用于給料爐排的給料保護的控制系統(tǒng)和控制方法
【專利摘要】本公開提供了一種用于給料爐排的給料保護的控制系統(tǒng)和控制方法。所述控制系統(tǒng)包括故障檢測模塊，用于對所述給料爐排的傳感器進行故障檢測；以及故障處理模塊，用于基于所檢測出的故障控制所述給料爐排使所述給料爐排停止工作。采用上述控制系統(tǒng)和控制方法能夠成功避免垃圾焚燒爐內(nèi)由于給料爐排的錯誤運行而導(dǎo)致的生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，保證生產(chǎn)的正常運行，產(chǎn)生不錯的經(jīng)濟效益。
【專利說明】用于給料爐排的給料保護的控制系統(tǒng)和控制方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本公開涉及垃圾等廢物的焚燒，特別涉及一種用于給料爐排的給料保護的控制系 統(tǒng)和控制方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 垃圾焚燒是實現(xiàn)垃圾減量化、無害化和資源化處理的主要途徑之一。目前垃圾焚 燒已逐漸成為城市生活垃圾處理的主要途徑，垃圾經(jīng)過現(xiàn)代化的焚燒處理，體積一般可減 少80% -90%，同時可以消滅各種病原體，將有害物質(zhì)轉(zhuǎn)化為無害物，還可以實現(xiàn)資源化的 利用。
[0003] 現(xiàn)有的垃圾焚燒多采用機械式垃圾焚燒爐，圖1所示的垃圾焚燒爐就為其中的一 種。如圖1所示，所述垃圾焚燒爐包括進料口 1、給料爐排2、位于爐膛內(nèi)的用于垃圾焚燒的 爐排3、位于焚燒爐排下部的一次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)4、位于爐喉部的二次風(fēng)供風(fēng)系統(tǒng)5以及排渣 口 6。焚燒爐排整體構(gòu)成用于焚燒垃圾的爐床，所述爐床沿縱向分為干燥段、燃燒段和燃盡 段，焚燒爐排整體沿縱向分為3個單元，每一焚燒單元由多個滑動爐排片、翻動爐排片和固 定爐排片組成。垃圾從進料口倒入所述垃圾焚燒爐，通過給料爐排的往復(fù)推動作用所述垃 圾進入所述焚燒爐內(nèi)的爐床上進行焚燒，在所述干燥段所述垃圾被烘干、脫水，所述垃圾主 要在所述燃燒段進行燃燒，經(jīng)過燃盡段的垃圾已經(jīng)燃燒殆盡，之后剩余的爐渣進入排渣口， 由排渣口排出爐外。其中所述一次風(fēng)從所述焚燒爐排底部的風(fēng)室送入，用于燃燒所述垃圾， 所述二次風(fēng)從所述垃圾焚燒爐的爐喉部送入，用于將燃燒后煙氣中的可燃氣體燃盡。
[0004] 在垃圾焚燒爐中，給料爐排是整個生產(chǎn)當中非常重要的設(shè)備，每臺焚燒爐根據(jù)爐 型的不同一般有3到6個不等。然而，給料爐排的工作環(huán)境惡劣，給料爐排的拉繩式位移傳 感器常常因為腐蝕等原因出現(xiàn)鋼絲繩斷裂、零位漂移等故障，導(dǎo)致控制系統(tǒng)不能正確檢測 給料爐排的位置，從而可能將給料爐排運行至機械行程末端卡死了給料爐排，使得給料爐 排無法再工作，造成停爐生產(chǎn)事故。由此，工作人員必須進入爐膛清理垃圾，這項工作一般 需要2天，造成數(shù)十萬的重大損失，加重了運行人員勞動強度。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 針對現(xiàn)有技術(shù)的不足，一方面，本公開提供了一種用于給料爐排的給料保護的控 制系統(tǒng)。所述控制系統(tǒng)包括故障檢測模塊，用于對所述給料爐排的傳感器進行故障檢測；以 及故障處理模塊，用于基于所檢測出的故障控制所述給料爐排使所述給料爐排停止工作。
[0006] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述故障檢測模塊進一步包括傳感器零位檢測模 塊，用于基于傳感器零位反饋信號對所述傳感器進行零位檢測，以確定所述傳感器的零位 是否偏離所述傳感器的實際標定的零位。
[0007] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述故障檢測模塊進一步包括給料爐排零位檢測模 塊，用于基于給料爐排零位反饋信號對所述給料爐排進行零位檢測，以確定所述給料爐排 的零位是否偏離所述給料爐排的實際標定的零位。
