本發(fā)明涉及環(huán)境工程煙氣脫硫智能控制技術領域，具體涉及無線傳感器網(wǎng)絡及赤泥控制燃煤脫硫的系統(tǒng)。

背景技術：

我國是以燃煤為主的能源結構的國家，是世界上最大的煤炭生產國和消費國，煤炭資源探明可采儲量為1842億噸，蘊藏量位居世界第3位，年產量達12億噸以上，約占世界煤炭產量的25％。目前，我國一次能源以煤炭為主，約占一次能源消費量的2/3，預計2020年約占3/5，2050年也占1/2左右。

然而，煤炭的大量使用也對我國的大氣環(huán)境帶來了很大的壓力，燃煤造成的大氣污染主要有煙塵、SO₂、NO_X、CO₂等，隨著我國燃煤量的不斷增加，燃煤排放的SO₂也在不斷增加，連續(xù)多年超過2000萬噸，已居世界首位，其中，2008年SO₂排放量為2321.2萬噸。由于SO₂的大量排放，致使我國出現(xiàn)大面積的酸雨，它不僅危及人體健康，還對生態(tài)環(huán)境和工農業(yè)生產造成極大的危害。在2007年國家監(jiān)控的500個市(縣)中，出現(xiàn)酸雨的有281個，占56.2％，降水平均pH值小于5.6的城市有196個，占39.2％。中國環(huán)境科學研究院、清華大學等單位的研究結果表明，由SO₂等導致的酸雨污染給我國造成的損失每年超過1100億元，即每排放1噸SO₂將造成超過5000元的損失，大氣污染所造成的損失每年約占我國GDP的2％～3％。因此，對SO₂的污染控制已成為我國亟待解決的環(huán)境問題。

潔凈煤技術(Clean Coal Technology，CCT)是當前世界各國解決環(huán)境問題的主導技術之一，也是高技術國際競爭的重要領域，潔凈煤技術涉及到煤炭加工、燃燒、轉化、污染控制等領域，其核心技術是煤炭高效潔凈燃燒技術。目前，控制燃煤SO₂污染的主要技術可分為4類：燃燒前脫硫，如物理洗選煤法、化學洗選煤法等；燃燒中脫硫，如爐內噴鈣、型煤固硫、循環(huán)流化床燃燒等；燃燒后脫硫，如煙氣脫硫(FGD)；煤轉化過程中脫硫，如煤炭氣化、煤氣聯(lián)合循環(huán)發(fā)電等。目前，國外控制燃煤SO₂污染的最有效手段是煤炭洗選和FGD，但其基建投資及運行費用較高。根據(jù)我國國情，采用成本低廉、工藝簡便的燃燒中脫硫技術是控制污染的有效手段之一。石灰石因其資源豐富，廉價易得，被廣泛用作燃燒中脫硫的脫硫劑。石灰石在850℃～950℃時具有較高的脫硫效率，但從目前實際運行結果看，石灰石在循環(huán)流化床內的脫硫效率較低，鈣轉化率不高，在其他燃燒方式下，效 率更低，一般不超過40％。部分學者研究了單一組分化學物質對石灰石燃燒脫硫的效果，但因其價格昂貴且脫硫效果并不理想，難以產業(yè)化。

文獻《赤泥的固硫特性及其機理研究》(趙改菊、路春美、田園等，《燃料化學學報》2008年第36卷第3期)指出，工業(yè)生產中目前有大量廢棄物堆積，這些廢棄物既占據(jù)一定可用地，又造成嚴重污染，給環(huán)境治理帶來極大不便。部分廢棄物如堿廠廢渣、高錳酸鉀廠廢渣、煤渣、鋁礦渣(赤泥)、鐵礦渣、鹽廠廢渣等，內部有些成分(CaO、MgO、K₂O、Na₂O、NaOH、Na₂CO₃)可與SO₂直接發(fā)生反應生成硫酸鹽或復鹽；有些成分(Fe、Ba與Mn的化合物及NaCl)對CaO的硫化反應過程可起強化/催化作用，使鈣的硫化反應速度加快、鈣利用率提高。若能用其代替石灰石進行燃燒固硫，可以使兩種對環(huán)境十分有害的廢棄物得以中和，達到“以廢治廢”的目的。

