[发明专利]一种基于生物纤维炭化的智能控制系统

说明书

技术领域

本发明涉及生物质炭化技术领域，特别是一种基于生物纤维炭化的智能控制系统。

背景技术

生物质能是一种重要的可再生能源，生物质能的高效开发利用,对解决能源、生态环境问题将起到十分积极的作用。生物质纤维主要是指农林业生产过程中除粮食、果实以外的秸秆、树木等木质纤维素(简称木质素)、农产品加工业下脚料、农林废弃物及畜牧业生产过程中的禽畜粪便和废弃物等物质。生物质纤维经过干燥后，置于炭化设备中在缺氧的条件下闷烧，或在无氧的条件下干馏，即可制得机制炭，热值高，含碳量达80％左右，较木材高30％～40％；且形状规则，强度高，运输储存方便。但是目前市面上的生物质炭化设备控制系统系统存在自动化程度差，操作人员只能在生产现场对炭化设备进行控制，一旦离开生产现场后，便无法知道生物质炭化设备工作状况，也不能控制生物质炭化设备；且工厂实际生产中，根据不同用途需要，对所生产出炭的品质要求也不同，现有的控制系统必须由工作人员在每次生产前人工输入技术参数，操作繁琐不便。

发明内容

为了克服现有技术的上述缺点，本发明的目的是提供一种基于生物纤维炭化的智能控制系统，其自动化程度高，智能选择最优工作方案，能源利用率高，节能环保，可实现远程监控生物纤维炭化设备，具备故障报警功能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于生物纤维炭化的智能控制系统，包括生物纤维炭化设备和智能控制系统，所述生物纤维炭化设备包括依次连接的旋转进料装置、炭化装置及冷却装置；所述智能控制系统包括主控制模块、检测模块、数据存储器、无线通信模块及控制面板；

所述主控制模块与旋转进料装置、炭化装置和冷却装置连接，用于在炭化流程中控制设定旋转进料装置的旋转进料速度，炭化装置的升温速度、炭化温度和炭化时间，冷却装置的冷却时间和冷却炭温度；

所述检测模块与炭化装置和冷却装置连接，用于在炭化流程中实时检测炭化装置的炭化温度数据和炭化压力数据，冷却装置中的冷却炭温度数据及炭品质数据；

所述数据存储器与主控制模块和检测模块连接，用于存储所述检测模块得到的实时检测数据和历史检测数据、所述主控制模块在过去的炭化流程中的历史控制数据；

所述主控制模块连接无线通信模块和控制面板。

优选地，所述旋转进料装置包括用于控制旋转进料速度的旋转电机；所述炭化装置包括炭化发生腔、与炭化发生腔连通的真空泵、向炭化发生腔供热的电热器及向电热器供电的发电炉；所述冷却装置通过传送管道连接炭化装置的出料口，所述冷却装置外部设有冷却水循环管道，所述冷却水循环管道上设有控制阀门；所述主控制模块连接旋转电机、真空泵、电热器、发电炉、传送管道及控制阀门。

优选地，所述炭化发生腔内设有炭化温度传感器和炭化压力传感器；所述冷却装置内部设有冷却炭温度传感器和炭品质检测仪；所述检测模块连接炭化温度传感器、炭化压力传感器、冷却炭温度传感器及炭品质检测仪。

当一次炭化流程中的炭冷却处理结束后，所述炭品质检测仪检测冷却装置内部的炭品质，然后将炭品质数据发送到检测模块，存储入数据存储器，下一次炭化流程开始前，所述主控制模块根据数据存储器中的数据进行智能分析，控制旋转进料装置的旋转进料速度，炭化装置的升温速度、炭化温度和炭化时间，冷却装置的冷却时间和冷却炭温度，从而得到满足所需品质的炭；

优选地，所述炭化发生腔上端的排气孔连通热解气管道的一端，所述热解气管道的另一端连接储气罐，所述储气罐与发电炉通过设有单向阀的管道连接，所述储气罐内设有储气压力传感器；所述储气压力传感器连接检测模块，所述单向阀连接主控制模块；所述数据存储器中还存储有预设的供热压力阈值；当储气罐内的储气压力达到预设的供热压力阈值时，单向阀打开，热解气输送到发电炉燃烧，为炭化段供热；所述发电炉为燃气发电炉。

所述控制面板上设有故障报警灯、控制单元和显示屏；所述无线通信模块与远程服务器无线连接，所述远程服务器与移动终端无线连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：一种基于生物纤维炭化的智能控制系统，自动化程度高，通过检测模块实时监控生物纤维炭化系统的工作数据，主控制模块通过读取数据存储器和检测模块的数据进行分析，智能选择最优工作方案，控制生物纤维炭化设备工作；利用炭化过程产生的热解气为发电炉提供燃料，能源利用率高，节能环保；通过无线通信模块，还可实现远程监控生物纤维炭化设备，具备故障报警功能。

附图说明

图1为本发明的结构示意图。

图2为本发明生物纤维炭化设备的结构框图。

具体实施方式