[0008] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述故障檢測模塊進一步包括給料爐排位置變化速 率檢測模塊，用于基于給料爐排位置反饋信號對所述給料爐排的位置變化速率進行檢測， 以確定所述給料爐排的位置變化速率是否超過機械系統(tǒng)實際工作能力。
[0009] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述故障處理模塊進一步包括傳感器故障處理模 塊，用于基于所述所檢測出的故障生成故障處理信號；以及給料爐排故障保護模塊，用于基 于所述故障處理信號控制所述給料爐排使所述給料爐排停止工作。
[0010] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述故障處理模塊還用于控制所述給料爐排使所述 給料爐排返回至起始位置。
[0011] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述故障處理模塊還用于向工作人員發(fā)出報警信 號，以提醒所述工作人員進行故障處理。
[0012] 另一方面，本公開提供了一種用于給料爐排的給料保護的控制方法。所述控制方 法包括：對所述給料爐排的傳感器進行故障檢測；以及基于所檢測出的故障控制所述給料 爐排使所述給料爐排停止工作。
[0013] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述故障檢測進一步包括基于傳感器零位反饋信號 對所述傳感器進行零位檢測，以確定所述傳感器的零位是否偏離所述傳感器的實際標定的 零位。
[0014] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述故障檢測進一步包括基于給料爐排零位反饋信 號對所述給料爐排進行零位檢測，以確定所述給料爐排的零位是否偏離所述給料爐排的實 際標定的零位。
[0015] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述故障檢測進一步包括基于給料爐排位置反饋信 號對所述給料爐排的位置變化速率進行檢測，以確定所述給料爐排的位置變化速率是否超 過機械系統(tǒng)實際工作能力。
[0016] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述控制進一步包括：基于所述所檢測出的故障生 成故障處理信號；以及基于所述故障處理信號控制所述給料爐排使所述給料爐排停止工 作。
[0017] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述控制進一步包括控制所述給料爐排使所述給料 爐排返回至起始位置。
[0018] 在本公開一個優(yōu)選實施例中，所述控制進一步包括向工作人員發(fā)出報警信號，以 提醒所述工作人員進行故障處理。
[0019] 采用上述控制系統(tǒng)和控制方法能夠成功避免垃圾焚燒爐內(nèi)由于給料爐排的錯誤 運行而導(dǎo)致的生產(chǎn)安全事故的發(fā)生，保證生產(chǎn)的正常運行，產(chǎn)生不錯的經(jīng)濟效益。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0020] 本公開的下列附圖在此作為本公開的一部分用于理解本公開。附圖中示出了本公 開的實施例及其描述，用來解釋本公開的原理。
[0021] 附圖中：
[0022] 圖1為現(xiàn)有技術(shù)中垃圾焚燒爐的結(jié)構(gòu)圖；
[0023] 圖2為根據(jù)本公開的一個實施例的、用于給料爐排的給料保護的控制系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 框圖；以及
[0024] 圖3為圖2中的控制系統(tǒng)的控制邏輯圖。

【具體實施方式】
[0025] 在下文的描述中，給出了大量具體的細節(jié)以便提供對本公開更為徹底的理解。然 而，對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言顯而易見的是，本公開可以無需一個或多個這些細節(jié)而得以 實施。在其他的例子中，為了避免與本公開發(fā)生混淆，對于本領(lǐng)域公知的一些技術(shù)特征未進 行描述。
[0026] 為了徹底了解本公開，將在下列的描述中提出詳細的結(jié)構(gòu)。顯然，本公開的施行并 不限定于本領(lǐng)域的技術(shù)人員所熟悉的特殊細節(jié)。本公開的較佳實施例詳細描述如下，然而 除了這些詳細描述外，本公開還可以具有其他實施方式。