我國從1954年開始用燒結法生產氧化鋁，赤泥是氧化鋁生產過程中產生的最大廢棄物，也是氧化鋁廠最大的污染源，赤泥為一般性固體廢物，不屬于放射性廢渣，屬于強堿廢渣，是一種嚴重的堿性污染源，其附液的PH值大于12.5。由于生產方法、技術水平以及鋁土礦品位的不同，每生產1噸氧化鋁同時產出1.0噸～1.8噸赤泥。2000年國內氧化鋁產量為700萬噸，排出赤泥約700萬噸以上；2005年國內氧化鋁產量為850萬噸，排出赤泥約850萬噸以上；預計2010年國內氧化鋁產量為3000萬噸，排出赤泥約4500萬噸以上。目前，我國赤泥主要采用濕法露天筑壩堆存處理，大量的赤泥由于未得到充分的利用和處理，不僅占用土地資源，耗費大量堆場建設和維護費用(每堆存1噸赤泥的管理費為50元～100元)，大大增加了氧化鋁的生產成本。此外，強堿性、高鹽基度的赤泥廢液造成水體、土壤堿化，污染地下水源，導致環(huán)保壓力劇增。赤泥問題嚴重制約著氧化鋁工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展及三廢治理的重點和難點，如何限制赤泥的環(huán)境危害以及多渠道的綜合利用赤泥，已成為氧化鋁工業(yè)亟待解決的課題。

赤泥可分為燒結法、拜耳法和聯(lián)合法赤泥，主要成分是SiO₂、Al₂O₃、CaO、Fe₂O₃等。中國鋁業(yè)山東分公司產生的赤泥主要是燒結法、拜耳法赤泥，主要成分為CaO及水合物，含水量約為70％～80％，其PH值約為12.5～13，與SO₂、SO₃等酸性氣體反應具有很強的活性，且含有較多的CaO、SiO₂以及2CaO·Si₂O₃·CaCO₃·3CaO·Al₂O₃存在，利用其CaO·MgO的含量特性以及少量的TiO₂·MnO對赤泥進行綜合利用，作為脫硫劑用于燃煤鍋爐爐內干法脫硫，具有節(jié)能、節(jié)水、減少石灰石資源消耗等多種現(xiàn)實意義，從而達到“以廢治廢、變廢為寶”的目的。

中國專利ZL200810246590.0公開了利用赤泥進行燃煤固硫的方法，屬于燃煤鍋爐爐內干法脫硫范疇；中國專利ZL200610098706.1、ZL200610098705.7和ZL200610200499.6均

公開了采用赤泥作為脫硫劑處理或吸收燃煤煙氣中的SO₂的方法，但僅屬于FGD范疇，其運行、維護成本高，工藝過程較為復雜，且易造成二次污染。上述中國專利僅公開了赤泥作為脫硫劑進行爐內或爐外脫硫的工藝，但在燃煤鍋爐脫硫系統(tǒng)構建方面未見報道。

無線傳感器網(wǎng)絡綜合了傳感器技術、嵌入式計算技術、分布式信息處理技術和通信技術，目前已廣泛應用于數(shù)據(jù)傳輸量小、通信距離短、傳輸時延及功耗低的實時監(jiān)測、感知和采集各種環(huán)境或監(jiān)測對象信息中，是信息感知與采集的一場革命。因此，結合無線傳感器網(wǎng)絡在實時數(shù)據(jù)采集及監(jiān)測方面的技術優(yōu)勢，采用赤泥作為脫硫劑，對現(xiàn)有的燃煤鍋爐脫硫系統(tǒng)進行優(yōu)化改造，對進一步推進我國節(jié)能減排、建設資源節(jié)約型、環(huán)境友好型社會具有十分重要的意義。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術問題是提供一種無線傳感器網(wǎng)絡及赤泥控制燃煤脫硫的系統(tǒng)，構建一套低成本、自組織、低功耗的基于無線傳感器網(wǎng)絡的SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)以及數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)，避免傳統(tǒng)有線方式系統(tǒng)成本高、安裝維護難度大的缺點，在此基礎上，采用赤泥作為脫硫劑，構建一種穩(wěn)定可靠、配置靈活的赤泥粉輸送智能管控系統(tǒng)，從而實現(xiàn)燃煤鍋爐爐內干法脫硫。

為解決上述技術問題，本發(fā)明所采取的技術方案為：

無線傳感器網(wǎng)絡及赤泥控制燃煤脫硫的系統(tǒng)，其特征在于：包括燃煤鍋爐系統(tǒng)、SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、赤泥粉輸送智能管控系統(tǒng)，所述的

