一、前言
中(zhong)控(kong)作(zuo)為(wei)國(guo)內(nei)著(zhu)名(ming)自(zi)動(dong)化(hua)產(chan)品(pin)供(gong)應(ying)商(shang),已(yi)經(jing)為(wei)多(duo)家(jia)垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)發(fa)電(dian)企(qi)業(ye)從(cong)控(kong)製(zhi)層(ceng)到(dao)管(guan)理(li)層(ceng)提(ti)供(gong)了(le)完(wan)整(zheng)的(de)解(jie)決(jue)方(fang)案(an),包(bao)括(kuo)垃(la)圾(ji)進(jin)廠(chang)計(ji)量(liang),垃(la)圾(ji)預(yu)處(chu)理(li),垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)爐(lu),汽(qi)機(ji)監(jian)控(kong),廠(chang)用(yong)電(dian)與(yu)電(dian)氣(qi)係(xi)統(tong)監(jian)控(kong),尾(wei)氣(qi)處(chu)理(li)及(ji)生(sheng)產(chan)管(guan)理(li)環(huan)節(jie)等(deng),實(shi)現(xian)了(le)對(dui)整(zheng)個(ge)生(sheng)產(chan)過(guo)程(cheng)數(shu)據(ju)采(cai)集(ji)、調節控製、順序控製、聯鎖保護、曆史數據采集、記錄、打印,過程優化等功能;同時WebField 係列DCS控製係統利用多種標準的軟硬件接口可方便快捷的實現與第三方PLC、智能設備的無縫連接,實現垃圾發電企業在生產流程的各個環節實現自動化與信息化。
目前垃圾焚燒主要是有采用三種爐型:爐排式垃圾焚燒爐、流化床垃圾焚燒爐、回hui轉zhuan窯yao焚fen燒shao爐lu。其qi中zhong爐lu排pai式shi垃la圾ji焚fen燒shao爐lu與yu流liu化hua床chuang垃la圾ji焚fen燒shao爐lu主zhu要yao用yong於yu處chu理li城cheng市shi生sheng活huo垃la圾ji,而er回hui轉zhuan窯yao焚fen燒shao爐lu則ze主zhu要yao用yong於yu處chu理li醫yi療liao垃la圾ji與yu有you毒du的de工gong業ye廢fei棄qi物wu,不bu配pei置zhi汽qi輪lun發fa電dian機ji,控kong製zhi係xi統tong相xiang對dui簡jian單dan,在這裏就不詳細介紹。
二、爐排式垃圾焚燒爐解決方案
典型的爐排式垃圾焚燒爐主要有垃圾輸送與灰渣係統、風煙係統、汽水係統組成。
2.1 爐排垃圾焚燒爐的控製方案
由(you)於(yu)爐(lu)排(pai)垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)爐(lu)燃(ran)料(liao)的(de)特(te)殊(shu)性(xing),決(jue)定(ding)它(ta)特(te)有(you)的(de)工(gong)藝(yi)流(liu)程(cheng)與(yu)係(xi)統(tong)結(jie)構(gou),所(suo)以(yi)在(zai)控(kong)製(zhi)方(fang)案(an)方(fang)麵(mian)與(yu)燃(ran)燒(shao)其(qi)它(ta)燃(ran)料(liao)的(de)鍋(guo)爐(lu)相(xiang)比(bi)有(you)著(zhe)很(hen)大(da)的(de)差(cha)別(bie),主(zhu)要(yao)表(biao)現(xian)在(zai)爐(lu)膛(tang)溫(wen)度(du)控(kong)製(zhi)、負荷控製、滲濾液回噴流量控製等控製係統上。
u 爐膛溫度控製
中控對爐排垃圾爐的爐膛溫度控製是分兩個階段實現的,第一階段是機組啟動階段,沒有投垃圾,靠啟動燃燒器(無啟動燃燒的由輔助燃燒器完成)將爐膛升溫達到“850℃/2S”標biao準zhun。在zai爐lu膛tang溫wen度du未wei達da標biao準zhun之zhi前qian垃la圾ji給gei料liao門men是shi關guan閉bi的de。當dang爐lu膛tang溫wen度du達da到dao標biao準zhun後hou,給gei料liao門men自zi動dong打da開kai,開kai始shi投tou料liao,隨sui著zhe投tou料liao量liang的de加jia大da,垃la圾ji燃ran燒shao負fu荷he增zeng加jia,啟qi動dong燃ran燒shao器qi在zai燃ran燒shao器qi管guan理li模mo塊kuai的de控kong製zhi下xia逐zhu漸jian減jian少shao負fu荷he,最zui後hou依yi次ci關guan閉bi,完wan全quan由you垃la圾ji提ti供gong的de熱re量liang來lai維wei持chi爐lu內nei溫wen度du。此ci時shi進jin入ru第di二er階jie段duan,在zai這zhe一yi階jie段duan即ji要yao保bao證zheng爐lu膛tang溫wen度du達da到dao“850℃/2S”標準;又要滿足外界負荷的要求,需根據鍋爐負荷的變化(主蒸汽流量的變化)通過計算不斷的修正爐膛溫度設定值“T2S”。當垃圾提供的熱量不能滿足“T2S”時,燃燒器管理模塊決定是否起動輔助燃燒,並對其進行負荷分配。
u 負荷控製
中控的控製方案通過對垃圾熱值的實時計算以及所涉及的風量蒸汽量計算,計算出垃圾給料機的平均給料速度、dengdaishijian,tongshijisuanchulupaideyundongsudu,songgeiyeyaxitonglaikongzhilajigeiliaojiyulupaideyundong,zhezhongmoniliangyukaiguanliangxiangjiehedefangfa,henhaodekefuleyouyulajirezhibianhuaeryinqideranshaobuwending。zhongkongzaiguoneilvxianshixianlecaiyongDCS對爐排垃圾焚燒爐的給料係統與爐排驅動係統自動控製,掌握了此類垃圾爐自動控製的核心技術。
u 滲濾液回噴流量控製
lajifenshaochangdaduocaiyongshenlvyehuipenrulutangneitongguoranshaolaichuli,yincishenlvyehuiliuliangduilutangwenduyingxianghenda,bixugenjuranshaoqingkuangduishenlvyeliangjinxingshidangtiaozheng。zhongkonggenjuguowaijingyanbingjieheguoneishijiqingkuangkaifaleshenlvyekongzhimokuai,keduishenlvyehuiliuliangjinxingkekaokongzhi。
u 石灰漿流量與濃度控製
為了使煙氣排放達到國家環保要求,中控根據煙氣成分及布袋除塵器入口溫度,通過計算實現了對石灰漿的流量及濃度的控製。

