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垃圾焚燒發(fā)電自動控制系統(tǒng)應用研究

2020-07-21 11:25  來源:電力設備  瀏覽:  

1.垃圾發(fā)電廠的工藝流程

垃圾焚燒發(fā)電廠主要由垃圾給料系統(tǒng)、焚燒爐及余熱鍋爐系統(tǒng)攻泼、煙氣凈化系統(tǒng)火架、熱力汽水系統(tǒng)、原水預處理系統(tǒng)忙菠、壓縮空氣系統(tǒng)距潘、燃料油供應系統(tǒng)等的過程檢測和控制系統(tǒng),以及可燃氣體檢測系統(tǒng)只搁、工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng)等組成音比。從人們生活聚集處運來的垃圾,到達垃圾焚燒廠之后氢惋,卸載至稱重計量設備洞翩,然后統(tǒng)一卸入垃圾池內(nèi),通過傳送設備進入焚燒爐進行焚燒焰望,產(chǎn)生的余熱會被送至鍋爐內(nèi)回收骚亿,用于凝汽式汽輪機的發(fā)電;產(chǎn)生的廢氣通過除塵熊赖、脫硫脫硝等煙氣處理技術(shù)處理之后来屠,排入大氣。產(chǎn)生的爐渣通過降毒處理之后送填埋場處置咱窜;煙氣系統(tǒng)收集的飛灰收集處理之后囚请,也送至填埋場填埋。產(chǎn)生的滲濾液在廠內(nèi)處理到達要求綜合排放標準之后寂逛,排放到市政污水管網(wǎng)缚扩。

2.垃圾發(fā)電廠的自動控制方式

垃圾焚燒線、相應的熱力系統(tǒng)和汽輪發(fā)電機組等主要生產(chǎn)車間可以組合運用一套集散控制系統(tǒng)DCS集中控制和監(jiān)視亏铃,同時再配合一套電氣監(jiān)控闪妓,就可以組成垃圾發(fā)電廠的自動控制方式。對于爐穴眼、機甚庇、電等三個重點區(qū)域各項重點參數(shù)的監(jiān)控腿扑,可以在集中控制室內(nèi),操作員通過LED操作站進行監(jiān)視和操作葵嗦。集控室規(guī)范設置有緊急按鈕陆拐,可以在DCS遇到緊急情況下,進行應急的處理暂畴,比如緊急停爐段直、緊急停機操作等吃溅。同時溶诞,在集中控制室內(nèi)通過工業(yè)電視監(jiān)視系統(tǒng),可以對垃圾卸料决侈、鍋爐汽包水位和焚燒爐內(nèi)的燃燒過程等進行監(jiān)視螺垢。

對于稱重地磅系統(tǒng)、垃圾坑抓斗赖歌、化學水處理枉圃、除灰系統(tǒng)等輔助系統(tǒng),設置有獨立的可編程邏輯控制設備(PLC)和人機操作界面庐冯,用于調(diào)試孽亲、啟動和異常時的就地監(jiān)視和操作。輔助控制系統(tǒng)的上位機應通過通信或遠程方式設置在集控室展父,并在集控室進行監(jiān)控和操作返劲。

3.垃圾發(fā)電廠機組主要自動控制系統(tǒng)的組成和功能

垃圾發(fā)電廠控制系統(tǒng)主要由廠級監(jiān)控信息系統(tǒng)(SIS)、機組控制系統(tǒng)及輔助車間控制系統(tǒng)等組成栖茉。機組控制系統(tǒng)包括散控制系統(tǒng)(DCS)篮绿、成套儀表和控制裝置兩大類系統(tǒng)。公用及輔助系統(tǒng)(化水狭缰、循環(huán)水羽剪、綜合泵房、滲濾液罪靠、煙氣處理等系統(tǒng))納入全廠分散控制系統(tǒng)DCS網(wǎng)絡殴燃。通過以上系統(tǒng)能滿足發(fā)電廠全部工藝流程的需要。季糜。

3.1分散控制系統(tǒng)(DCS)

