自动控制技术在垃圾焚烧发电厂飞灰处理中的应用研究

谢玉磊

【摘  要】伴随垃圾焚烧技术的广泛运用，垃圾焚烧过程中所出现的飞灰稳定化的处理也逐渐被重视，因此，本篇文章将针对自动控制技术在垃圾焚烧发电厂飞灰处理中的应用进行研究分析，根据某垃圾焚烧发电厂的飞灰处置自动化控制技术为案例，介绍自动控制技术在飞灰处置的实践过程，为飞灰的处理自动控制技术应用给予相应的参考。

【关键词】自动控制技术;垃圾焚烧发电厂;飞灰处理;应用

生活垃圾焚烧发电已是目前我国运用较为普遍的生活垃圾处理形式之一，有着无公害性、降低量化以及资源化的特点，愈发多的城市中逐渐的建立垃圾焚烧发电厂，来处理垃圾堆积的问题，可是飞灰的稳定性处理却是垃圾焚烧发电领域的重点难题。焚烧飞灰含有重金属以及二恶英等有害物，污染成分确定是危险废弃物，焚烧飞灰稳定化的处理通常有高温处理和低温处理两种形式。生活垃圾焚烧的飞灰再经过处理后要保证一定的条件，才能够纳入生活垃圾填埋场地对其填埋，首先，含水量低于百分之三十。其次，二恶英含量要小于每公斤3TEug。最后，根据HJ/T300-2007制备的浸出溶液污染浓度小于规定的标准。那么，怎样确保在生活垃圾焚烧中飞灰通过处置后都可以达到标准，对其安全的填埋，是当下重点的问题，因此，本文根据某垃圾焚烧发电厂飞灰的处置为例，展开自动控制技术的研究，阐述改进的过程和改进后的成效。

一、改造前的情况

（一）处理工艺

利用螯合剂稳定化的方式对其进行处置，水泥、螯合剂、水、飞灰工艺配方的比例分别是9：2.5：40：100。

（二）生产操作的形式

在改进之前飞灰处置形式重点是人工操控，经过操控飞灰固化PLC控制系统触屏的单独单元，包含药剂的配置、添加物料、处置搅拌以及固化成型等等重点全程调控全部是利用人工远程操控启动停止。

（三）出现的问题

人工手动操控形式，具有较大不可控制的因素，存在很大的环境危险，出现检测不达标的比例更大。针对检测不达标的飞灰物体，必须要重新进行螯合固化，浪费更多的人力、物力，导致生态环境的再次污染。所以，做好水泥、螯合剂、水、飞灰的精准比例，又能确保足够的搅拌时间，降低人工操控不可控制的因素，所以，必须完成飞灰处理的自动控制技术改造。

二、改造的方案

（一）改造的工艺流程

1.烟气处置程序将飞灰被送进飞灰仓以后，利用螺旋输送机把飞灰运输到飞灰的计量罐当中;2.卸灰阀把水泥运送到水泥的计量罐当中;3.打开螯合剂泵，把螯合剂运送到螯合剂的计量罐当中;4.启动水气动球阀把水运到计量器中称量;5.把称量精准后的水泥、螯合剂、水、飞灰都放进搅拌机内充分的搅拌。飞灰当中含有的重金属等有害物质和螯合剂产生化学反应，转变成更稳定的飞灰固化物，避免重金属溢出与有害物质的渗入。另外尽可能的减低再次扬尘，飞灰经过螯合固化，达到合格的指标后运输到特定的填埋场地进行填埋。

