自動控制技術在垃圾焚燒發電廠飛灰處理中的應用研究

謝玉磊

【摘? 要】伴隨垃圾焚燒技術的廣泛運用，垃圾焚燒過程中所出現的飛灰穩定化的處理也逐漸被重視，因此，本篇文章將針對自動控制技術在垃圾焚燒發電廠飛灰處理中的應用進行研究分析，根據某垃圾焚燒發電廠的飛灰處置自動化控制技術為案例，介紹自動控制技術在飛灰處置的實踐過程，為飛灰的處理自動控制技術應用給予相應的參考。

【關鍵詞】自動控制技術;垃圾焚燒發電廠;飛灰處理;應用

生活垃圾焚燒發電已是目前我國運用較為普遍的生活垃圾處理形式之一，有著無公害性、降低量化以及資源化的特點，愈發多的城市中逐漸的建立垃圾焚燒發電廠，來處理垃圾堆積的問題，可是飛灰的穩定性處理卻是垃圾焚燒發電領域的重點難題。焚燒飛灰含有重金屬以及二惡英等有害物，污染成分確定是危險廢棄物，焚燒飛灰穩定化的處理通常有高溫處理和低溫處理兩種形式。生活垃圾焚燒的飛灰再經過處理后要保證一定的條件，才能夠納入生活垃圾填埋場地對其填埋，首先，含水量低于百分之三十。其次，二惡英含量要小于每公斤3TEug。最后，根據HJ/T300-2007制備的浸出溶液污染濃度小于規定的標準。那么，怎樣確保在生活垃圾焚燒中飛灰通過處置后都可以達到標準，對其安全的填埋，是當下重點的問題，因此，本文根據某垃圾焚燒發電廠飛灰的處置為例，展開自動控制技術的研究，闡述改進的過程和改進后的成效。

一、改造前的情況

（一）處理工藝

利用螯合劑穩定化的方式對其進行處置，水泥、螯合劑、水、飛灰工藝配方的比例分別是9：2.5：40：100。

（二）生產操作的形式

在改進之前飛灰處置形式重點是人工操控，經過操控飛灰固化PLC控制系統觸屏的單獨單元，包含藥劑的配置、添加物料、處置攪拌以及固化成型等等重點全程調控全部是利用人工遠程操控啟動停止。

（三）出現的問題

人工手動操控形式，具有較大不可控制的因素，存在很大的環境危險，出現檢測不達標的比例更大。針對檢測不達標的飛灰物體，必須要重新進行螯合固化，浪費更多的人力、物力，導致生態環境的再次污染。所以，做好水泥、螯合劑、水、飛灰的精準比例，又能確保足夠的攪拌時間，降低人工操控不可控制的因素，所以，必須完成飛灰處理的自動控制技術改造。

二、改造的方案

（一）改造的工藝流程

1.煙氣處置程序將飛灰被送進飛灰倉以后，利用螺旋輸送機把飛灰運輸到飛灰的計量罐當中;2.卸灰閥把水泥運送到水泥的計量罐當中;3.打開螯合劑泵，把螯合劑運送到螯合劑的計量罐當中;4.啟動水氣動球閥把水運到計量器中稱量;5.把稱量精準后的水泥、螯合劑、水、飛灰都放進攪拌機內充分的攪拌。飛灰當中含有的重金屬等有害物質和螯合劑產生化學反應，轉變成更穩定的飛灰固化物，避免重金屬溢出與有害物質的滲入。另外盡可能的減低再次揚塵，飛灰經過螯合固化，達到合格的指標后運輸到特定的填埋場地進行填埋。