分散控制系統(tǒng)是垃圾發(fā)電廠最重要的控制系統(tǒng)角殃,具有閉環(huán)控制、開環(huán)順序控制豺这、聯(lián)鎖保護和數(shù)據(jù)采集等功能险丧,主要由分散處理站、人機接口裝置和通信系統(tǒng)三個部分組成景妻±⑷担可實現(xiàn)垃圾焚燒發(fā)電廠整體生產(chǎn)過程的狀態(tài)監(jiān)視、過程控制、事件報警惩赊、生產(chǎn)操作电湘、運行聯(lián)鎖、安全保護等工作鹅经。 主要包括有以下:

A.數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)

數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)的功能是連續(xù)采集和處理所有與系統(tǒng)有關(guān)的重要測點信號及設備狀態(tài)信號寂呛,以便及時向操作人員提供有關(guān)的運行信息,實現(xiàn)系統(tǒng)安全經(jīng)濟運行瘾晃。一旦發(fā)生任何異常工況贷痪,及時報警,提高系統(tǒng)的可利用率蹦误。

B.模擬量控制系統(tǒng)(MCS)

模擬量控制系統(tǒng)(MCS)包括如下子系統(tǒng): 1)爐膛壓力控制系統(tǒng)劫拢;2)反應塔入口、出口煙氣溫度控制系統(tǒng)强胰;3)過熱蒸汽溫度控制系統(tǒng)舱沧;4)汽包水位控制系統(tǒng);5)煙氣SO2和HCL控制系統(tǒng)偶洋;6)反應塔化學噴藥控制熟吏;7)濾瀝液噴量控制系統(tǒng);8)旁路減溫減壓調(diào)節(jié)玄窝;9)凝結(jié)水再循環(huán)控制系統(tǒng)蒲龟;10)除氧器水位控制系統(tǒng);11)除氧器壓力控制系統(tǒng)吟因;12)低加水位控制系統(tǒng)犯渣;13)給料溜槽閉式冷卻水箱控制系統(tǒng);14)減溫減壓裝置壓力产歧、溫度控制系統(tǒng)甥轿。

C.順序控制系統(tǒng)(SCS)

按照工藝系統(tǒng)及主要輔機的要求劃分成若干功能子組進行控制。操作員能通過CRT/鍵盤對各個子功能組進行順序啟品庞、停绿相,對其中的單個設備進行啟、停斋垫、或開關(guān)操作篷低。

D.鍋爐安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)

鍋爐安全監(jiān)控系統(tǒng)主要功能由四部分組成:1)安全監(jiān)控功能,在鍋爐熄火届饰、爐膛壓力過高其种、送引風機跳閘情況下使主燃料跳閘(MFT)。2)爐膛吹掃功能狸眼。3)燃料及油槍管理功能藤树。4)主燃料投入的管理浴滴。

3.2成套儀表和控制裝置

成套儀表和控制裝置由設備制造廠直接配置。由汽機制造廠配置的有汽機數(shù)字電液控制系統(tǒng)(DEH)岁钓、汽機緊急跳閘系統(tǒng)(ETS)和汽機本體監(jiān)測儀表系統(tǒng)(TSI)升略。由汽機制造廠配置的有吹灰控制動力裝置和汽包水位工業(yè)電視。

A.數(shù)字式電液調(diào)速系統(tǒng)(DEH)

數(shù)字式電液調(diào)速系統(tǒng)(DEH)是由控制裝置屡限、執(zhí)行部套和相關(guān)測量部件組成品嚣,通過靜態(tài)解偶和動態(tài)PID來協(xié)調(diào)控制調(diào)節(jié)汽閥的執(zhí)行部套,以期達到轉(zhuǎn)速钧大、電量或機前壓力的穩(wěn)定翰撑。

B.汽機本體監(jiān)測儀表系統(tǒng)(TSI)

用來連續(xù)測量汽輪機的轉(zhuǎn)速、振動等機械參數(shù)拓型,并將測量結(jié)果送到控制额嘿、保護系統(tǒng)瘸恼。供運行值班人員監(jiān)視劣挫、分析。同時具備在參數(shù)超過限制時執(zhí)行報警和保護措施东帅。

3.3工業(yè)電視系統(tǒng)

每臺焚燒爐設置一套爐膛火焰監(jiān)測電視系統(tǒng)和一套汽包水位監(jiān)測電視险悲。同時,設置一套工業(yè)電視監(jiān)控系統(tǒng)茴茁,在垃圾斗专勇、垃圾貯槽、垃圾卸料平臺泣奏、渣坑擋渣器出口設置攝像頭進行監(jiān)控客洁,實現(xiàn)對垃圾抓斗的控制,集中控制室焚燒爐進料及攔渣器县堰。

