RU2352861C1 - Установка для высокотемпературного уничтожения отходов - Google Patents
Установка для высокотемпературного уничтожения отходов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2352861C1 RU2352861C1 RU2007131888/03A RU2007131888A RU2352861C1 RU 2352861 C1 RU2352861 C1 RU 2352861C1 RU 2007131888/03 A RU2007131888/03 A RU 2007131888/03A RU 2007131888 A RU2007131888 A RU 2007131888A RU 2352861 C1 RU2352861 C1 RU 2352861C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- control
- control unit
- output
- input
- monitoring
- Prior art date
Links
- 239000002699 waste material Substances 0.000 title claims abstract description 22
- 230000006378 damage Effects 0.000 title abstract description 5
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 claims abstract description 17
- 239000000779 smoke Substances 0.000 claims abstract description 10
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 claims abstract description 9
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 claims description 19
- 238000011068 loading method Methods 0.000 claims description 12
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims description 12
- 238000009434 installation Methods 0.000 claims description 10
- 239000000446 fuel Substances 0.000 claims description 8
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 17
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 abstract description 5
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract description 5
- 239000003517 fume Substances 0.000 abstract 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 abstract 1
- 239000003546 flue gas Substances 0.000 description 11
- 238000000354 decomposition reaction Methods 0.000 description 7
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000000746 purification Methods 0.000 description 3
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000002283 diesel fuel Substances 0.000 description 1
- 239000002737 fuel gas Substances 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000002920 hazardous waste Substances 0.000 description 1
- 239000002440 industrial waste Substances 0.000 description 1
- 239000002906 medical waste Substances 0.000 description 1
- 230000000877 morphologic effect Effects 0.000 description 1
- 238000006386 neutralization reaction Methods 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 231100000331 toxic Toxicity 0.000 description 1
- 230000002588 toxic effect Effects 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Landscapes
- Treating Waste Gases (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области уничтожения отходов. Установка для высокотемпературного уничтожения отходов содержит устройство загрузки, рабочую камеру, состоящую из камеры сжигания и камеры дожигания, систему газоочистки, включающую теплообменник, циклон и скруббер, систему удаления продуктов сгорания, включающую дымосос и дымовую трубу, а также систему автоматизированного управления с датчиками измерений и исполнительными элементами. Система автоматизированного управления содержит четыре блока контроля и управления и блок контроля экологических параметров с возможностью вывода результатов контроля на ЭВМ, а также систему пробоподготовки и газоанализатор. При этом первый, второй, третий и четвертый блоки контроля и управления соединены с помощью последовательного сетевого интерфейса с блоком контроля экологических параметров, выход которого соединен с системой пробоподготовки. Технический результат заключается в повышении эффективности работы за счет улучшения процесса разложения отходов и очистки дымовых газов. 1 ил.
Description
Изобретение относится к средствам уничтожения и/или обезвреживания отходов различного морфологического состава путем высокотемпературного сжигания и может быть использовано для уничтожения химически особо опасных и медицинских отходов лечебно-профилактических учреждений.
Известна установка для уничтожения отходов - Инсинератор (патент RU №2196935, опубл. 2003.01.12), содержащий корпус, закрываемый люк для загрузки отходов, люк для выгрузки золы, дымоход, соединенный с атмосферой. Внутри корпуса расположена камера разложения отходов, сообщенная в нижней части с камерой дожигания газообразных продуктов разложения. В камере дожигания газообразных продуктов разложения установлен высокотемпературный источник тепла так, что высокотемпературная зона находится на границе камеры разложения и камеры дожигания. В камере разложения отходов установлен газоход для отвода газообразных продуктов разложения из ее верхней части в камеру дожигания и далее в газоочистительный тракт. В результате в атмосферный воздух выбрасываются дымовые газы, состав и концентрация компонентов которых соответствует российским и международным требованиям.
Однако расчетные характеристики не могут учесть всего разнообразия отклонений характеристик технологического процесса, таких как структура, состав, влажность отходов и др., это может привести к отклонению расчетных параметров и изменению качества технологического процесса, изменению степени его влияния на окружающую среду.
Таким образом необходимо обеспечивать непрерывный технологический и экологический контроль и управление происходящими процессами.
