器，以保证环保的炉温≥850℃的要求。其逻辑框图如图6所示。

当某一侧炉温低于900℃(该温度可以根据燃油***滞后时间调整)，启动燃油泵，对整个燃烧器建立油压而准备；当左侧炉温实测值低于880℃(根据燃烧器特性调整)，启动燃烧器，再通过左侧炉温控制PID对左侧炉温对象进行调节，以满足炉温的环保要求；右侧同左侧。

即，本例所述步骤S2还包括步骤S204，所述步骤S204中，当炉膛温度大于第一预设温度且小于第二预设温度时，所述第二预设温度优选为900℃，启动燃油泵；当炉膛温度小于第一预设温度时，启动燃烧器，所述第一预设温度优选为880℃。所述第一预设温度和第二预设温度可以根据实际情况进行自定义调整。

所述辅助计算中，在ACC风量自动控制***中对垃圾热值和烟气停留时间的参数对***的自动运行，以及燃烧过程有很大的帮助，因此可以辅助计算出垃圾的热值与烟气停留时间。

本例所述步骤S2还优选实现垃圾热值预测计算，主要通过反推法及模糊估算法进行计算。控制算法的逻辑框图如图7所示；图7中，垃圾热值计算框图中的蒸发量、垃圾处理量主要取长时间(如2小时或更长)的累计量。数据作为一个统计计算方式，得出后作为自动控制中的参考设定值。同时，传给DCS***作为监控参数。

本例所述步骤S2还优选实现烟气停留时间计算，如图8所示，通过DCS***采集运算后的锅炉标况烟气量折算至每层温度点的烟气流量，根据锅炉炉膛参数进一步计算流速，推算出每层烟气停留时间；每层炉膛温度点推算出烟气＝850℃点；根据烟气≥850℃点及对应烟气的流速而计算的烟气停留时间，累出烟气在≥850℃停留总时间。

本例所述烟气停留时间控制为2秒以上。

本例在“炉膛温度控制”的恒温与“锅炉负荷控制”的恒负荷的两种方法，创新地采用了被控对象的偏差量与相应的变化率的大小、方向共同运算，可量化地提前发出炉排动作指令，有效地弥补了垃圾焚烧过程的大滞后问题。

通过计算各段风室的料层厚度，控制推料速度来控制整个进料量，以达到控制炉排料层厚度的目的；通过炉排中及炉排上的温度检测，判断垃圾燃烧火床位置，再调节炉排的动作速度，以调整燃烧火床处于最佳位置；通过一次风对垃圾负荷或锅炉负荷进行串联设定，通过二次风的辅助控制燃烧，对炉膛扰动以及炉膛温度达到850较好的辅助控制，进而实现风量辅助燃烧控制功能；为了充分达到环保排放要求，烟气停留时间控制停留时间达到时2秒以上；实现了垃圾热预测计算，为自动提供参照设定，同时也为管理人员提供了垃圾库的管理数据参考。

综上所述，本例通过计算各段风室的料层厚度，输出控制数据来控制推料速度来控制整个进料量，以达到控制炉排料层厚度的目的；并且还通过炉排中及炉排上的温度检测，判断垃圾燃烧火床的燃烧位置，进而输出控制数据来调节炉排的动作速度，以调整燃烧火床处于最佳位置；在此基础上，还通过一次风对垃圾负荷或锅炉负荷进行串联设定，再通过二次风的辅助控制燃烧，使得炉膛扰动以及炉膛温度能够达到850较好的辅助控制，并设置了烟气停留时间控制等功能，为多驱动逆推式垃圾焚烧炉设计出专门的控制***，完善其各种控制功能。

本例还提供一种多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制***，采用了如上所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，主要与现场设备、DCS相联系的重要桥梁，其***连接关系架构图如图9所示。

ACC控制***主要采用性能可靠的进口PLC作为控制平台，以此类型焚烧炉的控制策略进行标准化，集成于此平台中，方便管理、优化升级及人员培训。ACC控制***是自动燃烧控制程序运行的装载平台设备，所有控制策略、保护逻辑等均在此平台运算。同时，还接收DCS***的中控室操作人员的操作指令、参数设置，检测设备状态，发出控制指令，通过自身的驱动回路进行现场设备的控制。所述ACC控制***的结构框图如图10所示。

