一种炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制方法及装置 【技术领域】
本发明涉及炉排控制领域，特别是涉及一种炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制方法及装置。
背景技术
随着经济的发展、人口的不断增多，人民生活水平日益提高，城市垃圾的产生量也日渐增多，同时垃圾热值不断提高，为资源化利用城市生活垃圾提供了可能。
利用城市生活垃圾发电、供热，实现了城市垃圾减量化、无害化和资源化利用的目的，取得了很高的社会价值与经济价值，是解决城市生活垃圾问题的理想方法之一。
炉排式垃圾焚烧炉具有运行成本低、垃圾缩容比大、不需要预处理设备等优点，是当前最流行的垃圾焚烧设备。
炉排是在焚烧炉内支撑垃圾重量，推动垃圾向前运动的锅炉部件。在垃圾焚烧炉中，要求所述炉排具有以下特征：
(1)很强的抗腐蚀性；
(2)一定的密封性，防止垃圾落到下面不能完全燃烧；
(3)下部有一定的间隙，使一次风可以均匀的通过炉排进入炉内助燃；
(4)炉排根据垃圾的热值以一定的速度运动，推动垃圾翻转前行，保证垃圾烧透、燃烧完全。
由上述可知，炉排的运动速度直接影响到垃圾的焚烧效果。为了实现垃圾最大限度的无害化、减量化与资源化，应有效控制炉排的平均运动速度。
在垃圾焚烧炉中，炉排是靠液压驱动的。炉排的进退速度由驱动炉排的液压系统的进退速度决定，炉排的平均运动速度是由驱动炉排的液压系统的进退速度决定及炉排退到位的等待时间决定的。
现有技术中，垃圾焚烧炉的炉排的进退速度及炉排退到位的等待时间由操作员手动设定，完全靠人工观察燃烧效果，然后再调整。因此，往往调整不及时，造成燃烧效果比较差，同时操作员工作负荷也很大，很容易造成人员疲劳。
【发明内容】
本发明所要解决的技术问题是提供一种炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制方法及装置，实现对垃圾焚烧炉炉排的自动控制。
为解决上述技术问题，本发明提供了一种炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制方法，所述方法包括：
根据炉排所处的控制状态，接收焚烧炉燃烧状态或操作员指令，计算炉排退到位等待时间；
按照预设规则，根据锅炉总保护命令、操作员输入指令、炉排位置信号、以及炉排退到位等待时间，确定炉排启停状态，输出炉排启动或停止指令；
根据操作员命令，确定是否输出同步指令；
根据所述操作员输入指令、同步指令以及炉排位置信号，确定炉排进退状态，输出炉排进或退指令；
对所述炉排启动或停止指令、炉排进或退指令进行逻辑运算，得到炉排动作指令，输出至炉排液压系统。
优选地，炉排处于自动控制状态时，所述接收焚烧炉燃烧状态或操作员指令，计算炉排退到位等待时间包括：
接收焚烧炉的锅炉负荷及炉膛温度信号，计算炉排每小时循环往复次数；
根据所述炉排每小时循环往复次数，计算炉排循环一次所需的时间；
根据所述炉排循环一次所需的时间，结合炉排的前进时间和后退时间，计算所述炉排退到位等待时间。
优选地，炉排处于手动控制状态时，所述接收焚烧炉燃烧状态或操作员指令，计算炉排退到位等待时间包括：
接收操作员输入的炉排每小时循环往复次数；
根据所述炉排每小时循环往复次数，计算炉排循环一次所需的时间；
根据所述炉排循环一次所需的时间，结合炉排的前进时间和后退时间，计算所述炉排退到位等待时间。
优选地，所述按照预设规则，根据锅炉总保护命令、操作员输入指令、炉排位置信号、以及炉排退到位等待时间，确定炉排启停状态，输出炉排启动或停止指令，具体为：
步骤SA1：判断接收到的锅炉总保护命令是否允许炉排启动，如果否，发送炉排停止指令；如果是，进入步骤SA2；
步骤SA2：接收操作员输入的指令，当所述操作员输入的指令为禁止炉排启动指令时，发送停止指令；当所述操作员输入的指令为允许炉排启动指令时，进入步骤SA3；
步骤SA3：判断接收到的炉排位置信号是否为退到位信号，如果是，进入步骤SA4；如果否，发送启动指令；