Наиболее близким техническим решением является установка для высокотемпературного уничтожения токсичных промышленных отходов (патент RU №2246072, опубл. 2005.02.10), содержащая загрузочное устройство, рабочую камеру, состоящую из камеры сжигания и камеры дожигания, систему очистки продуктов сгорания, включающую теплообменник, циклон и скруббер, систему удаления продуктов сгорания, включающую дымосос и дымовую трубу, а также систему автоматизированного управления, снабженную системным блоком на базе ЭВМ сбора, анализа, контроля и отображения режимных параметров, а также набором датчиков измерения и исполнительных элементов управления и аварийного останова, соединенных линиями прямой и обратной связи с ЭВМ и указанными блоками соответственно.
Система автоматизированного управления, используемая в данной установке, не позволяет осуществить комплексный мониторинг экологически важных параметров технологического процесса, таких как показатели разрежения воздуха в камере сжигания отходов, значение концентрации вещества в дымовых газах. Что, в свою очередь, лишает возможности произвести оценку степени воздействия установки на окружающую среду.
Технический результат, на достижение которого направлено заявляемое изобретение, заключается в повышении экологической эффективности работы установки высокотемпературного уничтожения отходов путем организации системы автоматизированного управления в виде двухуровневой системы технологического и экологического контроля и управления, которые обеспечивают возможность оптимизации экологических показателей, уменьшение степени воздействия на окружающую среду за счет повышения эффективности и качества процесса разложения отходов и процедур очистки дымовых газов по результатам контроля экологически важных параметров.
Для получения указанного технического результата в установке для высокотемпературного уничтожения отходов, содержащей устройство загрузки, рабочую камеру, состоящую из камеры сжигания и камеры дожигания, систему газоочистки, включающую теплообменник, циклон и скруббер, систему удаления продуктов сгорания, включающую дымосос и дымовую трубу, а также систему автоматизированного управления с датчиками измерений и исполнительными элементами, система автоматизированного управления содержит четыре блока контроля и управления и блок контроля экологических параметров с возможностью вывода результатов контроля на ЭВМ, а также систему пробоподготовки и газоанализатор, при этом первый вход первого блока контроля и управления соединен с датчиком температуры в камере сжигания, а второй вход первого блока контроля и управления - с датчиком температуры в дымососе, первый выход первого блока контроля и управления соединен с исполнительным элементом управления загрузкой отходов в устройстве загрузки, а второй и третий выходы первого блока контроля и управления соединены с исполнительными элементами управления подачей соответственно воздуха и топлива в камере сжигания, вход второго блока контроля и управления соединен с датчиком температуры в камере дожигания, а выход второго блока контроля и управления соединен с исполнительным элементом управления подачей топлива в камеру дожигания, вход третьего блока контроля и управления соединен с датчиком измерения показателя разрежения в камере сжигания, а выход - с исполнительным элементом управления скоростью вращения дымососа, вход и выход четвертого блока контроля и управления соединены соответственно с датчиком уровня кислотности и исполнительным элементом управления уровнем кислотности в скруббере системы газоочистки, при этом первый, второй, третий и четвертый блоки контроля и управления соединены с помощью последовательного сетевого интерфейса с блоком контроля экологических параметров, выход которого соединен с системой пробоподготовки, второй вход которой соединен с дымовой трубой системы удаления продуктов сгорания, а выход - с газоанализатором, соединенным с помощью последовательного интерфейса с блоком контроля экологических параметров.
Сущность изобретения поясняется на фиг.1, на которой изображена функциональная схема установки для высокотемпературного уничтожения отходов.
Установка для высокотемпературного уничтожения отходов (фиг.1) состоит из устройства загрузки 1, рабочей камеры 2, состоящей из камеры сжигания 3 и камеры дожигания 4, системы газоочистки 5, включающей теплообменник 6, циклон 7 и скруббер 8, системы удаления продуктов сгорания 9, включающей дымосос 10 и дымовую трубу 11, а также системы автоматизированного управления 12.
