垃圾焚烧处理具有减量化明显的独特优势,是目前国内外生活垃圾处理的主流方式。但是针对乡村生活垃圾设计的小型焚烧炉存在两个主要问题:一、设备简单粗陋,燃烧经济性低且无法达到环保要求;二、垃圾组成成分复杂,热值随机波动性较大,且燃烧系统具有大惯性、强耦合、多变量和非线性等特性,难以实现对垃圾焚烧炉的燃烧控制。本文以乡村垃圾就地处理为背景,设计开发了小型垃圾气化焚烧炉,通过仿真模拟,分析气化焚烧炉CO排放浓度最低下的工艺参数,设计模糊PID控制算法,实现燃烧控制,为垃圾气化焚烧炉的燃烧控制提供技术支持,为“无废乡村”贡献力量。根据乡村垃圾焚烧的特点,设计了气化焚烧炉的结构方案,包括炉型、供氧方式以及除尘方式,并进行了空气量、烟气量以及燃烧温度的分析计算。以乡村垃圾气化成分分析结果作为垃圾气相燃烧的输入量,建立垃圾气相燃烧仿真模型。以进料量、一次风风速和二次风风速为变量,采用响应面法多元回归拟合仿真结果,分析得出垃圾气化焚烧炉的CO排放浓度最低下的工艺参数。针对垃圾热值不稳定,导致温度波动大的问题,设计了模糊PID控制器。制定了模糊控制规则,并在Matlab中模拟模糊PID调节二次风风速,以维持炉顶温度的稳定,验证了模糊PID控制器的可行性。设计了垃圾气化焚烧炉的启动、运行和停止程序的运行逻辑,并在PLC中实现了模糊PID控制算法,通过实验验证了垃圾气化焚烧炉燃烧控制效果,结果表明模糊PID控制能有效改善燃烧控制系统的超调量、提高抗干扰能力并缩短了升温时间。