[0027] 應(yīng)當理解的是，當在本說明書中使用術(shù)語"包含"和/或"包括"時，其指明存在所 述特征、整體、步驟、操作、元件和/或組件，但不排除存在或附加一個或多個其他特征、整 體、步驟、操作、元件、組件和/或它們的組合。
[0028] -方面，本公開提供了一種用于給料爐排的給料保護的控制系統(tǒng)。圖2示出了根 據(jù)本公開的一個實施例的、用于給料爐排的給料保護的控制系統(tǒng)200的結(jié)構(gòu)框圖?？刂葡?統(tǒng)200可以包括故障檢測模塊201，用于對給料爐排的傳感器進行故障檢測；以及故障處理 模塊202,用于基于所檢測出的故障控制給料爐排使給料爐排停止工作。
[0029] 該控制系統(tǒng)200對傳感器信號進行分析處理，判讀儀表實際工作狀態(tài)，識別故障 信號，當出現(xiàn)故障時及時停止給料爐排工作，能夠成功避免垃圾焚燒爐內(nèi)由于給料爐排的 錯誤運行而導(dǎo)致的生產(chǎn)安全事故事故的發(fā)生，保證生產(chǎn)的正常運行，產(chǎn)生不錯的經(jīng)濟效益。
[0030] 如圖1所示，垃圾從進料口倒入垃圾焚燒爐，通過給料爐排的往復(fù)推動作用垃圾 進入焚燒爐內(nèi)的爐床上進行焚燒。給料爐排的往復(fù)式運動通過傳感器來計量其運動的位 移、方向、速率等。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以理解，可以事先為給料爐排安裝傳感器，并在調(diào) 試期間對傳感器以及給料爐排實際的零位在控制系統(tǒng)中進行標定，以作為傳感器工作期間 是否出現(xiàn)故障的重要依據(jù)。
[0031] 根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，故障檢測模塊201可以進一步包括傳感器零位檢 測模塊2011，用于基于傳感器零位反饋信號對傳感器進行零位檢測，以確定傳感器的零位 是否偏離傳感器的實際標定的零位。給料爐排的傳感器可以為拉繩位移傳感器。拉繩位移 傳感器可以把給料爐排的機械運動轉(zhuǎn)換成可以計量、記錄或傳送的電信號。當拉繩位移傳 感器出現(xiàn)斷線故障、零位漂移等故障時，傳感器的零位可與事先在控制系統(tǒng)200中實際標 定的零位出現(xiàn)重大的偏差，傳感器零位檢測模塊2011可以檢測出該偏差，并根據(jù)偏差變化 程度對故障進行判斷。
[0032] 根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，故障檢測模塊201可以進一步包括給料爐排零位 檢測模塊2012,用于基于給料爐排零位反饋信號對給料爐排進行零位檢測，以確定給料爐 排的零位是否偏離給料爐排的實際標定的零位。當給料爐排的傳感器出現(xiàn)故障時，其將不 能正確檢測給料爐排的位置，并且給料爐排的零位可與事先在控制系統(tǒng)200中實際標定的 零位出現(xiàn)重大的偏差，給料爐排零位檢測模塊2012可以檢測出該偏差，并根據(jù)偏差變化程 度對故障進行判斷。
[0033] 根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，故障檢測模塊201可以進一步包括給料爐排位置 變化速率檢測模塊2013,用于基于給料爐排位置反饋信號對給料爐排的位置變化速率進行 檢測，以確定給料爐排的位置變化速率是否超過機械系統(tǒng)實際工作能力。如前所述，給料爐 排的傳感器可以為拉繩位移傳感器。拉繩式位移傳感器可以安裝在固定位置上，拉繩可以 縛在給料爐排上。拉繩直線運動和給料爐排運動可以軸線對準。運動發(fā)生時，拉繩可以伸 展和收縮。一個內(nèi)部彈簧可以保證拉繩的張緊度不變。帶螺紋的輪轂可以帶動精密旋轉(zhuǎn)感 應(yīng)器旋轉(zhuǎn)，輸出一個與拉繩移動距離成比例的電信號。測量輸出信號可以得出給料爐排的 位移、方向或速率。給料爐排位置變化速率檢測模塊2013可以對給料爐排最快變化速率進 行檢測，如果其超過了機械系統(tǒng)實際工作能力，則可以對故障進行判斷。
[0034] 當故障檢測模塊201檢測到故障信號時，故障處理模塊202可以進行故障處理。 具體地，根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，故障處理模塊202可以進一步包括傳感器故障處 理模塊2021，用于基于所檢測出的故障生成故障處理信號；以及給料爐排故障保護模塊 2022,用于基于故障處理信號控制給料爐排使給料爐排停止工作。當故障檢測模塊201檢 測到故障信號時，傳感器故障處理模塊2021可以生成故障處理信號，并將故障處理信號發(fā) 送至給料爐排故障保護模塊2022 ;給料爐排故障保護模塊2022接收到故障處理信號，則可 以停止整個給料順控，防止給料位置控制器過調(diào)，避免將給料爐排運行至機械行程末端卡 死，從而避免停爐生產(chǎn)事故。