(1)燃煤鍋爐系統(tǒng)：

包括煤粉爐或循環(huán)流化床鍋爐連接除塵器，除塵器通過煙道連接引風機，引風機連接煙囪；燃燒溫度為+850℃～+980℃；

(2)SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)：

由無線傳感器網(wǎng)絡作為核心組網(wǎng)構架，所述的無線傳感器網(wǎng)絡包括SO₂采樣傳感器節(jié)點、sink節(jié)點，通過網(wǎng)關及無線收發(fā)模塊與數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)相連接；

(3)數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)；

a、獲取和處理來自SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)傳輸來的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)存儲、處理、識別無效數(shù)據(jù)；

b、控制SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的日常運行，提供認證測試和檢查所需資料，打印出測量的SO₂煙氣流量值、排放濃度值及排放量數(shù)據(jù)，與企業(yè)環(huán)保行政主管部門遠程監(jiān)測系統(tǒng) 連接、PLC系統(tǒng)通信；

(4)赤泥粉輸送智能管控系統(tǒng)；

采用PLC系統(tǒng)實現(xiàn)對赤泥粉給料電機轉速的智能控制，采用模糊PID控制實現(xiàn)赤泥粉給料量與SO₂排放濃度值間的動態(tài)平衡，所述模糊PID控制包括模糊PID系統(tǒng)、PID控制器、A/D轉換模塊，并與赤泥粉輸送系統(tǒng)有線連接。

進一步的技術方案在于：所述SO₂采樣傳感器節(jié)點包括采樣探頭、SO₂煙氣預處理模塊、SO₂煙氣分析模塊、A/D轉換模塊、處理器模塊、存儲器模塊、無線通信模塊、智能電源模塊：所述SO₂采樣傳感器節(jié)點安裝在燃煤鍋爐系統(tǒng)中除塵器(21)出口的煙道(22)垂直管段上，監(jiān)測位置處煙道不漏風，所述SO₂采樣傳感器節(jié)點的采樣方法為直接抽取法，采樣流量為3L/min，流量誤差小于±0.1L/min，環(huán)境溫度為+5℃～+45℃，測量煙氣排放濃度值范圍為0mg/Nm³～5000mg/Nm³，對SO₂煙氣測定分析方法為非分散紅外吸收法。

進一步的技術方案在于：所述采樣探頭為電加熱不銹鋼探頭，探頭內置有對SO₂煙氣中的顆粒物進行過濾的表面過濾器和對SO₂加熱的拌熱管。

進一步的技術方案在于：所述SO₂煙氣分析模塊采用壓差法測定SO₂煙氣流量值、排放濃度值及SO₂煙氣排放量；差壓法的處理單元包括皮托管單元和差壓變送器單元，皮托管有兩個測壓孔，為總壓測量孔和靜壓測量孔，總壓測量孔對準氣體流動方向，測量的是總壓，總壓測量孔與流動方向垂直，測量的是靜壓，差壓變送器測量兩值的差，即動壓，流速與動壓的平方根成正比；

所述的SO₂煙氣排放量按以下公式進行計算：

其中，G_h為SO₂煙氣小時排放量(kg/h)，c為標準狀態(tài)下SO₂煙氣連續(xù)監(jiān)測小時平均濃度(mg/m³)，Q_m為標準狀態(tài)下干SO₂煙氣小時平均流量(m³/h)，G_d為SO₂煙氣日排放量(t/d)，為該天中第i小時SO₂煙氣排放量(kg/h)，G_m為SO₂煙氣月排放量(t/m)， G_y為SO₂煙氣年排放量(t/y)。

進一步的技術方案在于：所述sink節(jié)點包括傳感器模塊、可擴展接口、處理器模塊、存儲器模塊、無線通信模塊，采用有線供電模式。

進一步的技術方案在于：所述赤泥粉輸送系統(tǒng)連接燃煤鍋爐系統(tǒng)，赤泥粉輸送系統(tǒng)包括赤泥粉粉倉，赤泥粉粉倉下方設有給料倉，給料倉與赤泥粉粉倉之間設有去進料密封電磁閥，所述給料倉入口設有進料閥和位料計，赤泥粉粉倉上方與給料倉上方連接有線纜，線纜上設有平衡閥和密封壓力開關，給料倉下端設有噴吹系統(tǒng)，連接接燃煤鍋爐系統(tǒng)的管道上設有噴吹系統(tǒng)排堵閥和入爐快關閥，管道另一端連接空壓機，之間設有進氣閥和進氣管壓力開關。

