XX垃圾焚燒發(fā)電廠ACC

1、生活垃圾發(fā)電廠燃燒自動控制系統(tǒng)(ACC)一 ACC 系統(tǒng)性能要求燃燒過程控制系統(tǒng)由新華控制公司完成 ACCACC 空制算法實現(xiàn)， ACCtDCACCtDC 繇統(tǒng)采用 OPOOPO 議通訊，完成數(shù)據(jù)的采集和控制。通過調(diào)試達到爐排速度自動控制(包括逆，順推爐排的控制)，蒸汽流量自動控制，燃燒風量自動控制及時可靠，其余部分采用模擬信號引入 ACCACC 自動控制系統(tǒng)，成為一套完整的控制體系。能實現(xiàn)自動，手動，ACCACC 空制模式自由轉換。二 ACC 系統(tǒng)功能ACCACC 自動燃燒控制系統(tǒng)主要通過調(diào)節(jié)燃燒空氣和爐排速度實現(xiàn)自動燃燒的目的。ACC8ACC8 統(tǒng)的各種功能組成參見下面的框圖。 其各種控制

2、和算法的主要目的是為了保證爐內(nèi)燃燒穩(wěn)定的進行，并實現(xiàn)每天的焚燒目標。(1)(1)爐排控制(2)(2)燃燒控制三爐排控制垃圾發(fā)熱量煙氣O2濃度焚燒爐出口煙氣溫度1?忙如密.限屈算淮不國悌，.雄泉富暖加劇坨源工質，理制力排速反士悟層單決垃喂層厚道當值證一岸正爐拶運叵*-垃城信萬春利演算坦凄柳怛調(diào)制演黨焚燒爐內(nèi)垃圾的投入通過改變垃圾給料器以及各爐排周期進行。所謂周期即爐排(給料器)完成一次動作循環(huán)的時間。給料機、各段爐排：后退限前進限 f f(后退限)，縮短周期則各段爐排、給料器快速動作，增長周期則各段爐排、給料器動作減緩。(1)(1)給料機通過給料器的周期時間調(diào)節(jié)垃圾焚燒量。觀察當日焚燒量曲線，如

3、果焚燒量較少則縮短周期，反之則延長周期。并且觀察爐內(nèi)狀況，垃圾少則縮短，垃圾多則延長。當然，投入量的變化會對爐內(nèi)整體狀況產(chǎn)生影響。由于此影響會在晚些時候(30(30 分鐘1 1 小時)顯現(xiàn)出來，所以當周期變化后要充分監(jiān)視爐內(nèi)狀況。并且，垃圾投入垃圾料斗后約 3030 分鐘才投入焚燒爐，因此投入垃圾的比重會發(fā)生巨大變化，此時需在約 3030 分鐘后重新調(diào)整給料周期。(2)(2)干燥段爐排給料機運送來的垃圾在干燥段上充分干燥后移送至燃燒段。 利用此周期控制移送至燃燒段的垃圾。燃燒段垃圾較少需促進垃圾燃燒時，縮短周期供給垃圾。反之，燃燒段垃圾較多則延長。(3)(3)燃燒 1 1 段、燃燒 2 2 段

4、此部分爐排控制垃圾燃燒。垃圾燃燒較快時縮短周期。反之，垃圾燃燒較慢時為避免垃圾未燃盡則延長周期。(4)(4)后燃燒段爐排為避免未燃盡的垃圾排出爐外，而再次加熱燃燒的爐排段?；旧洗酥芷诓蛔龈淖?。但是，排渣機、灰輸送機等發(fā)生故障下流側長時間停機情況下則延長周期避免灰落入排渣機。確保后燃燒段爐排上的灰層厚度達 101020CR120CR1 盡量使其緩慢動作。爐排控制功能描述見下面的框圖：爐排控制即爐排速度控制，分為現(xiàn)場和主控兩種操作模式，當選擇現(xiàn)場操作時只能通過現(xiàn)場的爐排控制柜對爐排進行操作。當選擇主控操作時又提供了 3 3種操作模式，分別為：手動模式：可對各段爐排進行前進和后退的人工操作。自動模