步骤SA4：发送停止指令，同时开始计时，计时结束后，再发送炉排启动指令；其中，所述计时时间长度为所述炉排退到位等待时间。
优选地，所述根据操作员命令，确定是否输出同步指令，具体为：
当所述操作员命令为所有炉排同步动作时，输出同步指令；当所述操作员命令为所述炉排单独运行时，不输出同步指令。
优选地，所述根据操作员输入指令、同步指令以及炉排位置信号，确定炉排进退状态，输出炉排进或退指令具体为：
步骤SB1：判断是否接收到包含炉排进退指令的操作员输入指令，如果是，根据接收到操作员输入指令，发送进指令或退指令；如果否，进入步骤SB2；
步骤SB2：根据接收到的炉排同步指令和炉排位置信号，确定炉排的进退状态，并发送进指令或退指令。
优选地，所述步骤SB2具体为：
当炉排位置信号为退到位信号且接收到同步指令时，等待至接收到所有炉排均处于退到位信号后，发送进指令；
当炉排位置信号为退到位信号且未接收到同步指令时，发送进指令；
当炉排位置信号为进到位信号时，发送退指令。
优选地，所述逻辑运算规则为：
当炉排进或退指令为进指令且炉排启动或停止指令为启动指令时，炉排动作指令为进指令；
当炉排进或退指令为进指令且炉排启动或停止指令为停止指令时，炉排动作指令为停止指令；
当炉排进或退指令为退指令且炉排启动或停止指令为启动指令时，炉排动作指令为退指令；
当炉排进或退指令为退指令且炉排启动或停止指令为停止指令时，炉排动作指令为停止指令。
本发明还提供了一种炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制装置，所述装置包括：炉排相关时间计算单元、炉排启停控制单元、炉排同步控制单元、炉排进退控制单元、以及指令逻辑运算单元；
所述炉排相关时间计算单元，用于根据炉排所处的控制状态，接收垃圾焚烧炉燃烧状态或操作员指令，计算炉排退到位等待时间；
所述炉排启停控制单元，用于按照预设规则，根据锅炉总保护命令、操作员输入指令、炉排位置信号、以及炉排退到位等待时间，确定炉排启停状态，输出炉排启动或停止指令；
所述炉排同步控制单元，用于根据操作员命令，确定是否输出同步指令至所述炉排进退控制单元；
所述炉排进退控制单元，用于根据操作员输入指令、同步指令以及炉排位置信号，确定炉排进退状态，输出炉排进指令或退指令；
所述指令逻辑运算单元，用于对接收到的炉排启动或停止指令、炉排进或退指令进行逻辑运算，输出炉排动作指令，至炉排液压系统。
优选地，当炉排处于自动控制状态时，所述炉排相关时间计算单元接收锅炉负荷及炉膛温度信号，计算炉排每小时循环往复次数，结合炉排前进时间和后退时间，计算炉排退到位等待时间。
优选地，当炉排处于手动控制状态时，所述炉排相关时间计算单元接收操作员输入的炉排每小时循环往复次数，结合炉排前进时间和后退时间，计算炉排退到位等待时间。
优选地，所述预设规则为：
当锅炉总保护命令禁止炉排启动时，输出炉排停止指令；
当锅炉总保护命令允许炉排启动时，接收操作员输入指令，若操作员输入指令为禁止炉排启动，输出炉排停止指令，若操作员输入指令为允许炉排启动，根据炉排位置信号及炉排退到位等待时间确定炉排启停状态；
当炉排位置信号为退到位时，输出停止指令，同时启动计时器，等待至计时器计时完成，再输出启动指令，所述计时器清零；其中，所述计时器的计时长度为所述炉排退到位等待时间。
优选地，当操作员命令为所有炉排同步动作时，所述炉排同步控制单元输出同步指令；当操作员命令为所述炉排单独运行时，所述炉排同步控制单元不输出同步指令。
优选地，所述逻辑运算规则为：
当炉排进或退指令为进指令且炉排启动或停止指令为启动指令时，炉排动作指令为进指令；
当炉排进或退指令为进指令且炉排启动或停止指令为停止指令时，炉排动作指令为停止指令；
当炉排进或退指令为退指令且炉排启动或停止指令为启动指令时，炉排动作指令为退指令；
当炉排进或退指令为退指令且炉排启动或停止指令为停止指令时，炉排动作指令为停止指令。
与现有技术相比，本发明具有以下优点：