ACC控制***，主要分为柜内设备和柜外设备，主要的电源***、PLC平台、继电隔离、放大器和空调排风***等，集成在柜内设备的就地控制柜内，柜外设备主要包括就地控制箱和紧急操盒。

其中，电源***主要由总电源、电源转换器和电源指示表组成，如图11所示。电源***引入两路电源，一路UPS输出ACC 220V电源(或热工盘切换后电源)作为控制总电源，主要为柜内元器件内部供电；一路热工盘切换后ACC 220V电源为空调照明总电源，主要用于空调、照明等电源。每路总电源分别接入各自布置在6-二次门上的7-电源指示表。此两种总电源分开设置，可防止设备故障引起控制电源的干扰。

控制电源***从控制总电源处引出两路控制电源，作为伺服驱动卡和PLC触摸屏专门供电。由于电源品质影响流量阀伺服驱动卡控制精度，电源要求比较严格，PLC触摸屏则是比较重要的内部设备，因此采用两路电源专供电。

从控制总电源中，引出两个分开关，分别控制两个DC24V电源，再通过二极管的单向耦合至公共线排上。同时，从一个DC24V电源与一个DC24V电源分别接入各自布置在二次门上的电源指示表。在此公共线排上，引出多路分别通过保险丝送至各流量阀伺服驱动卡，作为流量阀伺服驱动卡的电源；引出一路通过保险线和开关送至PLC触摸屏，作为PLC触摸屏电源。

从控制总电源处引出三路控制电源，主要用于就地控制箱与被控设备换向阀的电源。从控制总电源中，引出三个分开关，分别控制三处DC24V电源，再通过二极管的单向耦合至公共线排上。同时，从其中两处的DC24V电源与第三处的DC24V电源分别接入各自布置在二次门上的电源指示表。在此公共线排上，引出每组设备的开关，分别作为各控制箱与换向阀的电源。

从控制总电源处引出一路控制电源，主要用于PLC控制机架电源。从控制总电源中，引出一个分开关，连接PLC控制机架的电源模块，此电源模块直接与机架上各卡件供电。

DC24V电源所在模块输出端在分别引出电压到指示表处并列引出至DC24V电源的监视继电器上，每个电源监视继电器的第一付触点按并联组合输出至二次门上的报警器，第二付触点按并联组合输出至端子排，最后由主控DCS***采集产生报警。继电器监视电源功能的原理图如图12所示。

从空调照明总电源处引出两路电源，作为空调***、柜内照明专门供电。由于空调、照明等设备易出现故障，对电源产生影响。因此为了保证控制电源的不干扰，因此采用独立于控制电源的专用电源。从空调照明总电源中，引出两个分开关，分别送给空调***、照***，也接入一只多孔插座。同时，从总电源接入布置在6-二次门上的7-电源指示表。

如图10所示，策略控制平台采用PLC***为逻辑策略的软件运行平台。为根据实际控制焚烧炉各设备对象进行配置的PLC***。主要由内部电源、CPU、数据采集卡、通讯接口和HMI触摸屏。

电源，作为PLC平台内部模件的供电电源。电源输入端是从控制总电源***中引出的专供PLC电源。本电源可以将AC220V电变压成DC24V电源，通过机架的底板连接件给每只模件供电。

CPU，是PLC的核心，输入单元与输出单元是连接现场输入/输出设备与CPU之间的接口电路，通信接口用于与编程器、上位计算机等外设连接。CPU作为软件程序的运行、执行载体。

数据采集卡，也称I/O卡，主要由DI/DO的数据采集卡、指令输出卡组成。根据实际测控对象的信号类型的I/O点数及I/O卡自身的通道数而配置数量，达到监控点位的完整性即可。

通讯接口，作为对外数据交换的专用接口，主要根据与通讯对象的特性进行配置，主要有Profibus-DP/Modbus-RTU等主要协议。

HMI触摸屏，又叫就地操作站，采用10～12寸触摸屏较为合适。触摸屏中集成有人机交互的组态，通过专用MPI电缆与PLC通讯，接收采集显示数据，发送触摸屏操作指令。