進一步的技術方案在于：所述噴吹系統(tǒng)包括羅茨風機、管路、彎頭、噴射器、混合器、葉輪式旋轉給料閥、插板門、旋轉給料閥控制柜，葉輪式旋轉給料閥與羅茨風機采用聯(lián)鎖控制。

進一步的技術方案在于：所述赤泥粉粉倉布置在零米層，下部設有止赤泥粉結塊的流化裝置防，頂部設有除塵器及壓力真空釋放閥。

進一步的技術方案在于：所述的給料倉采用兩級給料倉，由上給料倉和下給料倉組成。

進一步的技術方案在于：所述的模糊PID系統(tǒng)采用兩輸入三輸出的結構，輸入變量為系統(tǒng)SO₂設定值與實際監(jiān)測值之間的偏差e和偏差變化率e_c，經(jīng)模糊化后輸入變量e變?yōu)镋，偏差變化率e_c變?yōu)镋_C，輸出量為PID參數(shù)K_p、K_i、K_d，根據(jù)不同的偏差和偏差變化率對PID參數(shù)進行在線調整。

采用上述技術方案所產生的有益效果在于：

借助無線傳感器網(wǎng)絡進行SO₂無線連續(xù)監(jiān)測，首先呈現(xiàn)出自組織、自治、自適應等無線傳感器網(wǎng)絡的特色，同時，具有成本低廉、功耗低、穩(wěn)定可靠、配置簡單靈活、實施便捷等特點。本發(fā)明適用于電力、冶金、有色、化工等行業(yè)的燃煤鍋爐爐內干法脫硫，既減少了赤泥堆積帶來的問題，實現(xiàn)了資源的重復利用，又有效降低了燃煤鍋爐煙氣中SO₂氣體的排放量，減輕酸雨及大氣污染，達到了“以廢治廢，變廢為寶”的目的。

附圖說明

下面結合附圖和具體實施方式對本發(fā)明作進一步詳細的說明。

圖1是本發(fā)明的結構示意圖；

圖2是本發(fā)明的SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)結構示意圖；

圖3是本發(fā)明的SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)采樣傳感器節(jié)點硬件結構示意圖；

圖4是本發(fā)明的SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)sink節(jié)點硬件結構示意圖；

圖5是本發(fā)明的燃煤鍋爐脫硫工藝的結構示意圖；

圖6是本發(fā)明的赤泥粉輸送智能管控系統(tǒng)功能結構示意圖。

其中：1-赤泥粉粉倉，2a-上給料倉，2b-下給料倉，3-去進料密封電磁閥，4-進料閥，5-位料計，6-平衡閥，7-密封壓力開關，8-排堵閥，9-入爐快關閥，10-管道，11-進氣閥，12-進氣管壓力開關，21-除塵器，22-煙道，23-引風機。

具體實施方式

下面結合本發(fā)明實施例中的附圖，對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本發(fā)明的一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本發(fā)明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬于本發(fā)明保護的范圍。

在下面的描述中闡述了很多具體細節(jié)以便于充分理解本發(fā)明，但是本發(fā)明還可以采用其他不同于在此描述的其它方式來實施，本領域技術人員可以在不違背本發(fā)明內涵的情況下做類似推廣，因此本發(fā)明不受下面公開的具體實施例的限制。

如圖1所示，本發(fā)明包括燃煤鍋爐系統(tǒng)、SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)、數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)、赤泥粉輸送智能管控系統(tǒng)4個功能結構。

如圖2所示，燃煤鍋爐系統(tǒng)包括煤粉爐或循環(huán)流化床鍋爐連接除塵器21，除塵器21通過煙道22連接引風機23，引風機23連接煙囪；燃燒溫度為+850℃～+980℃。

SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)，由無線傳感器網(wǎng)絡作為核心組網(wǎng)構架，所述的無線傳感器網(wǎng)絡包括SO₂采樣傳感器節(jié)點、sink節(jié)點，通過網(wǎng)關及無線收發(fā)模塊與數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)相連接。

數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)：a、獲取和處理來自SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)傳輸來的數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)存儲、處理、識別無效數(shù)據(jù)；b、控制SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)的日常運行，提供認證測試和檢查所需資料，打印出測量的SO₂煙氣流量值、排放濃度值及排放量數(shù)據(jù)，與企業(yè)環(huán)保行政主管部門遠程監(jiān)測系統(tǒng)連接、PLC系統(tǒng)通信。

