一种应用于污泥干化工艺的自动烘干方法、系统、终端及存储介质

技术领域

本申请涉及污泥干化工艺领域，尤其是涉及一种应用于污泥干化工艺的自动烘干方法、系统、终端及存储介质。

背景技术

污泥干化又称污泥脱水，是指通过渗滤或蒸发等作用，从污泥中去除大部分含水量的过程；目前，污泥干化工艺中常用的烘干方法，一般是根据炉窑设计参数，进行炉窑定温控制和炉窑微负压控制；其中，炉窑定温控制就是回转窑定温PID控制，炉窑微负压控制就是回转窑风量微负压控制；但是，采用上述方式进行污泥烘干时，目标温度和风量的确定过于依靠操作工人的经验，很难实现精确控制。

发明内容

本申请提供一种应用于污泥干化工艺的自动烘干方法、系统、终端及存储介质，具有提高了污泥烘干工艺的精确性的特点。

本申请目的一是提供一种应用于污泥干化工艺的自动烘干方法。

本申请的上述申请目的一是通过以下技术方案得以实现的：

一种应用于污泥干化工艺的自动烘干方法，包括：

获取目标参数和实际参数；所述目标参数包括目标进泥量、目标出水率、目标出料温度和目标进气温度；所述实际参数包括实际进泥量、实际出水率、实际出料温度和实际进气温度；

根据所述目标参数计算得到理论干空气量，根据所述实际参数计算得到实际干空气量；

根据所述理论干空气量和实际干空气量得到干空气利用量规律函数；

利用所述干空气利用量规律函数得到干空气量控制算法。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述目标参数计算得到理论干空气量包括：

根据第一计算公式、进料原始含水率、出料含水率和所述目标进泥量计算得到单位时间水分蒸发量；

根据所述目标进泥量和单位时间水分蒸发量计算得到单位时间出泥量；

根据第二计算公式、所述单位时间水分蒸发量和所述单位时间出泥量计算得到单位时间处理泥所需热量；

根据第三计算公式和所述单位时间处理泥所需热量计算得到计算干空气量；

对所述计算干空气量处理后得到理论干空气量。

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第一计算公式包括：

U＝V(β

其中，U为单位时间水分蒸发量；V为目标进泥量；β

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第二计算公式包括：

Qd＝U*r

其中，Qd为对应的单位时间处理泥所需热量；r

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述第三计算公式包括：

L＝Qd*1.15/[1.05*(t

其中，Qd为对应的单位时间处理泥所需热量；1.15为热损失折算经验系数；1.05空气过剩系数；t

本申请在一较佳示例中可以进一步配置为：所述根据所述实际参数计算得到实际干空气量包括：

根据所述实际参数构建映射函数；

获取仪表记录数据；

根据所述仪表记录数据和映射函数计算得到实际干空气量。

本申请目的二是提供一种应用于污泥干化工艺的自动烘干系统。

本申请的上述申请目的二是通过以下技术方案得以实现的：

一种应用于污泥干化工艺的自动烘干系统，包括：

获取模块，用于获取目标参数和实际参数；所述目标参数包括目标进泥量、目标出水率、目标出料温度和目标进气温度；所述实际参数包括实际进泥量、实际出水率、实际出料温度和实际进气温度；

计算模块，用于根据所述目标参数计算得到理论干空气量，根据所述实际参数计算得到实际干空气量；

拟合模块，用于根据所述理论干空气量和实际干空气量得到干空气利用量规律函数；

控制模块，用于利用所述干空气利用量规律函数得到干空气量控制算法。

本申请目的三是提供一种终端。

本申请的上述申请目的三是通过以下技术方案得以实现的：

一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上存储有能够被处理器加载并执行的上述应用于污泥干化工艺的自动烘干方法的计算机程序指令。