5、式：各段爐排可根據(jù)運行人員預設的爐排運轉周期自動動作。ACCACC 奠式：根據(jù)垃圾焚燒量、垃圾發(fā)熱量和垃圾層厚的演算結果判斷，經(jīng)綜合運算給出各段爐排的動作周期，各段爐排根據(jù)演算給定周期進行動作。注：自動操作和 ACCACC 式操作相互切換時，動作周期是類似于無擾切換的。當從自動模式切換到 ACCACC 奠式時，ACCACC 奠式下的動作周期初始值為切換前自動模式周期，切換完成后根據(jù) ACCACC 勺運算結果逐步調(diào)整動作周期；當從 ACOACO 式切換到自動模式下時，切換前的周期將作為自動模式的預設周期，切換后爐排按此周期繼續(xù)動作。1 1 垃圾焚燒量計算焚燒量演算是根據(jù)對垃圾料斗和垃圾吊車投入垃

6、圾的重量和次數(shù)進行數(shù)據(jù)采樣并保存，在規(guī)定的時間內(nèi)對所保存的數(shù)據(jù)進行一次分析，計算出單位時間內(nèi)垃圾的焚燒量。同時依據(jù)這些數(shù)據(jù)還可計算出所焚燒垃圾的體積，因此可計算出垃圾的密度。這些計算在每次垃圾投料時計算一次。垃圾焚燒量垃圾發(fā)熱量垃圾發(fā)熱量偏差計算給料速度設定值干燥段速度設定值燃燒 1 段速度設定值垃圾層厚燃燒 2 段速度設定值燃燼段速度設定值爐排PLC控制系統(tǒng)各段爐排垃圾焚燒量偏差計算(1)(1)垃圾料斗料位轉換為容量的計算垃圾料斗容量無法直接測量，但可以根據(jù)垃圾料斗的形狀進行計算得出垃圾料斗料位與容量的相關折線表。根據(jù)該折線表對實際測量的垃圾料斗料位進行插值計算即可得到相對應的垃圾料斗容量。

7、控制框圖如下：垃圾料斗料位(2)(2)本次垃圾增加量演算以 1 1 秒為周期對垃圾容量( (由垃圾料斗料位換算而來)進行采樣(但是，發(fā)生搭橋的時候停止計算并保持上次的數(shù)據(jù)) )。在垃圾吊車投料前 6 6 秒到投料后 7272 秒的采樣數(shù)據(jù)中，求出最大值和最小值。那么本次垃圾增加量就是最大值和最小值的差。即：本次垃圾增加量=料斗內(nèi)垃圾容量最大值-料斗內(nèi)垃圾容量最小值(3)(3)垃圾密度演算垃圾密度由每次投入垃圾的重量和容量計算得出。其中投入垃圾的重量由垃圾吊車稱重單元進行測量，垃圾增加部分的容量由上述計算得出。即：垃圾料斗料一七一七。垃圾密度演算一燃燒段1燃燒段2想盡段折線*演算垃圾料斗容量垃圾

8、投入量本次墳麴曾加量i第垃圾斗容量計驛芯班容量Iftl*吊車投平時聞前 T成坡一+焚燒量消算-十耀段本校誓酬垃圾密度=投入垃圾重量/本次垃圾增加量每次計算的垃圾密度最后進行移動平均演算， 得出的最終垃圾密度可以用作焚燒判斷的依據(jù)。（4 4）垃圾焚燒量演算垃圾焚燒量即每小時焚燒垃圾的重量，是由垃圾焚燒的速度（體積速度）和垃圾的密度演算得出的。即：垃圾焚燒量=垃圾焚燒速度（體積速度）X X 垃圾密度其中垃圾密度已經(jīng)進行了演算， 垃圾焚燒速度根據(jù)兩次投料的時間問隔內(nèi)所焚燒的垃圾容量計算得出。即：垃圾焚燒速度=（前次投料的垃圾容量最大值-前次投料后的垃圾容量最小值）/投料間隔時間。2 2 垃圾焚燒量偏