如圖3所示，本發(fā)明的SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)采樣傳感器節(jié)點硬件結構由采樣探頭、SO₂煙氣預處理模塊、SO₂煙氣分析模塊、A/D轉換模塊、處理器模塊、存儲器模塊、無線 通信模塊、智能電源模塊組成。

采樣探頭為電加熱不銹鋼探頭，探頭內置大表面過濾器，對SO₂煙氣中的顆粒物進行有效過濾，SO₂進入探頭后即被加熱。傳輸SO₂的拌熱管具有溫度調節(jié)作用，使得SO₂在整個傳輸過程中均保持一定高溫，從而消除了任何SO₂因可能的溶解而帶來的測量誤差。

SO₂煙氣預處理模塊對采樣得到的SO₂進行冷卻脫水、過濾處理、氣液分離、流量調節(jié)操作。SO₂煙氣分析模塊采用壓差法測定SO₂煙氣流量值、排放濃度值及排放量。差壓法的主要處理單元由皮托管單元和差壓變送器單元2部分組成。皮托管有2個測壓孔，一個孔對準氣體流動方向，測量的是總壓，另一孔與流動方向垂直，測量的是靜壓。差壓變送器測量它們的差，即動壓。流速與動壓的平方根成正比。因此，其測量精度在量程上半部較高，在量程下半部較低。所述的SO₂煙氣排放量按以下公式進行計算：

其中，G_h為SO₂煙氣小時排放量(kg/h)，c為標準狀態(tài)下SO₂煙氣連續(xù)監(jiān)測小時平均濃度(mg/m³)，Q_m為標準狀態(tài)下干SO₂煙氣小時平均流量(m³/h)，G_d為SO₂煙氣日排放量(t/d)，為該天中第i小時SO₂煙氣排放量(kg/h)，G_m為SO₂煙氣月排放量(t/m)，G_y為SO₂煙氣年排放量(t/y)。

處理器模塊采用美國Microchip公司的PIC18F4620單片機，具有功耗低、集成度高、體積小和成本低的特點，PIC18F4620具有豐富的資源：片內64KB Flash程序存儲器，4KB的數(shù)據(jù)SRAM，1024Byte的EEPROM及豐富的I/O端口：10bit 13通道模數(shù)轉換模塊，支持自動采集功能，且在睡眠狀態(tài)可進行轉換；1個8bit和3個16bit硬件定時/計數(shù)器；2個CCP模塊，可編程看門狗定時器和片上模擬比較器，片上電壓基準電路；10種可選晶體振蕩模式；此外，還有主同步串行口(MSSP)模塊和增強型可尋址USART模塊，MSSP模塊支持3線SPI和I2C主/從模式，USART模塊支持RS-485、RS-232和LIN 1.2。

無線通信模塊采用挪威Chipcon公司的CC2420射頻芯片，其工作頻率為2.4GHz，具 有完整的Zigbee協(xié)議棧(IEEE802.15.4標準)。CC2420射頻收發(fā)器包含了物理層(PHY)層與媒體訪問控制(MAC)層，可組建一個具備65000個節(jié)點的無線網(wǎng)絡，并可隨時擴充。CC2420芯片傳輸速率為250kb/s，具有低功耗、較低的快速喚醒時間(小于30ms)、CSMA/CA信道狀態(tài)偵測等特性。CC2420可以通過4線SPI總線設置芯片的工作模式，實現(xiàn)讀/寫緩存數(shù)據(jù)及讀/寫狀態(tài)寄存器等；通過控制FIFO和FIFOP管腳接口的狀態(tài)可設置發(fā)射/接收緩存器；通過CCA管腳狀態(tài)的設置可以控制清除信道估計：通過SFD管腳狀態(tài)的設置可以控制時鐘/定時信息的輸入。

智能電源模塊由單節(jié)鋰電池(容量1200mA·h)、智能電池檢測器件(DS2438)、電池保護電路(R54210)、充電芯片(MAX1551)、電源處理電路及外圍接口電路組成，為節(jié)點提供智能充電和電路短路保護等功能。

如圖4所示，本發(fā)明的SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)sink節(jié)點硬件結構由傳感器模塊、可擴展接口、處理器模塊、存儲器模塊、無線通信模塊組成，采用有線供電模式，各功能模塊與SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)采樣傳感器節(jié)點硬件結構相同。

