一种出渣机和炉下输灰机自动补水控制系统的制作方法

本发明涉及垃圾焚烧发电领域，特别是涉及一种出渣机和炉下输灰机自动补水控制系统。

背景技术：

垃圾焚烧炉的出渣机和炉下输灰机安装于锅炉的底部，用于收集垃圾焚烧结束后产生的废灰、炉渣，设备内部温度高，工况恶劣。运行时出渣机和炉下输灰机需要保持一定的水位，形成水封，构成炉膛底部的气密性，同时冷却炉渣，但出渣机的水位又直接影响炉渣的含水量，不宜过高，因此需在水箱内设置溢流口。目前，行业内的垃圾焚烧炉一般采用工业水直接补水的方式，效果较差，对水资源的综合利用较差。而且出渣机和炉下输灰机水箱的水位监测目前普遍采用浮球液位计，但因水箱内的水质差、温度高，极易造成液位浮球表面结垢，并且出渣机水箱容量小，液压缸行程往返作用下，加剧了水箱水位波动，进一步影响了浮球对实际水位的判断，从而造成水箱满水故障频发。

技术实现要素：

本发明主要解决的技术问题是提供一种出渣机和炉下输灰机自动补水控制系统，能够提高厂区废水的综合利用效率和出渣机与炉下输灰机水箱的补水动作的自动化水平。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种出渣机和炉下输灰机自动补水控制系统，所述出渣机和炉下输灰机自动补水控制系统包括三个子系统：废水沉淀子系统、补水子系统和控制子系统；所述废水沉淀子系统包括沉淀池、废水收集管渠、工业水补充进水管道和沉淀池液位监测元件，所述工业水补充进水管道上安装有进水控制阀门，所述进水控制阀门与沉淀池液位监测元件组成沉淀池液位调节单元；所述补水子系统包括水箱、补水管道、液位监测元件和溢流管道，所述水箱包括炉下输灰机水箱和出渣机水箱，所述炉下输灰机水箱和出渣机水箱上分别安装有相应的液位监测元件，所述补水管道连接在水箱与沉淀池之间，所述补水管道包括主补水管和出渣机支管与炉下输灰支管，所述主补水管道上安装有潜水泵和相应的循环回水管道，所述出渣机支管和炉下输灰机支管上安装有相应的出渣机进水控制阀门和炉下输灰机进水控制阀门，其中出渣机进水控制阀门与出渣机水箱液位监测元件组成出渣机水箱液位调节单元，炉下输灰机水箱液位监测元件与炉下输灰机进水控制阀门组成炉下输灰机水箱液位调节单元，所述溢流管道包括设置在所述炉下输灰机水箱与出渣机水箱之间安装有第一溢流管道和设置在所述出渣机水箱与一级沉淀池之间安装有第二溢流管道；所述控制子系统子包括可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器与各个液位调节单元和潜水泵分别电性连接，所述液位调节单元中的液位监测元件将液位信息输入所述可编辑逻辑控制器后，所述可编辑逻辑控制器根据液位信息控制相应进水控制阀门和潜水泵的启闭动作。

在本发明一个较佳实施例中，所述沉淀池为三级沉淀池，其中一级沉淀池和二级沉淀池为污水沉淀池，三级沉淀池为清水池。

在本发明一个较佳实施例中，所述炉下输灰机水箱上的溢流口高于出渣机水箱上的溢流口。

在本发明一个较佳实施例中，所述沉淀池液监测元件为超声波液位计，所述出渣机水箱和炉下输灰机水箱中使用的液位监测元件为阻抗谱智能液位开关。

在本发明一个较佳实施例中，所述出渣机进水控制控制阀门和炉下输灰机进水控制阀门为采用碳化钨阀芯的气动球阀。

在本发明一个较佳实施例中，所述补水主管的管口位置安装有滤网。

在本发明一个较佳实施例中，所述补水主管的管口位置还设置有循环回水管道的回水出口。

在本发明一个较佳实施例中，所述可编程逻辑控制器根据水箱容积设定单次补水时间，补水时进水控制阀门开启时间相对液位监测元件的发出的水位信号延迟2~6s。

在本发明一个较佳实施例中，所述控制子系统内还包括故障报警模块。

在本发明一个较佳实施例中，所述故障报警模块的激发条件包括：

1）当任一水箱内单次补水完成后5min内相应液位检测元件的低水位信号不消失；

2）任一水箱的水位检测元件在一小时内无低水位信号出现；

3）潜水泵表面温度过热。

本发明的有益效果是通过对现有补水系统的改造，将出渣机和炉下输灰机水箱的补水方式由工业水直接补水改为以沉淀池沉淀的厂区废水和出渣机溢流排污水为主，工业水为辅的自动补水方式，以满足在雨量较小季节沉淀池存储水量足时的需要的同时降低沉淀池中收集的废水中内的含砂量，增加水池有效容积，提高补水用潜水泵的使用。改善水质，使沉淀池泥沙的产生和外排达到一个平衡点。有利维护。整个补水系统的自动化水平高，可以实现无人值守自动补水，能够在保证出渣机和炉下输灰机正常生产用水的前提下，精准控制补水量，提高水资源的综合利用水平，降低水资源浪费。

附图说明

图1是本发明一较佳实施例的补水水路示意图。

图2是本发明一较佳实施例的控制系统逻辑图。

具体实施方式

下面结合附图1、2对本发明的较佳实施例进行详细阐述，以使本发明的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本发明的保护范围做出更为清楚明确的界定。