本发明所述炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制方法及装置，其炉排的进退速度及炉排退到位的等待时间根据炉排所处的控制状态、焚烧炉燃烧状态、以及操作员指令计算得到，同时，根据锅炉总保护命令、操作员输入指令、炉排位置信号、以及炉排退到位等待时间，确定炉排启停状态，结合炉排进退指令，最终获取炉排动作指令，输出至炉排液压系统控制炉排运动。
与现有技术相比，本发明所述炉排控制装置解决了炉排式垃圾焚烧炉的炉排运动控制问题，能够实现垃圾焚烧炉燃烧的自动控制，达到快速、稳定、可靠、安全地目的。
【附图说明】
图1为本发明实施例所述炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制方法流程图；
图2为本发明实施例所述炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制装置结构图。
【具体实施方式】
本发明所要解决的技术问题是提供一种炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制方法及装置，实现对垃圾焚烧炉炉排的自动控制。
为使本发明的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。
本发明所述炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制方法及装置，其炉排的进退速度及炉排退到位的等待时间根据炉排所处的控制状态、焚烧炉燃烧状态、以及操作员指令计算得到，同时，根据锅炉总保护命令、操作员输入指令、炉排位置信号、以及炉排退到位等待时间，确定炉排启停状态，结合炉排进退指令，最终获取炉排动作指令，输出至炉排液压系统控制炉排运动。
参见图1，为本发明实施例所述炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制方法流程图。所述控制方法具体包括以下步骤：
步骤S10：根据炉排所处的控制状态，接收垃圾焚烧炉的燃烧状态或操作员指令，计算炉排退到位等待时间；
值得说明的是，对于垃圾焚烧炉而言，所述炉排所处的控制状态一般包括两种：计算机自动控制状态和人工手工控制状态。
下面分别对上述两种控制状态下，计算炉排退到位等待时间的过程进行详细介绍。
(1)当炉排处于计算机自动控制状态时，步骤S10具体包括以下步骤：
步骤S101_a：接收垃圾焚烧炉的锅炉负荷及炉膛温度信号，计算炉排每小时循环往复次数；
步骤S102_a：根据所述炉排每小时循环往复次数，计算得到炉排循环一次所需的时间；
步骤S103_a：根据所述炉排循环一次所需的时间，结合炉排的前进时间和后退时间，计算得到所述炉排退到位等待时间。
其中，所述炉排的前进时间和后退时间，可以根据接收到的炉排位置信号计算得到。
所述炉排位置信号包括：炉排进到位信号和炉排退到位信号。
所述炉排的前进时间是指：炉排从退到位位置运动至进到位位置所需要的时间。
所述炉排的后退时间是指：炉排从进到位位置运动至退到位位置所需要的时间。
炉排进、退各一次称为炉排循环一次。所述循环的起点是退到位位置，走到进到位位置，然后再后退到退到位位置，就完成一个循环。在这个循环中包括所述退到位等待时间。
(2)当炉排处于人工手动控制状态时，步骤S10具体包括以下步骤：
步骤S101_b：接收操作员手工输入的炉排每小时循环往复次数；
操作员根据焚烧炉当前的燃烧状态，手工输入炉排每小时循环往复次数。
步骤S102_b：根据所述炉排每小时循环往复次数，计算得到炉排循环一次所需的时间；
步骤S103_b：根据所述炉排循环一次所需的时间，结合炉排的前进时间和后退时间，计算得到所述炉排退到位等待时间。
步骤S20：按照预设的规则，根据接收到的锅炉总保护命令、操作员输入指令、炉排位置信号、以及炉排退到位等待时间，确定炉排启停状态，发出炉排启动指令或炉排停止指令；
值得说明的是，步骤S20中，根据接收到的各种命令或信号来确定炉排启停状态，是具有一定规则的。具体的，需要按照预设的规则，根据接收到的各种命令或信号的优先级来确定炉排的启停状态。