如圖2，圖5，圖6所示，本發(fā)明的燃煤鍋爐脫硫工藝由赤泥粉輸送系統(tǒng)和燃煤鍋爐系統(tǒng)2部分組成。赤泥粉輸送智能管控系統(tǒng)，采用PLC系統(tǒng)實現(xiàn)對赤泥粉給料電機轉速的智能控制，從而實時調整赤泥粉給料量的輸送，采用模糊PID控制實現(xiàn)赤泥粉給料量與SO₂排放濃度值間的動態(tài)平衡，以達到赤泥粉給料量輸送的最優(yōu)值，包括模糊PID系統(tǒng)、PID控制器、A/D轉換模塊，并與赤泥粉輸送系統(tǒng)有線連接。

所述赤泥粉輸送系統(tǒng)連接燃煤鍋爐系統(tǒng)，赤泥粉輸送系統(tǒng)包括赤泥粉粉倉1，赤泥粉粉倉1下方設有給料倉，給料倉與赤泥粉粉倉1之間設有去進料密封電磁閥3，所述給料倉入口設有進料閥4和位料計5，赤泥粉粉倉1上方與給料倉上方連接有線纜，線纜上設有平衡閥6和密封壓力開關7，給料倉下端設有噴吹系統(tǒng)，連接接燃煤鍋爐系統(tǒng)的管道10上設有排堵閥8和入爐快關閥9，管道10另一端連接空壓機，之間設有進氣閥11)和進氣管壓力開關12。

所述噴吹系統(tǒng)包括羅茨風機、管路、彎頭、噴射器、混合器、葉輪式旋轉給料閥、插板門、旋轉給料閥控制柜，葉輪式旋轉給料閥與羅茨風機采用聯(lián)鎖控制。

所述赤泥粉粉倉1布置在零米層，下部設有止赤泥粉結塊的流化裝置防，頂部設有除塵器及壓力真空釋放閥。

所述的給料倉采用兩級給料倉，由上給料倉2a和下給料倉2b組成。

赤泥粉輸送系統(tǒng)正常循環(huán)流程為：系統(tǒng)內所有閥門處于關閉狀態(tài)，按下“啟動按鈕”，延時5s，判斷上給料倉的上進料閥是否關到位，若關不到位，停系統(tǒng)報警；若是，打開上 給料倉密封閥(密封圈沖壓，壓力開關設定0.45MPa)。延時5s，判斷密封壓力到否，若沒到，停系統(tǒng)報警；若到了，判斷下給料倉的下進料閥是否關到位，若關不到位，停系統(tǒng)報警；若是，打開下給料倉密封閥(密封圈沖壓，壓力開關設定0.45MPa)。延時5s，判斷密封壓力到否，若沒到，停系統(tǒng)報警；若到了，開入爐快關閥，延時5s，判斷入爐快關閥是否開到位，若開不到位，停系統(tǒng)報警；若開到位，開進氣閥，延時10s，判斷管道輸送壓力開關是否高報警(壓力開關設定0.07MPa)，若報警，證明管道已堵管，應停系統(tǒng)進行手動吹堵。若不報警，開旋轉給料機，延時10s，判斷旋轉給料機是否有運行指示，若沒有，停系統(tǒng)報警；若有，延時4s，判斷下給料倉是否有低料位報警，若有，下給料倉不進料執(zhí)行上給料倉進料循環(huán)直到上給料倉高料位，若無料位報警，則下給料倉密封圈泄壓，延時5s，判斷下給料倉密封圈壓力是否已泄完，若還有密封壓力，停系統(tǒng)等待，若沒有密封壓力，打開下給料倉的下進料閥及下平衡閥，延時ns或下給料倉低料位到并延時30s，關閉下給料倉的下進料閥及下平衡閥，下給料倉的下進料閥關到位后延時4s，下給料倉密封閥沖壓。當下給料倉密封閥沖壓壓力到達設定值后，判斷上給料倉是否有高料位？若有，循環(huán)下給料倉進料循環(huán)；若無高料位，上給料倉密封圈泄壓，延時5s，判斷上給料倉密封圈壓力是否已泄完，若還有密封壓力，停系統(tǒng)等待，若沒有密封壓力，打開上給料倉的上進料閥及上平衡閥，延時ns或上給料倉高料位到，關上給料倉的上進料閥及上平衡閥，延時5s，上給料倉的上進料閥關到位后延時4s，上給料倉的上進料閥密封圈沖壓。系統(tǒng)在上給料倉和下給料倉進行上下進料循環(huán)。赤泥粉輸送系統(tǒng)停止循環(huán)流程為：關閉上給料倉的上進料閥及上平衡閥，延時5s，上給料倉的上進料閥關到位后進料密封閥進行密封，延時20s，上給料倉的上進料閥密封壓力到后，關閉下給料倉的下進料閥及下平衡閥，延時5s，下給料倉的下進料閥關到位后進料密封閥進行密封，延時35s，停旋轉給料機，旋轉給料機停止后延時25s，停進氣閥，延時10s，停入爐快關閥，延時3s，上給料倉及下給料倉的進料密封閥泄壓。