9、差演算通過垃圾焚燒量偏差演算可以判斷當前的焚燒量跟焚燒目標之間的偏差，其判斷結果將指導爐排進行速度調(diào)節(jié)以保證實現(xiàn)每日的焚燒量目標。焚燒量與目標焚燒量的偏差高于垃圾焚燒量的允許偏差 （正偏差） 時， 當前焚燒量過多；焚燒量與目標焚燒量的偏差低于垃圾焚燒量的允許偏差（負偏差）時，當前焚燒量過少；焚燒量與目標焚燒量的偏差介于垃圾焚燒量的允許偏差之內(nèi)（正負偏差之間）時，當前焚燒量適當。3 3 垃圾焚燒量控制為了實現(xiàn)每天的焚燒目標， 根據(jù)當前的焚燒量以及垃圾熱值和垃圾層厚的偏差進行綜合判斷，通過調(diào)節(jié)垃圾給料器、干燥段、燃燒 1 1 段、4 4燒 2 2 段的周期時間來進行控制?？刂茖ο螅豪o料器、干燥

10、段、燃燒 1 1 段、4 4燒 2 2 段控制方式：在操作監(jiān)視畫面上將垃圾給料器、干燥段、燃燒 1 1 段、燃燒 2 2 段打到自動模式并按下 ACCOACCO 帔鈕?？刂茽顩r：比垃圾焚燒量目標值小的時候周期減少，比目標值大的時候周期增加。4 4 垃圾發(fā)熱量計算垃圾發(fā)熱量的演算是根據(jù)過程工藝參數(shù)分別計算出入熱和出熱值得出的，也就是通常所說的反平衡計算法。(1)(1)垃圾入熱量計算垃圾入熱量包括一次風熱量和燃燒器熱量。(2)(2)垃圾出熱量計算垃圾出熱量包括排煙熱量，產(chǎn)生蒸汽熱量，鍋爐排污熱量。(3)(3)垃圾發(fā)熱量計算垃圾發(fā)熱量根據(jù)垃圾入熱量和出熱量計算出臨時值， 經(jīng)過適當?shù)男拚笞罱K取其平均

11、值作為計算用的垃圾發(fā)熱量。5 5 垃圾發(fā)熱量偏差演算通過垃圾發(fā)熱量偏差演算可以判斷當前的垃圾發(fā)熱量跟設定值之間的偏差，其判斷結果將指導爐排進行速度調(diào)節(jié)以保證發(fā)熱量的穩(wěn)定。垃圾發(fā)熱量高于高質垃圾發(fā)熱量的設定值時，當前垃圾發(fā)熱量過高；垃圾發(fā)熱量低于低質垃圾發(fā)熱量的設定值時，當前垃圾發(fā)熱量過低；垃圾發(fā)熱量介于高質垃圾發(fā)熱量和低質垃圾發(fā)熱量的設定值之間時，當前垃圾發(fā)熱量適當。6 6 垃圾層厚演算式入靜置演算一次風流量如溫度空冷壁循環(huán)風流量和溫度煙氣浙量和溫度鍋爐產(chǎn)生蒸汽量一一7出熱量計宜鍋燈排污量垃圾層厚的計算較為特殊，需在指定條件下測試干燥段風壓值，在焚燒爐運行時根據(jù)實際的干燥段風壓和風溫，結合測試