2.2 爐排垃圾爐控製方案的典型應用
重慶同興垃圾電廠采用法國阿爾斯通公司(ALSTOM)逆推式爐排焚燒技術,是目前國內采用該技術最大的垃圾焚燒項目之一。一期工程為二條600t/d的焚燒線,配兩台12MW純凝汽輪發電機組,日處理垃圾量最大可達1260噸。該廠的控製係統采用的是中控的WebField ECS-100係統,來實現生產過程狀態監視、運行操作、過程控製、事件報警、聯鎖保護等功能,並負責與各個子係統的PLC通訊。
控製係統由五台操作站、一台工程師站,兩台通訊站、五台過程控製站組成,設計I/O點數為1992點,係統實際容量為2200點。係統投運以後,運行穩定,為用戶創造了巨大的經濟效益。

三、循環流化床垃圾焚燒爐控製方案
典型的循環流化床垃圾焚燒爐工藝流程與爐排垃圾爐相似,隻是增加了垃圾預處理係統與冷渣係統,主要由垃圾輸送與灰渣係統、風煙係統、汽水係統組成。
3.1 循環流化床垃圾焚燒爐控製方案
u 爐膛溫度控製
在鍋爐起動階段由於不投垃圾,不存在850℃/2S控製要求;danglajitouruhouyifenshaolajiweizhu,meiliangjiukeyigenjulutangwenduzhubujianshao,zuoweifuzhuranshaocanyulutangwendudetiaozheng,cikongzhifanganchongfentixianlelajifenshaoludetedianyushejiyitu。zhongkongtongguoduilutangchukouyanwenjiqibianhualvdejisuan,yougeimeijiguanlimokuailaishixianduilutangwendudekongzhi。
u 負荷控製
中控采用PID模塊與垃圾-煤比例分配模塊相結合,通過對垃圾與煤同時調整來實現鍋爐負荷的控製。
u 循環流化床垃圾焚燒爐床溫控製
循(xun)環(huan)流(liu)化(hua)床(chuang)垃(la)圾(ji)焚(fen)燒(shao)爐(lu)所(suo)燃(ran)燒(shao)的(de)煤(mei)一(yi)般(ban)為(wei)劣(lie)質(zhi)煤(mei),同(tong)時(shi)垃(la)圾(ji)的(de)熱(re)值(zhi)也(ye)比(bi)較(jiao)低(di),所(suo)以(yi)床(chuang)溫(wen)一(yi)般(ban)不(bu)會(hui)太(tai)高(gao),可(ke)以(yi)通(tong)過(guo)調(tiao)整(zheng)一(yi)二(er)次(ci)風(feng)的(de)配(pei)比(bi)建(jian)立(li)專(zhuan)家(jia)規(gui)則(ze)庫(ku)來(lai)控(kong)製(zhi)床(chuang)溫(wen)。
u 循環流化床垃圾焚燒爐二氧化硫排放控製
循環流化床垃圾焚燒爐二氧化硫的排放量是通過石灰石給料調節係統來實現,二氧化硫測量值與給定值一起送入主調節器進行PID運算,計算結果作為石灰石PID控製回路的設定值。

3.2 循環流化床垃圾爐控製方案的典型應用
浙江金華熱電廠共建2台400t/d異重循環流化床垃圾焚燒鍋爐、2套尾氣處理係統,配置1套15MW 抽凝式汽輪發電機組,總的垃圾處理能力為日處理垃圾800t/d。其中垃圾焚燒爐采用浙江大學熱能工程研究所開發設計的異重循環流化床垃圾焚燒鍋爐(示意圖見圖4)。DCS係統選用中控的ECS-100 DCS控製係統,以實現兩台流化床垃圾焚燒鍋爐+1×15MW汽輪發電機組DCS控製項目中現場過程數據采集、監控、控製等功能。

根據現場情況及DCS的性能,控製係統共有控製站3個、操作站6個、工程師站1個,實際容量為1686點。係統投運以後,運行穩定,為用戶創造了巨大的經濟效益。
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