Система автоматизированного управления 12 содержит датчики измерений 13-17, исполнительные элементы управления 18-23, первый 24, второй 25, третий 26 и четвертый 27 блоки контроля и управления и блок контроля экологических параметров 28 с выходом на ЭВМ 31, а также систему пробоподготовки 29 и газоанализатор 30, при этом первый вход первого блока контроля и управления 24 соединен с датчиком температуры 13 в камере сжигания 3, а второй вход первого блока контроля и управления 24 - с датчиком температуры 17 в дымососе 10, первый выход первого блока контроля и управления 24 соединен с исполнительным элементом управления загрузкой отходов 18 в устройстве загрузки 1, а второй и третий выходы первого блока контроля и управления 24 соединены с исполнительными элементами управления подачей соответственно воздуха 19 и топлива 20 в камере сжигания 3, вход второго блока контроля и управления 25 соединен с датчиком температуры 15 в камере дожигания 4, а выход второго блока контроля и управления 25 соединен с исполнительным элементом управления подачей топлива 21 в камеру дожигания 4, вход третьего блока контроля и управления 26 соединен с датчиком измерения показателя разрежения 14 в камере сжигания 3, а выход - с исполнительным элементом управления скоростью вращения 23 дымососа 10, вход и выход четвертого блока контроля и управления 27 соединены соответственно с датчиком уровня кислотности 16 и исполнительным элементом управления уровнем кислотности 22 в скруббере 8 системы газоочистки 5, при этом первый 24, второй 25, третий 26 и четвертый 27 блоки контроля и управления соединены с помощью последовательного сетевого интерфейса с блоком контроля экологических параметров 28, выход которого соединен с системой пробоподготовки 29, второй вход которой соединен с дымовой трубой 11 системы удаления продуктов сгорания, а выход - с газоанализатором 30, соединенным с помощью последовательного интерфейса с блоком контроля экологических параметров 28.
При включении установки система автоматизированного управления 12 осуществляет следующие функции:
- управление загрузкой отходов (CVO, кг/час) с помощью первого блока контроля и управления 24 посредством исполнительного элемента 18;
- получение от датчика 13 результатов контрольных измерений значения температуры в камере сжигания (T1, °С) и управление подачей топлива в камере сжигания (CV1T, м3/час - топливо-газ, кг/час - дизельное топливо) с помощью первого блока контроля и управления 24 посредством исполнительного элемента 20;
- получение от датчика 14 результатов контрольных измерений показателя разрежения воздуха в камере сжигания (R, мм вод. ст.) с помощью третьего блока контроля и управления 26;
- получение от датчика 15 результатов контрольных измерений значения температуры в камере дожигания (T2, °С) и управление подачей топлива в камере дожигания (CV2T, м3/час или кг/час) с помощью второго блока контроля и управления 25 посредством исполнительного элемента 21;
- получение от датчика 16 результатов контрольных измерений значения уровня кислотности этапа очистки дымовых газов технологического процесса (Ph) и управление уровнем кислотности (CPh) с помощью четвертого блока контроля и управления 27 посредством исполнительного элемента 22;
- получение от датчика 17 результатов контрольных измерений значения температуры выбрасываемых в атмосферу дымовых газов (Т3,°С) и управление подачей воздуха в камеру сжигания (CVB, м3/час или кг/час) с помощью первого блока контроля и управления 24 посредством исполнительного элемента 19;
- управление скоростью вращения дымососа (CVД, об/мин) с помощью третьего блока контроля и управления 26 посредством исполнительного элемента 23.
Блоки контроля и управления 25-27 построены на базе программируемых контроллеров-регуляторов и соединены в локальную сеть, построенную на базе интерфейса RS-485, которой управляет блок контроля экологических параметров 28, также выполненный на базе программируемого контроллера.
Блок контроля экологических параметров 28 выполняет следующие функции:
- получение текущих результатов контрольных измерений значения концентрации выбрасываемых в атмосферный воздух газов - Ci (СО, СО2, NO, SO2, О2, мг/м3) от газоанализатора 30;
- анализ на допустимые отклонения контролируемых параметров и выработку сигнала предупреждения аварийной ситуации;
- отключение системы пробоподготовки 29 и газоанализатора 30 в аварийной ситуации;
- обработку результатов измерений, протоколирование и архивирование;
- обмен результатами контроля и управляющей информацией с ЭВМ 31.
Система автоматизированного управления 12 переходит в режим аварийной работы, если заданные параметры технологического процесса вышли за определенный пределы, т.е. произошло отклонение технологического процесса от нормального режима. При этом в протокол заносится признак аварийной ситуации. Система также отрабатывает аварийный режим в случае пропадания питающего напряжения, регистрируя экологически важные параметры технологического процесса. Для обеспечения работы системы контроля в этом случае может быть использован блок бесперебойного электропитания.