（二）改造的内容

改造内容重点包含物料称重、运输、充分搅拌、电气、自动控制等等程序。1.在物料称重的程序改造中，飞灰计量称的合理容量设计是500公斤，为确保所有的搅拌量都能够到设计容量，称体是根据悬臂梁称重传感器和支架相连。计量称的顶部和飞灰螺旋机相连处设置软接头，称体的外部装置设置破拱设备，下侧设置气动蝶阀。在气动蝶阀的下方安置能够左右分置的螺旋机，可向分别向左右搅拌机投料。螺旋机体的上册出口处设置检查维修口，并在出口部位安置气动蝶阀。水泥称的容量设计是150公斤，为确保所有的搅拌量都能够到达环评批复运用工艺的合理配比量。在飞灰称的侧面设置水计量称和螯合剂计量称。二者都是利用悬臂梁称重传感器。水称设置在螯合剂称的下方，在上方封闭是用防护灰尘，下方安置304钢气动球阀，在进水的路径中放置手动与气动球阀。在卸水路径相应的搅拌机进水中放置气动球阀。2.在自动化控制程序改造中，飞灰自动运输螺旋机的运送量要保证在90s内把称重的粉料装进搅拌机当中。螺旋机不管左旋或者右旋相应的气动蝶阀要提前5s启动，停止运行相应的气动蝶阀要延后5s停止，以上的工作都是PLC自动实现的。在运行过程中PLC系统要预先启动飞灰仓下侧的卸灰阀和螺旋机，在重量到达一定指标时，运输设备就自动停止飞灰的称重，称重结束。螯合剂和水的自动运输，供应水的气动球阀启动之后会向水重量计量称中注水，螯合剂泵启动后螯合剂称就会输送螯合剂，当螯合剂和水均到指标值时，就会利用PLC系统关闭停止球阀和螯合剂泵，螯合剂和水的称重完成。再利用PLC系统设置，自动打开螯合剂称下侧的气动球阀，把螯合剂放进水里有效融合，称重結束。控制系统是运用智能化的控制器，有着数据收集、全程监控、警报以及自动启动停止等系统功能。生产的界面利用更为人性化的流程，即时的体现整体飞灰处理流程中所有设备的运行情况，操控更简便直接，表现在几个方面：首先，运用就地工程师的形式，PLC系统控制放置在车间操作室中，PLC系统控制供应RS-485端口，能够与工控电脑相连;其次，就地控制能够实现设备就地以及远程控制形式的相互转化，完成系统自动启动停止、单独设备启动停止的相互转换;再次，工控电脑与组态监控系统软件能够即时展现流程图、设备工作状况、警报讯息等等，而且把运行的参数与记录、监控、警报、故障问题等相应数据信息都存储在系统中，自动编辑报表、可复制并打印;然后，在工作过程中，对触屏中按钮进行操控指令，操控系统运行，并且打开相应的电极或者阀门，以便供应物料、搅拌以及卸料。飞灰的稳定处置程序利用单独的PLC与触屏，或者上位机控制程序进行操控。最后，模块的构成，程序控制模块包括启停功能模块、顺序操控、阀门、电机、模拟量、控制器、计量多个功能模块组合完成生产目标。3.在电气程序改造中，改造的内容比较简便，重点是增添了现场的控制箱和一些动力电缆，以便独立设备手动、现场协调工作。另外，为节省资金，一些电气元件放置在增添的PLC系统控制箱当中，以便操控现场的所有设备。4.在气路控制改造当中，因为此项目的改造触及到所有介质启停开关运用的都是启动电磁阀，所以要对固有的气路实行改造，利用PLC系统自动操控气动电磁阀线圈实现水泥、螯合剂、水、飞灰的加入与拦截。

三、改造之后的成效

此项目是在2016年末进行改造，经过两年半的时间运行与评定，项目改造特别成功，重点突出在环保效应与社会效应两个层面，首先，环保效应，项目改造历时两年半，严格依据工艺程序的配比展开飞灰螯合固化，飞灰的固化物体送外三方检测，没有发生一例不达标的现象，运送到制定填埋场地进行填埋最大程度的降低了对环境的再次污染。其次，社会效应，在项目完成后，现场工作环境有所提升，实现根绝二次扬尘的现象，与此同时，大幅度的提升飞灰处理的工作成效，降低人工操作的劳动强度，防止飞灰固化物体检测不达标需要再次螯合固化的问题产生。自动化控制技术的运用实现了自动输灰—自动加药—自动螯合—自动打包—自动输送等功能，有效的降低了劳动成本及人工操作安全。此项发明公开了一种全自动吨袋打包机，是当前打包机技术范畴中最为先进的一种打包设备，从其整体架构设计而言，包含多个组成部件，如：控制器、平台、下料机构、充气机构、安装的运输线和开袋机构。下料机构的下侧安装有下料口，在下料口的单侧设置夹紧机构用来灌装前固定袋口以及撑袋机构用来灌装后撑开袋口，在撑袋机构的单侧设置热封机构用来封口吨袋。此项发明利用控制器来操控开袋机构把吨袋口撑开，把袋口经过运输线放置下料机构的下侧，最后利用充气，进行下料以及抽气灌装完成，在吨袋装满之后将袋口进行热封，之后运送并暂存在特定的区域。

结束语

伴随国家环境保护日益严峻，为避免环境污染的情况出现，垃圾焚烧发电厂要完成垃圾的无害化处理是非常重要的，那么，自动化控制技术的实行与应用对垃圾焚烧发电领域的飞灰处理具有一定的参考价值，以期为社会的生态环境保护做出最大的贡献。

参考文献：

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（作者单位：苏州吴江光大环保能源有限公司）