12、條件下對應風量的風壓控制，進行演算從而判斷垃圾的層厚。計算出的層厚結果是一個無量綱的值，它不能直接指示垃圾的層厚。概要根據(jù)爐底風壓、一次風流量、爐內(nèi)壓力等計算出干燥帶的垃圾層厚，并判斷其厚度是否合適。（2 2）干燥帶爐下壓損計算準備改變一次風流量后測量爐下壓力和爐內(nèi)壓力， 記錄不同一次風流量下所對應的干燥帶計錄下壓損，并制作相應的折線表。7 7 垃圾層厚偏差演算通過垃圾層厚偏差演算可以判斷當前的垃圾層厚跟設定值之間的偏差，其判斷結果將指導爐排進行速度調(diào)節(jié)以保證垃圾層厚均勻穩(wěn)定。垃圾層厚與目標層厚的偏差高于允許偏差（正偏差）時，當前垃圾層過厚；垃圾層厚與目標層厚的偏差低于允許偏差（負偏差）時，當

13、前垃圾層過??；垃圾層厚與目標層厚的偏差介于允許偏差之內(nèi)（正負偏差之間）時，當前垃圾層厚適當。8 8 垃圾層厚控制為了保證爐排干燥段上面的垃圾層厚的穩(wěn)定， 根據(jù)當前的垃圾層厚以及垃圾熱值和焚燒量的偏差進行綜合判斷，通過調(diào)節(jié)爐排干燥段和燃燒 1 1 段的周期時間來進行控制?？刂茖ο螅焊稍锒?、燃燒 1 1 段控制方式：在操作監(jiān)視畫面上將干燥段、燃燒 1 1 段打到自動,K K 式并按下 ACCONACCON 鈕?？刂茽顩r：比垃圾層厚設定值厚的時候周期減少，比設定值薄的時候周期增加。由于垃圾質量的變動，爐內(nèi)垃圾量發(fā)生劇烈變化的時候請通過手動控制進行干預。9 9 垃圾料斗搭橋判斷根據(jù)垃圾料斗內(nèi)料位的變化

14、可以判斷是否發(fā)生搭橋， 當系統(tǒng)正在運行而料位在設定的時間內(nèi)沒有變化或變化為小則判定為搭橋。搭橋信號將發(fā)送到 DCSSDCSS 動自動破橋程序，破橋成功后搭橋信號自動消失。1010 爐排控制演算爐排控制演算根據(jù)垃圾焚燒量偏差演算、垃圾發(fā)熱量偏差演算、垃圾層厚偏差演算的判斷結果進行綜合判斷，最終輸出爐排速度調(diào)節(jié)命令以保證整個燃燒過程更加符合設定目標。通過上述各種演算，可以實現(xiàn)燃燒空氣和爐排的自動控制，從而保證燃燒的穩(wěn)定進行并實現(xiàn)每日的垃圾焚燒量。其中 ACC!ACC!算輸出的燃燒空氣控制信號直接輸出到 DCSDCS 通過 DCSDCS調(diào)節(jié)現(xiàn)場的各個擋板最終實現(xiàn)空氣量的調(diào)節(jié)；ACC!ACC!算輸出的

15、爐排控制信號則通過 Profibus-DPProfibus-DP 通訊傳送到爐排 PLCPLC 控制柜，由控制柜來控制現(xiàn)場的爐排驅動，最終實現(xiàn)爐排的自動控制。四燃燒風量控制ACCACC 系統(tǒng)燃燒空氣控制功能描述見下面的框圖:垃圾料斗搭橋燃燒空氣分為兩種：1 1）一次燃燒空氣（自爐下風箱吹入的空氣）2 2）二次燃燒空氣（從干燥段上方吹入的空氣）。一次燃燒空氣在蒸汽-空氣預熱器中加熱后，送至干燥段、燃燒段、燃燼段爐排。每臺爐配 1 1 臺一次風機，采用變頻調(diào)節(jié)。二次燃燒空氣經(jīng)二次風機抽吸，送至二次燃燒室。每臺爐配 1 1 臺二次風機，采用變頻調(diào)節(jié)。一次燃燒空氣控制包括一次風機控制和每個爐排風門的控