本申请目的四是提供一种计算机介质，能够存储相应的程序。

本申请的上述申请目的四是通过以下技术方案得以实现的：

一种计算机可读存储介质，存储有能够被处理器加载并执行上述任一种应用于污泥干化工艺的自动烘干方法的计算机程序。

附图说明

图1是本申请实施例中一种应用于污泥干化工艺的自动烘干方法的流程示意图。

图2是本申请实施例中一种应用于污泥干化工艺的自动烘干系统的结构示意图。

附图标记说明：1、获取模块；2、计算模块；3、拟合模块；4、控制模块。

具体实施方式

本具体实施例仅仅是对本申请的解释，其并不是对本申请的限制，本领域人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例作出没有创造性贡献的修改，但只要在本申请的权利要求范围内都受到专利法的保护。

为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的全部其他实施例，都属于本申请保护的范围。

下面结合说明书附图对本申请实施例做进一步详细描述。

现有的污泥干化工艺在对市政污泥烘干泥量、烘干温度以及烘干风量之间控制方面并未深入研究以及给出相应的解决方案；目前常见的控温方法就是回转窑定温PID控制、回转窑风量微负压控制。

其中，回转窑定温实现，主要是通过热风炉燃气燃烧来风的热能来达到炉窑的目标温度。方法上即：以炉窑经验温度SP值设定，炉窑热电偶温度PV反馈、PID控制热风炉燃气阀门MV开度、空气流量随燃气流量空燃比联动控制的方式；回转窑风量微负压的实现，主要是通过系统引风机、循环风机来实现回转窑风量烘干的过程。方法上即：系统引风机为经验固定频率开启。以炉窑经验压力SP值设定，炉窑压力变送器PV反馈、循环风机频率MV的PID控制方式。

但是利用上述方法进行控制时，炉温和炉压只能表示单点指标，只能间接反映烘干工艺的运行状况；但是在遇到一些问题时，如风温风量之间能量如何合理匹配利用、负荷突变时如何迅速调整工况；再如，怎么保证烘干含水率，如何调整烘干含水率；在面对这些情况时，往往只能凭借操作人员的工艺经验和操作水平。

在上述这种常规定温和定压的污泥烘干模式虽然简单易行，但是缺点较为明显；目标温度和风量的确定过于依靠操作工的经验，缺乏工艺理论值与实况的拟合支撑；定压控制的过程，面临烘干风正反馈作用，导致风量越调越大，控制过程无法收敛；常见的控制方法并未考虑回转窑内泥量的停留时间，面对工况变化，需要操作工手动接入，风量控制上较为主观。

为解决上述问题，本申请提供一种应用于污泥干化工艺的自动烘干方法，所述方法的主要流程描述如下。

如图1所示：

步骤S101：获取目标参数和实际参数；所述目标参数包括目标进泥量、目标出水率、目标出料温度和目标进气温度；所述实际参数包括实际进泥量、实际出水率、实际出料温度和实际进气温度。

步骤S102：根据所述目标参数计算得到理论干空气量，根据所述实际参数计算得到实际干空气量。

步骤S103：根据所述理论干空气量和实际干空气量得到干空气利用量规律函数。

步骤S104：利用所述干空气利用量规律函数得到干空气量控制算法。

在本申请实施例中，根据所述目标参数计算得到理论干空气量具体包括，根据第一计算公式、进料原始含水率、出料含水率和所述目标进泥量计算得到单位时间水分蒸发量；根据所述目标进泥量和单位时间水分蒸发量计算得到单位时间出泥量；根据第二计算公式、所述单位时间水分蒸发量和所述单位时间出泥量计算得到单位时间处理泥所需热量；根据第三计算公式和所述单位时间处理泥所需热量计算得到计算干空气量；对所述计算干空气量处理后得到理论干空气量。