步骤S20具体包括以下步骤：
步骤S201：判断接收到的锅炉总保护命令是否允许炉排启动，如果否，发送炉排停止指令；如果是，进入步骤S202；
所述锅炉总保护命令是指焚烧炉处于危险状态时发出的停止相关设备的指令。
本发明实施例所述方法中，锅炉总保护命令是指停止炉排运动的指令，其目的是为了在发生危险状况时，及时停止炉排，保护焚烧炉不受损害，保障生产安全。因此，锅炉总保护命令是优先级最高的炉排启停控制命令。
因此，需要首先判断接收到的锅炉总保护命令是否允许炉排启动。
步骤S202：接收操作员输入的指令，当所述操作员输入的指令为禁止炉排启动指令时，发送停止指令；当所述操作员输入的指令为允许炉排启动指令时，进入步骤S203；
步骤S203：判断接收到的炉排位置信号是否为退到位信号，如果是，进入步骤S204；如果否，发送启动指令；
步骤S204：发送停止指令，同时开始计时，计时结束后，再发送炉排启动指令。
其中，所述计时时间长度为所述炉排退到位等待时间。
步骤S30：根据操作员命令，判断炉排是与其他炉排同步运动还是炉排单独运行，确定是否输出同步指令；
具体的，当操作员命令为所有炉排同步动作时，发送同步指令；当操作员命令为炉排单独运行时，不发送同步指令。
步骤S40：根据接收到的操作员输入指令、同步指令、以及炉排位置信号，确定炉排的进退状态，并发送进指令或退指令；
步骤S40具体包括以下步骤：
步骤S401：判断是否接收到包含炉排进退指令的操作员输入指令，如果是，根据接收到操作员输入指令，输出进指令或退指令；如果否，进入步骤S402；
当接收到的所述操作员输入指令为炉排前进指令时，输出进指令；当接收到的所述操作员输入指令为炉排后退指令是，输出退指令。
步骤S402：根据接收到的炉排同步指令和炉排位置信号，确定炉排的进退状态，并输出进指令或退指令；
具体的，当炉排位置信号为退到位信号且接收到同步指令时，等待至接收到所有炉排均处于退到位信号后，输出进指令；
当炉排位置信号为退到位信号且没有接收到同步指令时，立即输出进指令；
当炉排位置信号为进到位信号时，输出退指令。
步骤S50：对接收到炉排启停指令和进退指令，进行逻辑运算，发送炉排动作指令至炉排液压系统，控制炉排的运动。
值得说明的是，所述炉排的动作顺序是先给炉排启动指令，确定炉排可以动作，具体是进动作还是退动作还要等待炉排进退指令。只有两个指令全部收到后，炉排才能进或退动作。因此，需要结合炉排进退指令和炉排启停指令，进行逻辑运算，以确定炉排最终动作指令，控制炉排动作。
具体的，所述逻辑运算的规则为：
当炉排进或退指令为进指令且炉排启动或停止指令为启动指令时，炉排动作指令为进指令；
当炉排进或退指令为进指令且炉排启动或停止指令为停止指令时，炉排动作指令为停止指令；
当炉排进或退指令为退指令且炉排启动或停止指令为启动指令时，炉排动作指令为退指令；
当炉排进或退指令为退指令且炉排启动或停止指令为停止指令时，炉排动作指令为停止指令。
本发明实施例所述炉排控制装置解决了炉排式垃圾焚烧炉的炉排运动控制问题，能够实现垃圾焚烧炉燃烧的自动控制，达到快速、稳定、可靠、安全的目的。
与本发明实施例提供的方法相对应，本发明实施例还提供了一种炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制装置。参照图2，为本发明实施例炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制装置结构图。
所述炉排控制装置包括：炉排相关时间计算单元U10、炉排启停控制单元U20、炉排同步控制单元U30、炉排进退控制单元U40、指令逻辑运算单元U50。
所述炉排相关时间计算单元U10，根据炉排所处的控制状态，接收垃圾焚烧炉燃烧状态或操作员指令，计算炉排退到位等待时间输出至炉排启停控制单元U20。
所述炉排相关时间计算单元U10接收炉排位置信号，计算得到所述炉排的前进时间和后退时间。
