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医疗垃圾焚烧炉 NEWS

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医疗垃圾焚烧炉投料系统自动化升级实践研究

来源:www.beiteer8.com         发布时间:2020-05-15 返回列表

随着我国医疗环境的增加,医院的医疗垃圾量也日益增加.医疗垃圾的处理方式目前以焚烧为主.但医疗垃圾的组成含有大部分的有机废物,这些废物可以作为燃料供给燃烧,但医疗垃圾中含有的金属废物,如刀片、针头等,如果不加以处理,会在燃烧废渣丢弃后产生一定程度的风险.所以,医疗垃圾焚烧炉的炉温必须控制在铁熔点1500摄氏度以上,以确保燃烧过程中其刀片和针头等尖锐物品充分融化和钝化.以炉温控制为目的,本文重点分析一台12吨级别的医疗垃圾焚烧炉的投料系统自动化升级改造工程.

医疗垃圾焚烧炉

一 、业务需求分析:医疗垃圾因为属于微生物污染物,需要经过特殊的处理链条进行处理,目前,各大城市都采用焚烧的方式对医疗垃圾进行处理.处理流程通过收集、压实、运输等环节后运抵处理中心,烘干后进入粉碎机进行粉碎,最后由垃圾焚烧炉进行焚烧.因为医疗垃圾中有机物较多,其中含有部分金属杂质(针头、手术刀等),所以其炉温需要控制在1500摄氏度以上,确保大部分金属物的熔化和钝化.且因为热值的不均匀现象,其燃烧热值不稳定,使用大功率焚烧炉焚烧时,炉温和燃烧稳定性的控制是较大的挑战.目前日处理12吨左右的焚烧炉,都需要使用自动化投料系统进行投料控制,才可以确保燃烧效率.
二、设备结构分析:设备自动投料系统分为两个仓,一个是进料仓,一个是锅炉进料口,锅炉进料口基本没有缓冲功能,而由进料仓和皮带机提供进料量的控制功能.本系统的感应器在给料皮带的张紧器前方,距离卸载滚筒25cm,在1m/s的带速下,经过250ms,经过称重的物料会进入锅炉进料口.
三、当前问题:当前的半自动投料系统使用继电器控制:当炉温下降时,加大原料口的喂料量,皮带机运行在高速.当炉温上升时,减少原料口的喂料量,皮带机运行在低速.原料口的喂料量控制只有开和闭两个状态,只是通过控制开口时间占总时间的比例进行喂料,且其运作模式根据延时继电器的固定设置提供半自动服务.这种模式存在两个硬伤:1.控制精度差.因为使用继电器组控制,其控制方案是全硬件实现的,而且继电器的功能较少,缺少逻辑比较控制,没有模糊控制能力.所以,使用继电器进行控制时,其炉温波动范围一致在100度以上,系统炉温低于1538摄氏度的时间片一般占到总时间的15%以上.2.缺少软件支持.
继电器组是全硬件的控制系统,而焚烧炉的最佳控制方式是模糊控制方式.模糊控制必须有软件的判断过程,这个判断过程在当前的半自动控制中难以实现.所以当前的垃圾焚烧炉虽然应用了半自动控制模式,但其运行期间仍然需要炉前工现场操作,其自动模式仅仅是节省了炉前工的部分工作量.
四、模糊控制方案:根据分析的数据结构,形成策略表.从策略分析来看,其策略共有7条.分别为:1.保持当前的给料方案不变;2.将给料速度下降1档;3.将给料速度下降3档;4.停止给料;5.将给料速度提高1档;6.将给料速度提高3档;7.使用最快给料速度;可以看到,数据是全部是控制锅炉的给料,而没有操作锅炉的通风系统.因为本文的12吨锅炉没有四管系统,其风量来自锅炉前膛的鼓风机提供新风,所以,本案的模糊控制方案认为其风量是恒定的,不可控的.本文的模糊控制方案有一个弊端,就是在锅炉内给料量足够大时,容易造成燃料压火的现象,此时加大给料量,反而会进一步造成锅炉的炉温下降.所以,在模糊控制方案之外,设立一个独立的进程,当锅炉给料量达到最大,其锅炉炉温仍在进一步下降时,应该鸣响声光警报,同时终止进程.这时锅炉管理员需要判断炉内是否存在压火现象,及时处理或者确认无误后,按下24号开关按钮重置系统,手动操作恢复炉温后,重新启动PLC控制器.

五、系统测试及效果对比:使用继电器组进行自动运行时,虽然系统的大部分时间运行在1400-1700摄氏度的温度范围内,但其温度波动范围较大,炉温低于1400摄氏度的时间占到总公运行时间的30%左右,此时其金属刀片针头等的融化钝化效果并不明显.但采用了新系统后,其运行状态较为平稳,超过1600摄氏度的时间只有1秒,而低于1500摄氏度的时间也只有1秒,正常运转时间占到总运转时间的92%,此时,金属刀片及针头等融化钝化效果可以显现出来.

医疗垃圾焚烧炉

所以,经过升级改造的医疗垃圾焚烧自动投料系统,其在实际系统运行效果方面,较原系统有较大的优势.

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