16、制。 二次燃燒空氣控制僅是二次風機控制。其中一次風機和二次風機采用變頻控制，以保證燃燒室供氣的最大靈活性和可利用性，同時將能耗降低到最低程度。（1 1）一次燃燒空氣1 1）干燥段空氣：在干燥段上為促使垃圾干燥所需空氣。2 2）燃燒段 1 12 2 空氣：實際為垃圾焚燒所必須的空氣。向作為主燃燒區(qū)域的燃燒段吹入空氣促使燃燒，通過此空氣量控制燃燒。要想使燃燒段垃圾焚燒活躍則增加吹入量，想要抑制燃燒則減少吹入量。3 3）燃燼段空氣：促使燃燒段上未燃盡的垃圾徹底完全燃燒所需的空氣。而且，0202、爐出口溫度的調(diào)整也需要使用此部分空氣。垃圾在后燃燒段未燃盡的情況下，稍微增加空氣量。爐出口溫度較高，020

17、2濃度低時稍微增加空氣量。相反，爐出口溫度低，0202 濃度較高時則減少空氣量。（2 2）二次燃燒空氣二次燃燒空氣：促使煙氣中未燃成分(COCO 在二次燃燒室徹底完全燃燒所需的空氣。CCttCCtt 度頻繁達到最高峰時增加吹入量。燃燒空氣控制分為一次燃燒空氣溫度控制、一次燃燒空氣流量控制、二次風流量控制、一次燃燒空氣分配控制四個子系統(tǒng)。(1)(1) 一次燃燒空氣溫度控制爐出口溫度管理值 850100OC850100OCo o為了抑制二嗯英的生成，需保持爐出口溫度達到 850c850c 以上。如果爐出口溫度達到 1000c1000c 以上并持續(xù)燃燒，爐壁會附著形成燒結塊，將會阻礙燃燒損壞耐火材料

18、。并且，易產(chǎn)生 NOxNOx 由于垃圾質原因會有暫時超過 1000c1000c 的情況發(fā)生，但最好盡量保持在 1000c1000c 以下。燃燒空氣溫度通常約為，120C,120C,控制范圍：30C250C30C250CO O一次燃燒空氣溫度根據(jù)焚燒爐出口煙氣溫度設定，按照固定的折線表換算得出，通過調(diào)節(jié)空氣預熱器溫度調(diào)節(jié)閥(蒸汽調(diào)節(jié)閥)的開度進行控制?？刂瓶驁D如下：(2)(2) 一次燃燒空氣流量控制燃燒空氣控制一次空氣量是根據(jù)焚燒爐出口煙氣含 0202 量來控制的，但是由于受焚燒爐出口區(qū)域的溫度和粉塵濃度的影響， 無法在焚燒爐出口設置氧量計， 只能在省煤器出口設置，因此這里所說的焚燒爐出口煙氣含

19、氧量是根據(jù)省煤器出口氧量計的值推算出來的計算值。一次燃燒空氣流量根據(jù)一次燃燒室出口 0202 濃度進行調(diào)節(jié)，其控制框圖如下:(3)(3)二次風流量控制二次風主要是補充一次風不足的部分，同時還要起到對煙氣攪動的作用，具設定值是依據(jù)煙氣含氧量和已吹入的一次風量來設定的。二次風流量根據(jù)焚燒爐出口 O2O2 濃度進行調(diào)節(jié)，其控制框圖如下：(4)(4)一次燃燒空氣分配控制ACC!ACC!算輸出的燃燒空氣控制信號直接輸出到DCDCS S通過DCSfDCSfe e調(diào)節(jié)現(xiàn)場的電動風門裝置最終實現(xiàn)空氣量的調(diào)節(jié)。電動風門分為逆推和順推兩部分，逆推部分共有 1212 個扇形風門、每 3 3個風門由 1 1 組電動執(zhí)