当炉排处于计算机自动控制状态时，所述炉排相关时间计算单元10接收焚烧炉的锅炉负荷及炉膛温度信号，计算所述炉排每小时循环往复次数，从而得出炉排循环一次所需的时间，结合炉排的前进时间和后退时间，计算得到炉排退到位等待的时间。
当炉排处于人工手动控制状态时，操作员根据焚烧炉当前的燃烧状态，手工输入炉排每小时循环往复次数。所述炉排相关时间计算单元U10根据接收到的炉排每小时循环往复次数，计算炉排循环一次所需的时间，结合炉排的前进时间和后退时间，计算得到炉排退到位等待的时间。
所述炉排启停控制单元U20，按照预设的规则，根据接收到的锅炉总保护命令、操作员输入指令、炉排位置信号、以及炉排退到位等待时间，确定炉排启停状态，发出炉排启动或停止指令至所述指令逻辑运算单元U50。
其中，所述预设规则为：
所述炉排启停控制单元U20，首先判断接收到的锅炉总保护命令是否允许炉排启动。
当锅炉总保护命令禁止炉排启动时，所述炉排启停控制单元U20发送停止指令至指令逻辑运算单元U50。
当锅炉总保护命令允许炉排启动时，炉排启停控制单元U20接收操作员输入的指令。
当操作员输入的指令为禁止炉排启动指令时，炉排启停控制单元U20发送停止指令至指令逻辑运算单元U50。
当操作员输入的指令为允许炉排启动指令时，炉排启停控制单元U20根据接收到的炉排位置信号及炉排退到位等待时间确定炉排启停状态。
当炉排启停控制单元U20接收到炉排位置信号为退到位信号时，先发送停止指令至指令逻辑运算单元U50，并开始等待，等待时间长度为接收到的炉排退到位等待时间，等待时间结束时，再发送启动指令至指令逻辑运算单元U50。
除上述列举情况外，其他情况时，炉排启停控制单元U20均发送启动信号。
所述炉排同步控制单元U30，根据操作员命令，判断炉排是与其他炉排同步运动还是炉排单独运行，确定是否输出同步指令至炉排进退控制单元U40。
当操作员命令为所有炉排同步动作时，发送同步指令至炉排进退控制单元U40。当操作员命令为炉排单独运行时，不发送同步指令。
所述炉排进退控制单元U40，根据接收到的操作员输入指令、同步指令、以及炉排位置信号，确定炉排的进退状态，并发送进或退指令到逻辑运算单元U50。
所述炉排进退控制单元U40，首先判断是否接收到包含炉排进退指令的操作员输入指令。当接收到操作员输入的炉排前进或后退指令时，发送相应的炉排进退指令至指令逻辑运算单元U50。
当炉排进退控制单元U40没有接收到操作员输入的炉排进退指令时，炉排进退控制单元U40根据接收到的炉排同步指令和炉排位置信号，确定炉排的进退状态，并发送炉排进退指令至指令逻辑运算单元U50。
当炉排位置信号为退到位信号且炉排进退控制单元U40接收到同步指令时，炉排进退控制单元U40等待至接收到所有炉排均处于退到位信号后，发送进指令至指令逻辑运算单元U50。
当炉排位置信号为退到位信号且炉排进退控制单元U40没有接收到同步指令时，炉排进退控制单元U40立即发送进指令至指令逻辑运算单元U50。
当炉排位置信号为进到位信号时，炉排进退控制单元U40发送退指令至指令逻辑运算单元U50。
所述指令逻辑运算单元U50，对接收到炉排启停指令和进退指令，进行逻辑运算，发送最终炉排动作指令至炉排液压系统，控制炉排的运动。
其中，所述逻辑运算的规则为：
当炉排进或退指令为进指令且炉排启动或停止指令为启动指令时，炉排动作指令为进指令；
当炉排进或退指令为进指令且炉排启动或停止指令为停止指令时，炉排动作指令为停止指令；
当炉排进或退指令为退指令且炉排启动或停止指令为启动指令时，炉排动作指令为退指令；
当炉排进或退指令为退指令且炉排启动或停止指令为停止指令时，炉排动作指令为停止指令。
本发明实施例所述炉排控制装置解决了炉排式垃圾焚烧炉的炉排运动控制问题，能够实现垃圾焚烧炉燃烧的自动控制，达到快速、稳定、可靠、安全的目的。
以上对本发明所提供的一种炉排式垃圾焚烧炉的炉排控制方法及装置进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本发明的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。