继电隔离回路，是保护PLC平台，主要对PLC的I/O卡与被控对象之间起隔离保护作用。一是在信号传递的DI/DO的信号交换的小功率、小电流回路中，采用了微型继电器隔离；二是在换向电磁阀、电机驱回路、管路电磁阀门等被控制的大功率、大电流驱动回路中，采用通用型继电器。这样可以节省设备成本，与节省柜内空间。

流量阀放大器，又叫流量阀控制器、比例阀控制器，是比例流量阀配套的专用模件。它主要是接收PLC平台的发送的国标4～20mA信号，通过自身电路的硬件的信号处理、软件计算后输出控制指令给现场的流量电磁阀。

ACC控制***的柜外设备包括空调排风***、急停***和就地控制箱。所述空调排风***又为柜内热量控制***。正常运行过程中，柜内的电子元器件会产生一定的热量，柜内温度会随外界的环境温度升高、运行时间增长会升高。因此，在某一侧面设置一台主要控温的单制冷空调，同时在顶部设置强制的辅助排风风扇。

当空调投运时，所述排风风扇停运，柜内温度由空调调节，此时柜内空气与外界相对隔离，柜内空气与空调间自循环降温，因此不会有太多的恶劣空气进入柜内；当所述空调发生故障时，启动所述排风风扇，此时为了PLC的正常运行不影响正常生产，采用通过柜门上的所述排风风扇的通风口进行柜内外空气循环降温。

急停***，通过在柜体的二次门上设一个急停按钮来实现。在紧急情况下，通过此按钮对主要焚烧炉的各设备停运，以达到安全目的。

在焚烧炉的控制设备的液压油缸旁设置一个就地控制箱，其控制原理如图13所示。该就地控制箱的门设置通用门锁，边沿采用柔性塑料软条。正常运行工况下，门全关闭，整个箱体全封闭状态，与外部空气隔绝。防护IP等级达到54。主要设置：一只电源指示灯，黄色，当有电时指示灯常亮；一只油缸前进到位检测开关信号指示灯，红色，当有到位信号时常亮；一只油缸后退到位检测开关信号指示灯，绿色，当有到位信号时常亮。一个3位转换开关，输入口接入电源DC24V+，当转向左位(或右位)时输出电源至指令按钮，当转右位(或左位)时输出无源NO触点至端子排，发送给ACC作为操作权限选择信号；一只前进指令按钮，红色、带灯指示，当转换开关切至就地操作时，按下状态发出带DC24V的油缸前进操作指令，同时指示灯亮起；一只后退指令按钮，绿色、带灯指示，当转换开关切至就地操作时，按下状态发出带DC24V的油缸后退操作指令，同时指示灯亮起。

本例所述ACC控制***与中控DCS***的通讯中，ACC控制***主要采用PLC控制站集中式控制方式，它与中控室的DCS***主要采用硬接线与软通讯两种方式：

一种硬接线方式，主要由PLC控制站发出的指令通过数据I/O卡，每个信号通过每组电缆传递给中控室DCS***的数据I/O卡，再由DPU控制站采集运算，显示在操作站人机界面上。采用这种方式的信号主要是重要操作(如设备的自动指令、速度设定、控制模式等)、保护信号(MFT动作、急停等)、设备主要状态(行程、前进中、后退中、到位等)、综合报警等，信号传递采用国际标准方式，因此相对简单可靠、便于维护，但占用硬件的I/O通道数量大，相对于全通讯方式***成本大。

一种软通讯方式，主要由PLC控制站发出的指令通过自带的通讯口传递给中控室DCS***的DPU的通讯接口，再由DPU控制站直接从通讯接口讯取数据运算。采用这种方式一般采用Profibus-DP或MODBUS-RTU等协议，传递的信号主要是大量的中间变量、特殊工况设置、设备诊断信息、子项报警等，可以集中大量的数据，节省大量I/O卡与电缆，***成本大大降低，但要求人员具有相关通讯维护能力。

焚烧炉辅助设备，如一次风、二次风***，由ACC控制***经过逻辑运算、模拟调节，集中发出自动控制指令给DCS***。主控室DCS***通过硬接线直接与这些设备相连，达到整体综合控制。