（二）改造的內容

改造內容重點包含物料稱重、運輸、充分攪拌、電氣、自動控制等等程序。1.在物料稱重的程序改造中，飛灰計量稱的合理容量設計是500公斤，為確保所有的攪拌量都能夠到設計容量，稱體是根據懸臂梁稱重傳感器和支架相連。計量稱的頂部和飛灰螺旋機相連處設置軟接頭，稱體的外部裝置設置破拱設備，下側設置氣動蝶閥。在氣動蝶閥的下方安置能夠左右分置的螺旋機，可向分別向左右攪拌機投料。螺旋機體的上冊出口處設置檢查維修口，并在出口部位安置氣動蝶閥。水泥稱的容量設計是150公斤，為確保所有的攪拌量都能夠到達環評批復運用工藝的合理配比量。在飛灰稱的側面設置水計量稱和螯合劑計量稱。二者都是利用懸臂梁稱重傳感器。水稱設置在螯合劑稱的下方，在上方封閉是用防護灰塵，下方安置304鋼氣動球閥，在進水的路徑中放置手動與氣動球閥。在卸水路徑相應的攪拌機進水中放置氣動球閥。2.在自動化控制程序改造中，飛灰自動運輸螺旋機的運送量要保證在90s內把稱重的粉料裝進攪拌機當中。螺旋機不管左旋或者右旋相應的氣動蝶閥要提前5s啟動，停止運行相應的氣動蝶閥要延后5s停止，以上的工作都是PLC自動實現的。在運行過程中PLC系統要預先啟動飛灰倉下側的卸灰閥和螺旋機，在重量到達一定指標時，運輸設備就自動停止飛灰的稱重，稱重結束。螯合劑和水的自動運輸，供應水的氣動球閥啟動之后會向水重量計量稱中注水，螯合劑泵啟動后螯合劑稱就會輸送螯合劑，當螯合劑和水均到指標值時，就會利用PLC系統關閉停止球閥和螯合劑泵，螯合劑和水的稱重完成。再利用PLC系統設置，自動打開螯合劑稱下側的氣動球閥，把螯合劑放進水里有效融合，稱重結束。控制系統是運用智能化的控制器，有著數據收集、全程監控、警報以及自動啟動停止等系統功能。生產的界面利用更為人性化的流程，即時的體現整體飛灰處理流程中所有設備的運行情況，操控更簡便直接，表現在幾個方面：首先，運用就地工程師的形式，PLC系統控制放置在車間操作室中，PLC系統控制供應RS-485端口，能夠與工控電腦相連;其次，就地控制能夠實現設備就地以及遠程控制形式的相互轉化，完成系統自動啟動停止、單獨設備啟動停止的相互轉換;再次，工控電腦與組態監控系統軟件能夠即時展現流程圖、設備工作狀況、警報訊息等等，而且把運行的參數與記錄、監控、警報、故障問題等相應數據信息都存儲在系統中，自動編輯報表、可復制并打印;然后，在工作過程中，對觸屏中按鈕進行操控指令，操控系統運行，并且打開相應的電極或者閥門，以便供應物料、攪拌以及卸料。飛灰的穩定處置程序利用單獨的PLC與觸屏，或者上位機控制程序進行操控。最后，模塊的構成，程序控制模塊包括啟停功能模塊、順序操控、閥門、電機、模擬量、控制器、計量多個功能模塊組合完成生產目標。3.在電氣程序改造中，改造的內容比較簡便，重點是增添了現場的控制箱和一些動力電纜，以便獨立設備手動、現場協調工作。另外，為節省資金，一些電氣元件放置在增添的PLC系統控制箱當中，以便操控現場的所有設備。4.在氣路控制改造當中，因為此項目的改造觸及到所有介質啟停開關運用的都是啟動電磁閥，所以要對固有的氣路實行改造，利用PLC系統自動操控氣動電磁閥線圈實現水泥、螯合劑、水、飛灰的加入與攔截。

三、改造之后的成效

此項目是在2016年末進行改造，經過兩年半的時間運行與評定，項目改造特別成功，重點突出在環保效應與社會效應兩個層面，首先，環保效應，項目改造歷時兩年半，嚴格依據工藝程序的配比展開飛灰螯合固化，飛灰的固化物體送外三方檢測，沒有發生一例不達標的現象，運送到制定填埋場地進行填埋最大程度的降低了對環境的再次污染。其次，社會效應，在項目完成后，現場工作環境有所提升，實現根絕二次揚塵的現象，與此同時，大幅度的提升飛灰處理的工作成效，降低人工操作的勞動強度，防止飛灰固化物體檢測不達標需要再次螯合固化的問題產生。自動化控制技術的運用實現了自動輸灰—自動加藥—自動螯合—自動打包—自動輸送等功能，有效的降低了勞動成本及人工操作安全。此項發明公開了一種全自動噸袋打包機，是當前打包機技術范疇中最為先進的一種打包設備，從其整體架構設計而言，包含多個組成部件，如：控制器、平臺、下料機構、充氣機構、安裝的運輸線和開袋機構。下料機構的下側安裝有下料口，在下料口的單側設置夾緊機構用來灌裝前固定袋口以及撐袋機構用來灌裝后撐開袋口，在撐袋機構的單側設置熱封機構用來封口噸袋。此項發明利用控制器來操控開袋機構把噸袋口撐開，把袋口經過運輸線放置下料機構的下側，最后利用充氣，進行下料以及抽氣灌裝完成，在噸袋裝滿之后將袋口進行熱封，之后運送并暫存在特定的區域。

結束語

伴隨國家環境保護日益嚴峻，為避免環境污染的情況出現，垃圾焚燒發電廠要完成垃圾的無害化處理是非常重要的，那么，自動化控制技術的實行與應用對垃圾焚燒發電領域的飛灰處理具有一定的參考價值，以期為社會的生態環境保護做出最大的貢獻。

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（作者單位：蘇州吳江光大環保能源有限公司）