请参阅图1、图2，本发明实施例包括：

一种出渣机和炉下输灰机自动补水系统，所述出渣机和炉下输灰机自动补水系统包括：沉淀子系统、补水子系统和控制子系统。

所述沉淀子系统包括沉淀池本体和进水，所述进水来源主要有三种：厂区废水、工业水补水和出渣机溢流，其中厂区废水通过分布在整个厂区的废水收集管道流入沉淀池的一级沉淀池内作为主要补水来源，所述厂区废水经过一级沉淀和二级沉淀后通过三级的清水池溢流后作为补水用水，考虑到厂区日产废水的总量除非下雨等特殊情况下才能完全满足出渣机和炉下输灰机的总用水量，因此沉淀池上还安装了工业水进水管道，所述工业水进水管道的进水位置设置在一级沉淀池内，一方面用来满足生产需要，另一方面可以改善沉淀池的水质，使沉淀池泥沙的产生和外排水量达到一个平衡点，便于后续维修。

其中沉淀池上安装有非接触式的超声波液位计，工业水补水管道上安装有电磁阀作为进水控制阀门，所述沉淀池上安装的超声波液位计与所述进水控制阀门构成沉淀池液位调节单元。此处采用超声波液位计的原因是降低沉淀池水质对液位测量精度的影响，提高反应速度。

所述补水子系统包括水箱、补水管道、液位监测元件和溢流管道，所述水箱包括炉下输灰机水箱和出渣机水箱，所述水箱内安装的液位监测元件为阻抗谱智能液位开关，所述阻抗谱智能液位开关为直接接触式液位计，测量耐温--20~150℃，测量精度为±1cm,反应灵敏，耐腐蚀，能避免水箱中水垢和水位波动对液位信号的影响。

所述补水管道连接在水箱与沉淀池之间，所述连接管道包括主补水管和出渣机支管与炉下输灰机支管，所述主补水管道上安装有潜水泵和相应的循环回水管道，所述补水主管的管口位置安装有滤网，所述循环回水管道的回水出口还设置在补水主管的管口位置，通过此方式可以利用循环回水宠爽管口滤网，防止滤网阻塞。

所述出渣机支管和炉下输灰机支管上安装有相应的出渣机进水控制阀门和炉下输灰机进水控制阀门，考虑到废水中含金属杂质，所述出渣机进水控制控制阀门和炉下输灰机进水控制阀门采用气动球阀，所述球阀的阀芯为碳化钨阀芯，密封性能好，强度高，使用寿命长。

其中出渣机进水控制阀门与出渣机水箱的阻抗谱智能液位开关组成出渣机水箱液位调节单元，炉下输灰机水箱的阻抗谱智能液位开关与炉下输灰机进水控制阀门组成炉下输灰机水箱液位调节单元；

所述溢流管道包括设置在所述炉下输灰机水箱与出渣机水箱之间的第一溢流管道和设置在所述出渣机水箱与一级沉淀池之间的第二溢流管道，第一溢流管道的溢流口高于第二溢流管道的溢流口高度，所述炉下输灰机水箱中的产生的溢流能够通过第一溢流管进入出渣机水箱；所述出渣机水箱中的产生的溢流再通过第二溢流管进入一级沉淀池中，从而防止水箱中的水在水箱内部运动中流失，提高水资源的综合利用效率。

所述控制子系统子包括小型plc可编程逻辑控制器，所述可编程逻辑控制器与沉淀池液位调节单元、出渣机水箱液位调节单元、炉下输灰机水箱液位调节单元和潜水泵分别电性连接，所述液位调节单元中的液位监测元件将液位信息输入所述可编辑逻辑控制器后，所述可编辑逻辑控制器根据液位信息控制相应进水控制阀门和潜水泵的启闭动作。

其中沉淀池液位调节单元的控制条件为：当沉淀池水位＜0.6m时，工业水补充进水管道上的电磁阀打开，当一级沉淀池的水位＞0.8m时所述工业水补充进水管道上的电磁阀关闭。

所述潜水泵的运行与沉淀池的水位相关联，当水位＜0.5m时关闭，水位＞0.5m时运行，因为此高度为泵体在沉淀池中的垂直安装高度。

出渣机水箱水位的上限位低于溢流口2cm，下限位为出渣机水封的最低高度。实际案例中，因出渣机液压缸的往返动作，对水位造成波动较大，不能避免溢流水现象，溢流管的作用为将这部分水返回沉淀池。所述炉下输灰机的的水位上限为溢流口的高度，所述炉下输灰机水箱的水位下限与出渣机水箱的水位下限相同。

为保证整体补水系统各环节的协调运行，控制子系统根据水箱的容积和补水流量在plc可编程逻辑控制器上设置补水动作延迟时间和单次补水时间，本实施例中低液位信号延时4秒触发补水阀门动作，出渣机水箱单次补水时间时间为60s，炉下输灰机水箱的单次补水时间为300s，

所述控制系统上还应设置报警模块，所述报警模块的激发条件主要有以下三种：

1、水箱内单次补水完成后，长时间内液位计的低水位信号不消失。因为此时可能是液位计出现故障或者水箱内严重缺水，需要人工核捡。

2、在工作状态下，一小时内任一水箱无低水位信号出现，此时可能是液位计故障，无法发出正常信号。

3、水泵的故障信号（热保护）需接入控制系统，进行监测。

以上所述仅为本发明的实施例，并非因此限制本发明的专利范围，凡是利用本发明说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本发明的专利保护范围内。

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