因此，本例所述多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制***，在采用了如上所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法的基础上，在硬件部分也带来了明显的效果：采用全新网络构，既保证了通讯故障下的有效操作，又保证了通讯正常下的主控室DCS的丰富、完善的监控信息；实现空调排风设备,二次柜门面板功能；采用先进的PLC作为控制单元，具有冗余性与功能独立性的电源回路，就地控制箱功能。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (10)

1.一种多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤S1，采集垃圾焚烧炉的数据；

步骤S2，针对采集的数据进行数据的分析和处理，得到控制数据；

步骤S3，将所述控制数据输出至现场设备中；

其中，所述步骤S2中，通过对各段料层厚度和燃烧位置进行分析和处理，进而得到对速度和动作的控制数据。

2.根据权利要求1所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，其特征在于，所述步骤S1中，采集垃圾焚烧炉的数据包括设定参数、炉膛多层温度实测值、主蒸汽流量实测值、汽包压力实测值、风室风压实测值、风室风量实测值、炉排上温度实测值中的任意一种或几种。

3.根据权利要求1或2所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，其特征在于，所述步骤S2包括以下子步骤：

步骤S201，通过被控偏差量及其变化率进行分析和处理，得到对炉温和/或蒸汽负荷进行自动控制的控制数据；

步骤S202，通过对各段料层厚度和燃烧位置进行分析和处理，得到对速度和动作的控制数据。

4.根据权利要求3所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，其特征在于，所述步骤S201中，根据公式对炉温的被控偏差量及其变化率进行分析和处理，得到炉排动作控制参数R，其中，T为炉膛实测温度，为炉膛实测温度变化率设定值，SP为炉膛温度设定值，R＝1表示启动炉排动作，R＝0表示停止炉排动作；或，根据公式对负荷的被控偏差量及汽包压力变化率进行分析和处理，得到炉排动作控制参数R，其中，Q为锅炉实际蒸汽负荷，为汽包压力变化率设定值，SP'为锅炉蒸汽负荷设定值。

5.根据权利要求3所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，其特征在于，所述步骤S202中，通过逻辑判断公式对各段料层厚度进行分析和处理，得到料层厚度判断值，其中，e为预定义的偏差设定值，ΔP_测量为实测风阻压差，ΔP_标定为标定风阻压差，HH表示料层厚度判断值为厚，H表示料层厚度判断值为偏厚，L表示料层厚度判断值为偏薄，LL表示料层厚度判断值为薄；随着所述料层厚度判断值的变小，增大给料速度。

6.根据权利要求3所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，其特征在于，所述步骤S202中，基于布置在焚烧炉炉排的干燥段炉排出口处和燃烬段炉排入口处所设置的测温元件分别测量实际烟气温度与烟气温度设定值比较来判断垃圾燃烧位置，当干燥段炉排出口处的实测烟气温度高于所述烟气温度设定值时，判定为燃烧靠前，发出燃烧位置靠前的状态信号，并增大炉排速度；当燃烬段炉排入口处的实测烟气温度高于所述烟气温度设定值时，判定为燃烧靠后，发出燃烧位置靠后的状态信号，并减小炉排速度。

7.根据权利要求3所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，其特征在于，所述步骤S2还包括步骤S203，所述步骤S203中，将一次风量设定值引入至一次风量PID的设定端，将一次风量实测值进行多级滤波处理后引入至一次风量PID的测量端，所述一次风量PID的输出端用于控制一次风量；锅炉氧量实测值经过时段均值引入氧量PID的测量端，所述氧量PID的输出端输出二次风量的初设值，所述二次风量的初设值经过一次风量的配比限定块，再经过烟气停留时间的修正后引入至二次风量PID的设定端，二次风量实测值进行多级滤波处理后引入至所述二次风量PID的测量端，所述二次风量PID的输出端用于控制二次风量。

8.根据权利要求7所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，其特征在于，所述烟气停留时间控制为2秒以上。

9.根据权利要求3所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法，其特征在于，所述步骤S2还包括步骤S204，所述步骤S204中，当炉膛温度大于第一预设温度且小于第二预设温度时，启动燃油泵；当炉膛温度小于第一预设温度时，启动燃烧器。

10.一种多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制***，其特征在于，采用了如权利要求1至9任意一项所述的多驱动逆推式垃圾焚烧炉ACC控制方法。