[发明专利]应用于危险废物焚烧回转窑的数据驱动建模炉温控制方法

说明书

本发明涉及一种应用于危险废物焚烧回转窑的数据驱动建模炉温控制方法，包括S1:对待处理危险废物进行基础物性数据采样检测，得到危险废物基础物性数据库；S2:利用焚烧炉DCS系统采集回转窑运行数据；S3:根据回转窑运行数据和危险废物基础物性数据库，采用自回归滑动平均建模方法建立回转窑温度拟合预测模型；S4:根据回转窑温度拟合预测模型对回转窑运行中的温度变化进行预测并根据预测温度提出控制参数修正值；S5：根据修正后的控制参数实时对回转窑运行进行自适应控制，回转窑自动平稳运行的。本发明实现了对回转窑进料、助燃、补风、转速调整的全过程自动优化控制，对于提升危险废物回转窑处置的经济效益有很大的帮助。

技术领域

本发明涉及回转窑控制技术领域，具体涉及一种应用于危险废物焚烧回转窑的数据驱动建模炉温控制方法。

背景技术

伴随着我国经济的迅速发展，工业生产能力和人民生活水平得以大幅提高，但同时也产生了大量固体废物需要合理妥善的处置。这其中尤以危险废物这一特殊分类最应引起关注。危险废物作为一种特殊的固体废弃物，其往往具有毒害性、易燃性、爆炸性、腐蚀性、致病原传染性等一种或几种对于人类健康以及自然环境存在潜在巨大破坏力的特性。在各种危险废物处理方法中，焚烧法由于其能够利用高温分解氧化危险废物中绝大部分有害物质并能够有效达到废弃物减量的目的，是危废处理中心的首选处理手段。而随着环保意识的逐步提高以及各地方环保压力的增大，对于危险废物的处理尤其是焚烧处理也提出了更高的要求。

由于不同种类的危险废物具有各异的物理性质，各地已建成的危废集中处理中心多采用回转窑焚烧炉作为首选的垃圾焚烧设备，并搭配使用高温二燃室最大程度减少焚烧尾气中的有害物质。回转窑焚烧炉本身可以同时处理固态、污泥、液态和气态类废弃物，有着很强的兼容性，适用于多种类型的垃圾焚烧系统，尤其适合危险废物这类需要同时处理多相废弃物的情况。在炉内焚烧过程中，危险废物会由固态、液态转化为气态，再通过进一步的加热与氧气反应，最终炉内生成气体产物以及不能继续燃烧的固体残留物(一般包括炉渣和飞灰)。经过焚烧过程后，绝大部分固态危险废物的体积会减少80％以上，重金属等不能燃烧的有害物将残留在炉渣和飞灰中，而有机物等可燃危害物将被彻底氧化为二氧化碳和水等无害成分安全排放到大气中。由此可见，使用焚烧炉处理危险废物可以同时达到减量与无害化的目的，同时燃烧产生的热量可以使用余热锅炉回收再利用，是一种理想的危险废物处理技术。

虽然回转窑焚烧法是一种广泛使用的危险废物处理技术，但是在操作过程中也会有产生二次污染的可能，尤其是燃烧过程中可能产生的剧毒物质二噁英，是在焚烧处理过程中必须考虑的重要环保控制指标。另外由于危险废物本身的组成原因，其中往往含有硫、氯等元素，这些元素在焚烧过程中容易形成酸性有害气体二氧化硫和氯化氢，如果直接排放入大气，将对环境造成严重的危害。因此在焚烧炉实际运行中，有着“3T”原则，既燃烧过程要保持足够高的温度、烟气要在炉内有足够的停留时间、炉内要有足够强的湍流以便空气与危险废物能够充分混合。在实际危险废物焚烧处置过程中合适的控制调整，尤其是炉温的调整是决定危险废物焚烧处理效果的最关键因素。

现有回转窑温度控制技术多集中研究水泥煅烧回转窑等进料物质组成相对稳定，进料量随时间波动不大的情况。而对于危险废物回转窑，由于进料组成复杂，进料量波动大，传统的方法难以进行有效的控制。而在危废处理过程中对于回转窑的温度稳定性有比较高的要求，温度过高会导致炉内保温层损坏、炉内大量结焦结渣；温度过低会造成危险废物焚烧不完全，不能有效摧毁有害物质。目前处理过程中主要依靠现场操作人员依据经验进行相应调整，效率低，容易出现炉温过高或过低等情况，造成非计划停机，带来重大经济损失。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种应用于危险废物焚烧回转窑的数据驱动建模炉温控制方法，通过采集回转窑运行数据并应用自回归滑动平均建模方法对回转窑炉温进行拟合，利用建立的温度模型对回转窑运行进行预测控制，以实现增强危险废物焚烧处理过程控制自动化程度，减少人工干预不确定性，提高回转窑运行过程稳定性，减少运行过程中的炉温波动，最大限度避免因尾气排放不达标或炉内结焦结渣引起的非计划停机。