3.4煙氣連續(xù)測量監(jiān)視系統(tǒng)

在煙道直管段設置在線式煙氣連續(xù)排放監(jiān)測系統(tǒng)垢类,監(jiān)測以下指標:煙氣的流量、溫度茴支、壓力革襟,濕度、氧濃度卓您、煙塵鸭嗡、氯化氫(HCL)、HF浙炼、二氧化硫(SO2)份氧、氮氧化物(NOX)、一氧化碳(CO)等弯屈,可以通過預留的通訊接口與當?shù)丨h(huán)保部門聯(lián)網(wǎng)蜗帜,方便政府在線監(jiān)督管理越妈。

4.輔助系統(tǒng)熱工自動化

4.1垃圾抓斗控制系統(tǒng)

系統(tǒng)采用PLC,并與DCS有通信接口钮糖。主數(shù)據(jù)被發(fā)送到DCS梅掠。主控室可實現(xiàn)全自動模式。就地值班室設有就地控制和操作設備店归,操作人員可就地操作阎抒。

4.2化學水處理控制系統(tǒng)

在化水控制室設DCS遠程控制站,在集控室的輔助操作員站上對化水系統(tǒng)進行監(jiān)控消痛。

4.3滲濾液處理系統(tǒng)

滲濾液系統(tǒng)采用DCS系統(tǒng)且叁,在就地設置控制室,設操作員站兼工程師站秩伞,與主控DCS通訊逞带,實現(xiàn)在集中控制室的集中監(jiān)控。烟渴。

4.4除灰控制系統(tǒng)

除灰控制系統(tǒng)采用PLC吱台,并與DCS有通信接口。主數(shù)據(jù)被發(fā)送到DCS差按,主控室可實現(xiàn)全自動模式苦爸。

5.控制系統(tǒng)可靠性措施

5.1冗余配置

控制系統(tǒng)連接各分散處理單元、電源和氣源聋账、I/O處理系統(tǒng)瑟扁、人機接口及系統(tǒng)外設等的數(shù)據(jù)通訊總線冗余配置,在任何時候都可以同時工作毕察,分別配置在不同I/O模板上匹氯。

5.2機組保護和跳閘功能

該機組的重要保護和跳閘功能,回路采取三取二邏輯库绩,采用獨立的多個測量通道重抑。

5.3分散系統(tǒng)故事操作

當分散控制系統(tǒng)發(fā)生全局性或重大故障時,獨立于DCS的緊急事故操作手段為:一是垃圾焚燒爐緊急停爐吸辽;二是汽機緊急跳閘职鸟;三是發(fā)電機緊急跳閘;四是汽包事故放水門藏斩;五是汽機真空破壞門躏结;六是直流潤滑油泵;七是交流潤滑油泵狰域;八是電動給水泵媳拴,這些措施可以確保機組緊急安全停機。

5.4數(shù)據(jù)可靠性

分散處理單元之間用于跳閘兆览、重要聯(lián)鎖和超馳控制的信號屈溉,將直接采用硬接線塞关,而不是通過數(shù)據(jù)通訊總線發(fā)送。

結(jié)束語:由于我國對垃圾焚燒技術(shù)的研究和應用起步較晚子巾,垃圾焚燒技術(shù)的研究滯后于當前的發(fā)展需要帆赢。垃圾焚燒發(fā)電自動控制系統(tǒng)的設計缺乏法規(guī)、規(guī)范和成熟的運行經(jīng)驗线梗。隨著計算機技術(shù)椰于、總線技術(shù)、網(wǎng)絡技術(shù)仪搔、通信技術(shù)的發(fā)展姻眼,研究垃圾焚燒發(fā)電自動控制系統(tǒng)的應用,對于提高裝置自動化水平袄扛,簡化生產(chǎn)操作娄缴,提高垃圾焚燒爐的控制精度、優(yōu)化控制指標桂付、減少焚燒垃圾所產(chǎn)生的有毒氣體摊梯、降低環(huán)境污染,降低國內(nèi)固體垃圾焚燒裝置控制系統(tǒng)投資成本意義重大柱炼。

參考文獻:

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