20、行機構進行驅動；順推部分采用單個電動調(diào)節(jié)蝶閥進行控制。風門調(diào)節(jié)裝置用于調(diào)節(jié)一次風的風門開度，目的在于通過調(diào)風使鍋爐保持最佳燃燒工況。一次風配風應滿足中間大兩頭小的原則，即中間風門的開度應該較大，兩頭風門的開度應該較小，這樣才能滿足垃圾爐爐膛內(nèi)燃燒所需的空氣。在此原則上根據(jù)不同垃圾種類配風，當燃料為高熱值垃圾時，一次風量低(相對整個燃燒風量)，在燃燼區(qū)幾乎沒有一次風；低熱值垃圾時，一次風量高（相對整個燃燒風量），燃燼段一次風較多。另外還可以根據(jù)鍋爐水平煙道煙氣含氧量來進行合理配風，按國標要求，水平煙道中煙氣含氧量應控制在（6 61212）%之間。一次燃燒空氣通過爐排各段下面風門電動調(diào)節(jié)裝置進行分

21、配，各段風量按照比率方法進行調(diào)節(jié)?？刂茖ο螅焊稍锒?、燃燒 1 1 段、燃燒 2 2 段、燃燼段下部風門調(diào)節(jié)裝置控制方式：比率調(diào)節(jié)。將空氣以不同的比例分配到爐體進氣口，此項運算稱為比率計算。五 ACOSACC0ACC0 面共包括操作監(jiān)視畫面和運轉設定畫面。 通過這些畫面， 可以實時監(jiān)視爐排的運轉狀況并可以對其進行相應的遠程操作。對于運行過程中需要根據(jù)工況進行設置的一些參數(shù)也可以通過設定畫面來進行修改。1 1 操作監(jiān)視畫面1 1）監(jiān)視內(nèi)容：“中央/現(xiàn)場”指示通過爐排 PLCPLC 控制柜上的中央/ /現(xiàn)場選擇開關可以選擇爐排的操作地點，當選擇開關選到“中央”時，爐排首先進行初始化歸位處理，處理結束

22、后操作監(jiān)視畫面上的“中央”指示燈點亮，這時便可以在操作畫面上進行各種操作。如果“中央”指示燈沒有點亮，則操作畫面上的各個操作無效?！白詣舆\轉中”“自動運轉中”點亮后，表明爐排正按照周期時間的要求自動進行運轉。爐排各段（包括垃圾給料器）的位置當爐排各段到達或停止在前進限、 后退限位置時， 對應的限位指示燈點亮如果爐排各段正在運行， 則通過三角形的指示燈表示運行位置， 運行的方向通過三角形的方向來進行標志。2 2）操作指令：只有當操作監(jiān)視畫面上的“中央”指示燈點亮的時候，畫面上的各個按鈕操作才可以進行?！白詣印?“手動”操作爐排各段 （包括垃圾給料器） 在中央控制室內(nèi)既可以進行“自動”操作， 也可

23、以進行“手動”操作燃病一股-廉思或操作視口直自助富於L|l1CCOF5(ivr省以轉自自助后退歸七為進H星伸止前業(yè)后退停止|定出后退,仲止前正自動后事SS后退限同后很眼3后退眼尼跟陽司需限S身S后退幅君W艮戴遵昨前講詬R-可旌限0陽3后%限的進陶0印逑M9后退限前避展30后送停止前進進行手動操作的時候，先確定要操作的爐排段，然后將其“手動”按鈕按下，這時“手動”按鈕將會點亮提示可以進行手動操作了。 接下來便可以通過各自的“前進”“后退”按鈕進行相應的手動操作了，操作的同時需要觀察相應的位置指示燈以了解爐排的運行情況。進行自動操作的時候，首先將所有的爐排段都打到“自動”的位置，當所有的“自動”按鈕點亮時，便可以進行自動操作了。這時，只需要按下畫面上的“自動啟動”按鈕，爐排各段將按照設定的周期自動運轉。同時，監(jiān)視畫面上的“自動運轉中”指示燈被點亮，提示當前的運行狀態(tài)。如果想要將自動運轉中的爐排全部停止，只需要按下“