Достоверность оценки степени воздействия технологического процесса на окружающую природную среду - расчета массы выброса контролируемых газов в атмосферный воздух и расчета приземной концентрации выбрасываемых газов определяется метрологическими характеристиками средств измерения, реализацией вычислительных процедур и адекватностью используемых моделей.
Оценка массы выброса связана с контролируемыми параметрами
Мi=F(Сi, Vд, D, Кi, Кт) (г/с),
где Сi - измеренная газоанализатором концентрация контролируемого газа, Vд - скорость выхода дымового газа из трубы, D - диаметр трубы. Кi - коэффициент пересчета результатов измерений к массе выбрасываемого газа, Кт - коэффициент приведения условий расчета к нормальным условиям.
Оценка приземной концентрации газа рассчитывается в условиях максимального воздействия выбрасываемых газов на окружающую природную среду
Спр(x,y,z)=F(Vд, Н, D, Vв, Мi, Тд) (г/м3),
где Спр - приземная концентрация газа, Vд - скорость выхода дымового газа из трубы, Н - высота трубы, D - диаметр трубы, Vв - скорость ветра, Тд - температура дымового газа.
Прогнозирование воздействия технологического процесса на окружающую природную среду связано с контролем и прогнозированием выброса вредных веществ в атмосферный воздух. Так как концентрация вредных веществ в дымовых газах зависит от параметров технологического процесса, качества его протекания, установление этих зависимостей обеспечивает предупреждение предотвращения воздействия.
Концентрация вредных веществ в дымовых газах зависит от температуры в особо важных точках технологического процесса, скорости движения газовых потоков, а также степени очистки
Ci=R(T1, T2, T3, p, Ph).
Учет указанных зависимостей и анализ метрологических характеристик проводимых измерений и вычислений позволяет определить достоверность прогноза и оценки степени воздействия технологического процесса на окружающую природную среду.
Установление зависимостей позволяет повысить качество управления технологическим процессом, предотвратить воздействие технологического процесса на окружающую среду, реализовать алгоритмы управления в зависимости от типа отходов.
Claims (1)
- Установка для высокотемпературного уничтожения отходов, содержащая устройство загрузки, рабочую камеру, состоящую из камеры сжигания и камеры дожигания, систему газоочистки, включающую теплообменник, циклон и скруббер, систему удаления продуктов сгорания, включающую дымосос и дымовую трубу, а также систему автоматизированного управления с датчиками измерений и исполнительными элементами, отличающаяся тем, что система автоматизированного управления содержит четыре блока контроля и управления и блок контроля экологических параметров с возможностью вывода результатов контроля на ЭВМ, а также систему пробоподготовки и газоанализатор, при этом первый вход первого блока контроля и управления соединен с датчиком температуры в камере сжигания, а второй вход первого блока контроля и управления - с датчиком температуры в дымососе, первый выход первого блока контроля и управления соединен с исполнительным элементом управления загрузкой отходов в устройстве загрузки, а второй и третий выходы первого блока контроля и управления соединены с исполнительными элементами управления подачей соответственно воздуха и топлива в камере сжигания, вход второго блока контроля и управления соединен с датчиком температуры в камере дожигания, а выход второго блока контроля и управления соединен с исполнительным элементом управления подачей топлива в камеру дожигания, вход третьего блока контроля и управления соединен с датчиком измерения показателя разрежения в камере сжигания, а выход - с исполнительным элементом управления скоростью вращения дымососа, вход и выход четвертого блока контроля и управления соединены соответственно с датчиком уровня кислотности и исполнительным элементом управления уровнем кислотности в скруббере системы газоочистки, при этом первый, второй, третий и четвертый блоки контроля и управления соединены с помощью последовательного сетевого интерфейса с блоком контроля экологических параметров, выход которого соединен с системой пробоподготовки, второй вход которой соединен с дымовой трубой системы удаления продуктов сгорания, а выход - с газоанализатором, соединенным с помощью последовательного интерфейса с блоком контроля экологических параметров.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131888/03A RU2352861C1 (ru) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | Установка для высокотемпературного уничтожения отходов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2007131888/03A RU2352861C1 (ru) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | Установка для высокотемпературного уничтожения отходов |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2352861C1 true RU2352861C1 (ru) | 2009-04-20 |