本發(fā)明的赤泥粉輸送智能管控系統(tǒng)功能結構采用模糊PID控制實現(xiàn)赤泥粉給料量與SO₂排放濃度值間的動態(tài)平衡，以達到赤泥粉給料量輸送的最優(yōu)值。模糊PID控制系統(tǒng)采用兩輸入三輸出的結構，輸入變量為系統(tǒng)SO₂設定值與實際監(jiān)測值之間的偏差e和偏差變化率e_c，經(jīng)模糊化后輸入變量e變?yōu)镋，偏差變化率e_c變?yōu)镋_C，輸出量為PID參數(shù)K_p、K_i、K_d。根據(jù)不同的偏差和偏差變化率對PID參數(shù)進行在線調整，以滿足不同時刻對控制參數(shù)的不同要求，從而使被控對象有良好的動、靜態(tài)性能。

假設監(jiān)測的SO₂排放濃度值為v，赤泥粉給料量為u，給定的SO₂排放濃度值標準值為 x(即SO₂排放濃度設定值)，則根據(jù)模糊控制原理，利用常用的數(shù)學軟件建立輸出量v與輸入量u和x的數(shù)學模型v＝Φ(u，x)。經(jīng)SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)和數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)得到的SO₂排放濃度值的數(shù)字量，然后與SO₂濃度設定值進行比較，按照模糊PID控制算法對誤差值進行計算，將運算結果(數(shù)字量)送給模擬量輸出模塊，經(jīng)D/A轉換后變?yōu)殡娏餍盘?，由此通過PLC智能調節(jié)旋轉給料閥電機轉速，進而控制旋轉給料機的給料量，實現(xiàn)赤泥粉給料量的自動控制功能。PID參數(shù)K_p、K_i、K_d是表征PID控制器在控制過程中的比例、積分和微分作用程度的參數(shù)，運用模糊規(guī)則集推理進行PID參數(shù)自校正的模糊算法步驟為：

步驟1：將E、E_C以及K_p、K_i、K_d變量模糊化，確定各自的模糊子集的隸屬度。

步驟2：用K_p、K_i、K_d得到模糊校正模型來表達參數(shù)的校正過程。

步驟2：應用模糊合成推理計算出K_p、K_i和K_d的模糊校正矩陣表。

由E、E_C以及K_p、K_i、K_d的模糊子集的隸屬度，在根據(jù)各模糊子集的隸屬度賦值表和各參數(shù)的模糊調整規(guī)則模型，運用模糊合成推理設計出的PID參數(shù)模糊調整矩陣表，這是整定系統(tǒng)模糊控制算法的核心，并且將其存入程序存儲器中供查詢。定義K_p、K_i、K_d參數(shù)調整算式為：

K_p＝K′_p+{E，EC}K_p＝K′_p+ΔK_p

K_i＝K′_i+{E，EC}K_i＝K′_i+ΔK_i

K_d＝K′_d+{E，EC}K_d＝K′_d+ΔK_d

其中，K_p、K_i、K_d參數(shù)是PID控制器的參數(shù)，K′_p、K′_i、K′_d是K_p、K_i、K_d的初始參數(shù)，可通過常規(guī)方法得到，在線運行過程中，通過SO₂無線連續(xù)監(jiān)測系統(tǒng)不斷地監(jiān)測SO₂濃度的輸出響應值，并實時計算偏差和偏差變化率，然后將其模糊化得到E、E_C，通過查詢模糊調整矩陣即可得到K_p、K_i、K_d三個參數(shù)的調整量，完成對控制器參數(shù)的調整。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內。