一种废旧电路板热解炉自动控制系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种废旧电路板热解炉自动控制系统，包括：人机接口(HMI)、可编程逻辑控制器(PLC)、信号采集元件及执行机构，所述信号采集元件及执行机构与所述PLC连接并被所述PLC的内部程序控制，所述PLC通过数据通讯线与所述HMI连接。本系统具备智能、稳定、安全、高效、控制精确的特点，实现了快速热解炉的自动控制工作，工作人员可以对热解过程中的各种参数进行实时监控。本方案高度集成，适用于热解加热控制系统，能降低环境污染。

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及废旧电路板热解领域，尤其涉及一种废旧电路板热解炉自动控制系统。
技术介绍
随着我国工业和信息化程度的提高，电路板的产出和淘汰都呈现一种巨量、显著增长态势，常用家用电器，如电脑、电视、电话中的电路板所占比例分别为：23％、7％、11％。电路板在生产过程中，大约形成30％-50％的废料。我国每年至少有数十万吨的废电路板产生，来自发改委的数据显示，富含电路板的家电年淘汰量超过5000万台，年均增长大概20％，粗放式的电子垃圾处理方式已造成严重的环境污染与人体健康问题。其实，废旧电路板是一种危害与价值并存的有机板材，回收废旧电路板不仅是环境问题，也是资源问题。废旧电路板中的资源包括金属、含溴阻燃剂、二噁英、多氯联苯污染等，这些有价元素的丰度较自然界自然赋存的丰度高许多，因此，如何促进这些“二次资源”生态化，资源化利用是关系到环境容量及经济可持续发展的大问题。采用热解技术处理废弃电路板，既可以回收金属成分，同时对于有机高分子聚合材料等非金属成分也可以得到有效的资源化回收，使其得到减量化、无害化和资源化处理，获取热能资源或化工产品，并实现污染控制。热解法的基本原理是在缺氧或无氧的条件下将废弃电路板加热至一定温度，使其中的有机物分解生成气体、液体(油)、固体(焦)并加以回收的过程。对废弃电路板进行热解处理的最终目的是使回收的热解产品既能合乎市场需求，又能提高产品价值。废弃电路板热解产能包括三部分：第一是气体，主要成分是二氧化碳、一氧化碳、溴化氰、低级脂肪烃和一些低质量的芳烃，具有一定的热值，可对其进行热量回收；第二是热解油，包含苯酚甲基苯酚、双酚A、溴苯酚等，成分复杂，具有类似原油的性质， 有较高经济价值；第三是固体残渣，主要成分为金属、玻璃纤维和炭黑，可回收用于复合材料的再生产。现有废旧电路板热解控制技术不适应辐射管加热炉的废旧电路板热解系统，会造成废旧电路板热解不充分，甚至造成二次污染。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种废旧电路板热解炉自动控制系统，利用PLC系统，通过热解催化剂的流量、热解炉炉温、炉压等现场采集的参数实时改变热解炉的炉温、炉压，出入料速度和废旧电路板热解催化剂的喷入量，从而实现废旧电路板热解系统的自动控制。本技术一种废旧电路板热解炉自动控制系统，其特征在于，所述自动控制系统包括：人机接口(HMI)、可编程逻辑控制器(PLC)、信号采集元件及执行机构，其中，所述人机接口包括：显示器，主机，输入设备；所述可编程逻辑控制器包括：电源模块，CPU模块，数字信号输入模块，数字信号输出模块，模拟量信号输入模块，模拟量信号输出模块；所述信号采集元件包括：蒸汽压力变送器，炉膛压力变送器，蒸汽测温热电偶和炉膛测温热电偶；所述执行机构包括：蒸汽调节阀，蒸汽切断阀以及加热管调功器；其中，所述蒸汽调节阀与所述蒸汽压力变送器和所述蒸汽测温热电偶相连；在所述热解炉的侧壁上设置有蒸汽入口端，所述蒸汽调节阀和所述蒸汽切断阀分别连通至所述蒸汽入口端；所述蒸汽切断阀与所述蒸汽压力变送器相连；所述炉膛压力变送器和所述炉膛测温热电偶分别设置在所述热解炉内部的侧壁上；所述加热管调功器与设置在所述热解炉内部的加热管相连；所述信号采集元件及执行机构与所述可编程逻辑控制器连接并被所述可编程逻辑控制器的内部程序控制，所述可编程逻辑控制器通过数据通讯线与所述人机接口连接。