[0035] 根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，故障處理模塊202還可以用于控制給料爐排使給 料爐排返回至起始位置。當故障檢測模塊201檢測到故障信號時，故障處理模塊202可以 在控制給料爐排使其停止工作之后，將給料爐排返回至起始位置，以在故障解決后使給料 爐排重新工作。
[0036] 根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，故障處理模塊202還可以用于向工作人員發(fā)出報 警信號，以提醒工作人員進行故障處理。當故障檢測模塊201檢測到故障信號時，故障處理 模塊202可以在控制給料爐排使其停止工作之后，向工作人員發(fā)出報警信號，以提醒工作 人員及時進行故障處理，避免故障積累引起連鎖不良反應(yīng)，盡快恢復(fù)生產(chǎn)的正常運行。
[0037] 圖3示出了圖2中的控制系統(tǒng)的控制邏輯圖。如圖3所示，傳感器零位檢測可以 為Zero_intrument = fjxd)，其中，X。為傳感器零位反饋信號，fjxd為傳感器零位數(shù)據(jù)處 理函數(shù)。給料爐排零位檢測可以為Zero_feeding = fjxj，其中，Xi為給料爐排零位反饋 信號，f2(Xl)為給料爐排零位數(shù)據(jù)處理函數(shù)。給料爐排位置變化速率檢測即給料爐排速度 檢測可以為V fMding = f (X)，其中，X為給料爐排位置反饋信號，f (X)為給料爐排速度求導(dǎo)函 數(shù)。X = Zero_instrument并且X < Zero_feeding，同時啟動定時器，如果持續(xù)出現(xiàn)則表示 傳感器已經(jīng)故障。在檢測出故障后，給料爐排故障保護模塊可以控制給料爐排使其停止工 作，還可以控制給料爐排使其返回到起始位置，并發(fā)出報警提醒運行人員進行處理，避免事 故的發(fā)生。
[0038] 另一方面，本公開還提供了一種用于給料爐排的給料保護的控制方法?？刂品椒?包括：對給料爐排的傳感器進行故障檢測；以及基于所檢測出的故障控制給料爐排使給料 爐排停止工作。
[0039] 根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，故障檢測進一步包括基于傳感器零位反饋信號對 傳感器進行零位檢測，以確定傳感器的零位是否偏離傳感器的實際標定的零位。
[0040] 根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，故障檢測進一步包括基于給料爐排零位反饋信號 對給料爐排進行零位檢測，以確定給料爐排的零位是否偏離給料爐排的實際標定的零位。
[0041] 根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，故障檢測進一步包括基于給料爐排位置反饋信號 對給料爐排的位置變化速率進行檢測，以確定給料爐排的位置變化速率是否超過機械系統(tǒng) 實際工作能力。
[0042] 根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，控制進一步包括：基于所檢測出的故障生成故障 處理信號；以及基于故障處理信號控制給料爐排使給料爐排停止工作。
[0043] 根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，控制進一步包括控制給料爐排使給料爐排返回至 起始位置。
[0044] 根據(jù)本公開的一個優(yōu)選實施例，控制進一步包括向工作人員發(fā)出報警信號，以提 醒工作人員進行故障處理。
[0045] 本公開已經(jīng)通過上述實施例進行了說明，但應(yīng)當理解的是，上述實施例只是用于 舉例和說明的目的，而非意在將本公開限制于所描述的實施例范圍內(nèi)。此外本領(lǐng)域技術(shù)人 員可以理解的是，本公開并不局限于上述實施例，根據(jù)本公開的教導(dǎo)還可以做出更多種的 變型和修改，這些變型和修改均落在本公開所要求保護的范圍以內(nèi)。本公開的保護范圍由 附屬的權(quán)利要求書及其等效范圍所界定。