其中，第一计算公式包括：

U＝V(β

其中，U为单位时间水分蒸发量，单位为kg/h；V为目标进泥量，单位为kg/h；β

在第一计算公式中，进料原始含水率β

在得到了单位时间水分蒸发量U后，利用目标进泥量V减去单位时间水分蒸发量U可以得到单位时间出泥量Y，其中，单位时间出泥量Y的单位为kg/h。

然后，利用第二计算公式、单位时间水分蒸发量和单位时间出泥量计算得到单位时间处理泥所需热量；其中，第二计算公式如下。

Qd＝U*r

其中，Qd为对应的单位时间处理泥所需热量，单位为KJ/h；r

在第二计算公式中，进料温度t

在本申请实施例中，第三计算公式包括：

L＝Qd*1.15/[1.05*(t

其中，Qd为对应的单位时间处理泥所需热量，单位为KJ/h；1.15为热损失折算经验系数；1.05空气过剩系数；t

在第三计算公式中，根据变量炉窑进口气体温度t

在得到了计算干空气量L之后，需要对计算干空气量L进行折算，利用折算公式得到理论干空气量。

折算公式包括：L

其中，α为单位变化折算系数，L

通过上述公式结合目标参数可以计算得到理论干空气量；然后通过联立计算可以归纳出控制上的重要关联变量的理论函数L

在本申请实施例中，根据所述实际参数计算得到实际干空气量包括：根据所述实际参数构建映射函数；获取仪表记录数据；根据所述仪表记录数据和映射函数计算得到实际干空气量。

可以理解的是，不同于理论函数L

具体地，记录实测数据两周，训练较多点数；取仪表值进泥量V

仪表值L

具体地，令L

最终得到的干空气利用量规律函数为L

在实际生产中，如果一直应用理论函数L

根据应用情况判定，当L

通过采用上述方法，确定含水率、烘干产量、烘干风温与烘干风量间的函数关系，通过实测与数据训练校核工艺理论函数。收敛与优选适合的目标风温下的目标烘干风量，有依据地PID调整热风炉燃烧和风机运行频率。通过整套的控制方法保障算法的适应性和鲁棒性，精确地保障烘干工艺，以达到以理论指导并符合实际需求的自动控制方法。

本申请还提供一种应用于污泥干化工艺的自动烘干系统，如图2所示，一种应用于污泥干化工艺的自动烘干系统包括，获取模块1，用于获取目标参数和实际参数；所述目标参数包括目标进泥量、目标出水率、目标出料温度和目标进气温度；所述实际参数包括实际进泥量、实际出水率、实际出料温度和实际进气温度；计算模块2，用于根据所述目标参数计算得到理论干空气量，根据所述实际参数计算得到实际干空气量；拟合模块3，用于根据所述理论干空气量和实际干空气量得到干空气利用量规律函数；控制模块4，用于利用所述干空气利用量规律函数得到干空气量控制算法。

为了更好地执行上述方法的程序，本申请还提供一种终端，终端包括存储器和处理器。

其中，存储器可用于存储指令、程序、代码、代码集或指令集。存储器可以包括存储程序区和存储数据区，其中存储程序区可存储用于实现操作系统的指令、用于至少一个功能的指令以及用于实现上述应用于污泥干化工艺的自动烘干方法的指令等；存储数据区可存储上述应用于污泥干化工艺的自动烘干方法中涉及到的数据等。

处理器可以包括一个或者多个处理核心。处理器通过运行或执行存储在存储器内的指令、程序、代码集或指令集，调用存储在存储器内的数据，执行本申请的各种功能和处理数据。处理器可以为特定用途集成电路、数字信号处理器、数字信号处理装置、可编程逻辑装置、现场可编程门阵列、中央处理器、控制器、微控制器和微处理器中的至少一种。可以理解地，对于不同的设备，用于实现上述处理器功能的电子器件还可以为其它，本申请实施例不作具体限定。

本申请还提供一种计算机可读存储介质，例如包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(Read Only Memory，ROM)、随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。该计算机可读存储介质存储有能够被处理器加载并执行上述应用于污泥干化工艺的自动烘干方法的计算机程序。

以上描述仅为本申请得较佳实施例以及对所运用技术原理的说明。本领域技术人员应当理解，本申请中所涉及的公开范围，并不限于上述技术特征的特定组合而成的技术方案，同时也应涵盖在不脱离前述公开构思的情况下，由上述技术特征或其等同特征进行任意组合而形成的其他技术方案。例如上述特征与本申请中公开的(但不限于)具有类似功能的技术特征进行互相替换而形成的技术方案。