所述废旧电路板热解炉自动控制系统中，所述人机接口是计算机或带有触摸屏的计算机。所述废旧电路板热解炉自动控制系统还包括进料控制单元和出料控制单元，所述进料控制单元和出料控制单元分别与所述热解炉的原料进口端和原料出口端相连。所述废旧电路板热解炉自动控制系统中，所述进料控制单元包括：氮气压力变送器，氮气测温热电偶，氮气切断阀和进料螺旋变频器；所述出料控制单元包括：油气测温热电偶，废渣测温热电偶，油气压力变送器和出料螺旋变频器；所述原料进口端包括螺旋进料机，所述原料出口端包括螺旋出料机；其中，所述氮气切断阀与所述氮气压力变送器和所述氮气测温热电偶相连；所述进料螺旋变频器与所述螺旋进料机相连；所述油气压力变送器和油气测温热电偶分别设置在所述热解炉的储气罐与所述热解炉油气出口之间；所述螺旋出料机与所述热解炉的废渣出口相连通，所述出料螺旋变频器与所述螺旋出料机相连；所述废渣测温热电偶设置在所述螺旋出料机与所述热解炉废渣出口之间。所述的废旧电路板热解炉自动控制系统中，所述进料控制单元还包括进料斗上锁斗阀和进料斗下锁斗阀，所述出料控制单元还包括出料斗锁斗阀，其中，所述氮气切断阀和所述进料斗上锁斗阀同时开启，一段时间后所述氮气切断阀及所述进料斗上锁斗阀关闭，然后所述进料斗下锁斗阀开 启，一段时间后关闭所述进料斗下锁斗阀，所述出料斗锁斗阀循环往复地开启和关闭，所述出料斗锁斗阀开启和关闭之间有一定的时间间隔。所述废旧电路板热解炉自动控制系统遇到故障时，所述可编程逻辑控制器停止所述氮气切断阀和所述蒸汽切断阀，以保证设备及人员安全。所述废旧电路板热解炉自动控制系统中，当热解炉的加热管启动加热时，所述可编程逻辑控制器通过调节所述加热管调功器的输出功率来调节所述加热管的加热效率。所述废旧电路板热解炉自动控制系统中，所述蒸汽调节阀根据热解炉的物料输送速度以及所述热解炉的温度随时调节蒸汽进量。所述废旧电路板热解炉自动控制系统中，所述蒸汽压力变送器，炉膛压力变送器，蒸汽测温热电偶和炉膛测温热电偶采集数据并传送给所述可编程逻辑控制器，使所述可编程逻辑控制器通过处理所采集的数据控制所述热解炉加热管的温度，以防止所述中间管道温度下降造成管道结焦以致阻塞管道。所述废旧电路板热解炉自动控制系统中，所述加热管调功器为三个或更多个。本技术的有益效果为：本技术采用可编程逻辑控制器系统作为核心来保障系统正常运行，通过炉膛测温热电偶、热解炉炉温、炉膛压力等现场采集的参数，实时改变加热管调功器，实现控制加热管温度，控制热解炉的温度调整热解反应到最佳状态。本技术具备智能、稳定、安全、高效、控制精确的特点，实现了快速热解炉的自动控制工作，工作人员可以对热解过程中的各种参数进行实时监控。此外，本技术的技术方案高度集成，适用于热解加热控制系统，对于多种类型以加热管为加热方式的加热炉亦有极佳借鉴作用。附图说明图1是本技术实施例的废旧电路板热解炉自动控制系统的示意图。图2是图1所示实施例中的信号采集元件、进料控制单元、出料控制单元及执行机构分布图。图中:PIA：压力显示器；FT：流量变送器；FI：流量显示；TE：测温热电偶；PT：压力变送器；FV：流量调节阀；VF：变频器；SV：切断阀。具体实施方式以下将参照附图对本技术的废旧电路板热解炉自动控制系统的实施例进行描述。