【權(quán)利要求】
1. 一種用于給料爐排的給料保護的控制系統(tǒng)，包括： 故障檢測模塊，用于對所述給料爐排的傳感器進行故障檢測；以及 故障處理模塊，用于基于所檢測出的故障控制所述給料爐排使所述給料爐排停止工 作。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述故障檢測模塊進一步包括： 傳感器零位檢測模塊，用于基于傳感器零位反饋信號對所述傳感器進行零位檢測，以 確定所述傳感器的零位是否偏離所述傳感器的實際標定的零位。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述故障檢測模塊進一步包括： 給料爐排零位檢測模塊，用于基于給料爐排零位反饋信號對所述給料爐排進行零位檢 測，以確定所述給料爐排的零位是否偏離所述給料爐排的實際標定的零位。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述故障檢測模塊進一步包括： 給料爐排位置變化速率檢測模塊，用于基于給料爐排位置反饋信號對所述給料爐排的 位置變化速率進行檢測，以確定所述給料爐排的位置變化速率是否超過機械系統(tǒng)實際工作 能力。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述故障處理模塊進一步包括： 傳感器故障處理模塊，用于基于所述所檢測出的故障生成故障處理信號；以及 給料爐排故障保護模塊，用于基于所述故障處理信號控制所述給料爐排使所述給料爐 排停止工作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述故障處理模塊還用于控制所述 給料爐排使所述給料爐排返回至起始位置。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的控制系統(tǒng)，其特征在于，所述故障處理模塊還用于向工作人 員發(fā)出報警信號，以提醒所述工作人員進行故障處理。
8. -種用于給料爐排的給料保護的控制方法，包括： 對所述給料爐排的傳感器進行故障檢測；以及 基于所檢測出的故障控制所述給料爐排使所述給料爐排停止工作。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述故障檢測進一步包括： 基于傳感器零位反饋信號對所述傳感器進行零位檢測，以確定所述傳感器的零位是否 偏離所述傳感器的實際標定的零位。
10. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述故障檢測進一步包括： 基于給料爐排零位反饋信號對所述給料爐排進行零位檢測，以確定所述給料爐排的零 位是否偏離所述給料爐排的實際標定的零位。
11. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述故障檢測進一步包括： 基于給料爐排位置反饋信號對所述給料爐排的位置變化速率進行檢測，以確定所述給 料爐排的位置變化速率是否超過機械系統(tǒng)實際工作能力。
12. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制進一步包括： 基于所述所檢測出的故障生成故障處理信號；以及 基于所述故障處理信號控制所述給料爐排使所述給料爐排停止工作。
13. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制進一步包括： 控制所述給料爐排使所述給料爐排返回至起始位置。
14.根據(jù)權(quán)利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述控制進一步包括： 向工作人員發(fā)出報警信號，以提醒所述工作人員進行故障處理。
【文檔編號】F23G5/50GK104110686SQ201410320703
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年7月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年7月4日
【發(fā)明者】陳濤, 胡建民, 邵哲如, 王健生, 朱亮, 張二威, 錢中華, 秦炳漢, 羅智宇, 張賓, 韓乃卿, 洪益州 申請人:光大環(huán)保（中國）有限公司, 光大環(huán)保技術(shù)研究院（深圳）有限公司, 光大環(huán)保技術(shù)裝備（常州）有限公司