[發明專利]一種基于生物纖維炭化的智能控制系統

在審

• 申請號: 201711343274.0
• 申請日: 2017-12-15
• 公開（公告）號: CN107942876A
• 公開（公告）日: 2018-04-20
• 發明（設計）人: 邵輝;王艷杰;劉思漢;肖念誼
• 申請（專利權）人: 廣州中天聯合高新技術發展有限公司
• 主分類號: G05B19/048
• 分類號: G05B19/048
• 代理公司: 廣州京諾知識產權代理有限公司44407
• 代理人: 沈威

技術領域

本發明涉及生物質炭化技術領域，特別是一種基于生物纖維炭化的智能控制系統。

背景技術

生物質能是一種重要的可再生能源，生物質能的高效開發利用,對解決能源、生態環境問題將起到十分積極的作用。生物質纖維主要是指農林業生產過程中除糧食、果實以外的秸稈、樹木等木質纖維素(簡稱木質素)、農產品加工業下腳料、農林廢棄物及畜牧業生產過程中的禽畜糞便和廢棄物等物質。生物質纖維經過干燥后，置于炭化設備中在缺氧的條件下悶燒，或在無氧的條件下干餾，即可制得機制炭，熱值高，含碳量達80％左右，較木材高30％～40％；且形狀規則，強度高，運輸儲存方便。但是目前市面上的生物質炭化設備控制系統系統存在自動化程度差，操作人員只能在生產現場對炭化設備進行控制，一旦離開生產現場后，便無法知道生物質炭化設備工作狀況，也不能控制生物質炭化設備；且工廠實際生產中，根據不同用途需要，對所生產出炭的品質要求也不同，現有的控制系統必須由工作人員在每次生產前人工輸入技術參數，操作繁瑣不便。

發明內容

為了克服現有技術的上述缺點，本發明的目的是提供一種基于生物纖維炭化的智能控制系統，其自動化程度高，智能選擇最優工作方案，能源利用率高，節能環保，可實現遠程監控生物纖維炭化設備，具備故障報警功能。

本發明解決其技術問題所采用的技術方案是：一種基于生物纖維炭化的智能控制系統，包括生物纖維炭化設備和智能控制系統，所述生物纖維炭化設備包括依次連接的旋轉進料裝置、炭化裝置及冷卻裝置；所述智能控制系統包括主控制模塊、檢測模塊、數據存儲器、無線通信模塊及控制面板；

所述主控制模塊與旋轉進料裝置、炭化裝置和冷卻裝置連接，用于在炭化流程中控制設定旋轉進料裝置的旋轉進料速度，炭化裝置的升溫速度、炭化溫度和炭化時間，冷卻裝置的冷卻時間和冷卻炭溫度；

所述檢測模塊與炭化裝置和冷卻裝置連接，用于在炭化流程中實時檢測炭化裝置的炭化溫度數據和炭化壓力數據，冷卻裝置中的冷卻炭溫度數據及炭品質數據；

所述數據存儲器與主控制模塊和檢測模塊連接，用于存儲所述檢測模塊得到的實時檢測數據和歷史檢測數據、所述主控制模塊在過去的炭化流程中的歷史控制數據；

所述主控制模塊連接無線通信模塊和控制面板。

優選地，所述旋轉進料裝置包括用于控制旋轉進料速度的旋轉電機；所述炭化裝置包括炭化發生腔、與炭化發生腔連通的真空泵、向炭化發生腔供熱的電熱器及向電熱器供電的發電爐；所述冷卻裝置通過傳送管道連接炭化裝置的出料口，所述冷卻裝置外部設有冷卻水循環管道，所述冷卻水循環管道上設有控制閥門；所述主控制模塊連接旋轉電機、真空泵、電熱器、發電爐、傳送管道及控制閥門。

優選地，所述炭化發生腔內設有炭化溫度傳感器和炭化壓力傳感器；所述冷卻裝置內部設有冷卻炭溫度傳感器和炭品質檢測儀；所述檢測模塊連接炭化溫度傳感器、炭化壓力傳感器、冷卻炭溫度傳感器及炭品質檢測儀。

當一次炭化流程中的炭冷卻處理結束后，所述炭品質檢測儀檢測冷卻裝置內部的炭品質，然后將炭品質數據發送到檢測模塊，存儲入數據存儲器，下一次炭化流程開始前，所述主控制模塊根據數據存儲器中的數據進行智能分析，控制旋轉進料裝置的旋轉進料速度，炭化裝置的升溫速度、炭化溫度和炭化時間，冷卻裝置的冷卻時間和冷卻炭溫度，從而得到滿足所需品質的炭；

優選地，所述炭化發生腔上端的排氣孔連通熱解氣管道的一端，所述熱解氣管道的另一端連接儲氣罐，所述儲氣罐與發電爐通過設有單向閥的管道連接，所述儲氣罐內設有儲氣壓力傳感器；所述儲氣壓力傳感器連接檢測模塊，所述單向閥連接主控制模塊；所述數據存儲器中還存儲有預設的供熱壓力閾值；當儲氣罐內的儲氣壓力達到預設的供熱壓力閾值時，單向閥打開，熱解氣輸送到發電爐燃燒，為炭化段供熱；所述發電爐為燃氣發電爐。

所述控制面板上設有故障報警燈、控制單元和顯示屏；所述無線通信模塊與遠程服務器無線連接，所述遠程服務器與移動終端無線連接。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：一種基于生物纖維炭化的智能控制系統，自動化程度高，通過檢測模塊實時監控生物纖維炭化系統的工作數據，主控制模塊通過讀取數據存儲器和檢測模塊的數據進行分析，智能選擇最優工作方案，控制生物纖維炭化設備工作；利用炭化過程產生的熱解氣為發電爐提供燃料，能源利用率高，節能環保；通過無線通信模塊，還可實現遠程監控生物纖維炭化設備，具備故障報警功能。

附圖說明

圖1為本發明的結構示意圖。

圖2為本發明生物纖維炭化設備的結構框圖。

具體實施方式