如图1所示，本技术的废旧电路板热解炉自动控制系统包括：HMI(人机接口设备)、PLC系统、信息采集元件、执行机构、进料控制单元和出料控制单元。上述HMI(人机接口设备，也称上位机系统)包括：显示器，主机，输入设备。显示器和输入设备分别与主机连接。上述PLC系统包括：电源模块、CPU模块，数字信号输入模块，数字信号输出模块，模拟量信号输入模块，模拟量信号输出模块等。电源模块为其他各个模块提供电力，信息由数字信本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种废旧电路板热解炉自动控制系统，其特征在于，所述自动控制系统包括：人机接口、可编程逻辑控制器、信号采集元件及执行机构，其中，所述人机接口包括：显示器，主机，输入设备；所述可编程逻辑控制器包括：电源模块，CPU模块，数字信号输入模块，数字信号输出模块，模拟量信号输入模块，模拟量信号输出模块；所述信号采集元件包括：蒸汽压力变送器，炉膛压力变送器，蒸汽测温热电偶和炉膛测温热电偶；所述执行机构包括：蒸汽调节阀，蒸汽切断阀以及加热管调功器；其中，所述蒸汽调节阀与所述蒸汽压力变送器和所述蒸汽测温热电偶相连；在所述热解炉的侧壁上设置有蒸汽入口端，所述蒸汽调节阀和所述蒸汽切断阀分别连通至所述蒸汽入口端；所述蒸汽切断阀与所述蒸汽压力变送器相连；所述炉膛压力变送器和所述炉膛测温热电偶分别设置在所述热解炉内部的侧壁上；所述加热管调功器与设置在所述热解炉内部的加热管相连；所述信号采集元件及执行机构与所述可编程逻辑控制器连接并被所述可编程逻辑控制器的内部程序控制，所述可编程逻辑控制器通过数据通讯线与所述人机接口连接。

【技术特征摘要】
1.一种废旧电路板热解炉自动控制系统，其特征在于，所述自动控制系统包括：人机接口、可编程逻辑控制器、信号采集元件及执行机构，其中，所述人机接口包括：显示器，主机，输入设备；所述可编程逻辑控制器包括：电源模块，CPU模块，数字信号输入模块，数字信号输出模块，模拟量信号输入模块，模拟量信号输出模块；所述信号采集元件包括：蒸汽压力变送器，炉膛压力变送器，蒸汽测温热电偶和炉膛测温热电偶；所述执行机构包括：蒸汽调节阀，蒸汽切断阀以及加热管调功器；其中，所述蒸汽调节阀与所述蒸汽压力变送器和所述蒸汽测温热电偶相连；在所述热解炉的侧壁上设置有蒸汽入口端，所述蒸汽调节阀和所述蒸汽切断阀分别连通至所述蒸汽入口端；所述蒸汽切断阀与所述蒸汽压力变送器相连；所述炉膛压力变送器和所述炉膛测温热电偶分别设置在所述热解炉内部的侧壁上；所述加热管调功器与设置在所述热解炉内部的加热管相连；所述信号采集元件及执行机构与所述可编程逻辑控制器连接并被所述可编程逻辑控制器的内部程序控制，所述可编程逻辑控制器通过数据通讯线与所述人机接口连接。2.如权利要求1所述的废旧电路板热解炉自动控制系统，其特征在于，所述人机接口是计算机或带有触摸屏的计算机。3.如权利要求1所述的废旧电路板热解炉自动控制系统，其特征在于，所述自动控制系统还包括进料控制单元和出料控制单元，所述进料控制单元和出料控制单元分别与所述热解炉的原料进口端和原料出口端相连。4.如权利要求3所述的废旧电路板热解炉自动控制系统，其特征在于，所述进料控制单元包括：氮气压力变送器，氮气测温热电偶，氮气切断阀和进料螺旋变频器；所述出料控制单元包括：油气测温热电偶，废渣测温热电偶，油气压力变送器和出料螺旋...

【专利技术属性】
技术研发人员：马增炜，耿仕静，陈万里，吴道洪，
申请(专利权)人：北京神雾环境能源科技集团股份有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11