Family
ID=41017849
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2007131888/03A RU2352861C1 (ru) | 2007-08-22 | 2007-08-22 | Установка для высокотемпературного уничтожения отходов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2352861C1 (ru) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2566099A1 (fr) * | 1984-06-13 | 1985-12-20 | Socea Balency Sobea | Four d'incineration de dechets menagers et industriels |
| DE4225639C1 (de) * | 1992-07-09 | 1994-01-13 | Daesung Ind Co Ltd | Abfallverbrennungsofen |
| WO1996032609A1 (en) * | 1995-04-11 | 1996-10-17 | U.S. Environmental Protection Agency | Elimination of products of incomplete combustion |
| RU2089787C1 (ru) * | 1994-06-23 | 1997-09-10 | Институт химической физики в Черноголовке РАН | Способ обезвреживания и уничтожения твердых отходов, преимущественно больничных, и устройство для его осуществления |
| RU2246072C2 (ru) * | 2002-11-13 | 2005-02-10 | Ооо "Нэтпром" | Установка для высокотемпературного уничтожения токсичных промышленных отходов и способ уничтожения токсичных промышленных отходов |
-
2007
- 2007-08-22 RU RU2007131888/03A patent/RU2352861C1/ru not_active IP Right Cessation
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2566099A1 (fr) * | 1984-06-13 | 1985-12-20 | Socea Balency Sobea | Four d'incineration de dechets menagers et industriels |
| DE4225639C1 (de) * | 1992-07-09 | 1994-01-13 | Daesung Ind Co Ltd | Abfallverbrennungsofen |
| RU2089787C1 (ru) * | 1994-06-23 | 1997-09-10 | Институт химической физики в Черноголовке РАН | Способ обезвреживания и уничтожения твердых отходов, преимущественно больничных, и устройство для его осуществления |
| WO1996032609A1 (en) * | 1995-04-11 | 1996-10-17 | U.S. Environmental Protection Agency | Elimination of products of incomplete combustion |
| RU2246072C2 (ru) * | 2002-11-13 | 2005-02-10 | Ооо "Нэтпром" | Установка для высокотемпературного уничтожения токсичных промышленных отходов и способ уничтожения токсичных промышленных отходов |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN111260149B (zh) | 一种二噁英排放浓度预测方法 | |
| CN102141415B (zh) | 监测系统的在线诊断装置及方法 | |
| EP3816515B1 (en) | Method for estimating state quantity of combustion facility, combustion control method, and combustion control device | |
| CN107944173A (zh) | 一种基于选择性集成最小二乘支撑向量机的二噁英软测量系统 | |
| CN118428281B (zh) | 一种垃圾焚烧炉燃烧状态分析与预测方法 | |
| WO2017085941A1 (ja) | 廃棄物の燃焼制御方法およびこれを適用した燃焼制御装置 | |
| CN110081440A (zh) | 生活垃圾焚烧中二噁英的在线预测方法及预警和控制系统 | |
| CN116046435B (zh) | 一种基于物联网的工业除尘机组在线监测系统 | |
| CN110580936A (zh) | 中低温scr脱硝催化剂的寿命预测方法及系统 | |
| Bujak | Heat recovery from thermal treatment of medical waste | |
| CN101152616A (zh) | 大型燃煤电厂烟气脱硫控制系统 | |
| CN111462835A (zh) | 一种基于深度森林回归算法的二噁英排放浓度软测量方法 | |
| Pital et al. | Computational intelligence and low cost sensors in biomass combustion process | |
| RU2352861C1 (ru) | Установка для высокотемпературного уничтожения отходов | |
| CN205229091U (zh) | 一种冷干法测定固废烟气中氧含量的装置 | |
| Lockwood | Advanced sensors and smart controls for coal-fired power plant | |
| CN108535154B (zh) | 一种烟气二次污染物的检测设备及方法 | |
| CN116659568A (zh) | 一种船舶涂装车间现场环境监测系统 | |
| CN206833239U (zh) | 一种基于数据驱动的火电厂控制系统故障检测系统 | |
| JP2007519089A5 (ru) | ||
| CN119648244A (zh) | 基于环境合规性管理的排污许可证证后管理方法及系统 | |
| JP2016081104A (ja) | プロセス診断支援装置 | |
| IA et al. | Application of back propagation neural network in predicting palm oil mill emission | |
| CN116642187A (zh) | 基于森林算法的生活垃圾焚烧设施二噁英排放控制系统 | |
| CN116906910A (zh) | 一种基于深度卷积神经网络的高效燃烧控制方法及系统 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20100823 |