—爐排爐垃圾焚燒控制特點

1、爐排爐垃圾燃燒控制特點結(jié)合深圳市南山垃圾發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)(DCS)的應(yīng)用,介紹了機械爐排爐垃圾燃燒的控制特點,制定獨特的爐膛負(fù)壓控制和瀝濾液回噴流量控制方案,實施后效果良好。深圳市南山垃圾發(fā)電廠DCS硬件采用美國FOXBORO公司IA系統(tǒng),整個DCS的總成、設(shè)計、組態(tài)及調(diào)試均由西安熱工研究院(熱工院)承當(dāng),其成功投運為實現(xiàn)垃圾燃燒技術(shù)的國產(chǎn)化積累了經(jīng)驗。1控制系統(tǒng)配置南山垃圾發(fā)電廠配置2臺全套引進比利時SEGHERS公司的400t/d多級帶攪動型爐排燃燒爐,1臺12MW凝汽式汽輪發(fā)電機組,母管制。全廠設(shè)置1套分散控制系統(tǒng)(DCS)。硬件采用美國FOXBORO公司的I/ASeries系統(tǒng),其監(jiān)

2、視控制范圍包括:垃圾燃燒爐輔助設(shè)備、余熱鍋爐、煙氣處理輔助設(shè)備、汽輪機及其輔機系統(tǒng)、電氣系統(tǒng);完成數(shù)據(jù)采集(DAS)、模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)和聯(lián)鎖保護(PRO)等系統(tǒng)功能。該系統(tǒng)共配置1臺工程師工作站(AW5100)、1臺值長站(AW7004)、3臺操作員工作站(WP5101、WP5102、WP5103)、6對控制器(CP60FT)及4臺打印機(圖1)。圖1深圳市南山垃圾發(fā)電廠DCS配置機組中一些大型設(shè)備的控制系統(tǒng)是隨主設(shè)備購進的,未直接納入DCS控制范圍,主要有燃燒爐爐排控制系統(tǒng)、煙氣處理控制系統(tǒng)、垃圾抓斗控制系統(tǒng)、除渣除灰系統(tǒng)、化水處理控制系統(tǒng)。根據(jù)各控制系統(tǒng)所采用硬件的

3、特點,采用不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),建立了以DCS為主體的全廠通訊網(wǎng)絡(luò),從而使運行人員可以在DCS上監(jiān)控到全廠的主要設(shè)備信息。2控制方案垃圾燃燒發(fā)電過程與常規(guī)火電機組發(fā)電有著很大不同。因此,如何很好地實現(xiàn)對垃圾燃燒過程的自動控制是一個全新的課題。熱工院依靠在DCS設(shè)計方面的豐富經(jīng)驗,詳細(xì)研究了南山電廠爐排爐的工藝特點,對一些獨特的系統(tǒng)設(shè)計了專門的控制方案。2.1爐膛負(fù)壓控制由于爐排爐在燃燒垃圾時爐排連續(xù)翻動,在爐排翻動時,進入爐膛的一次風(fēng)量會瞬間增大,從而導(dǎo)致由變送器輸出的爐膛負(fù)壓值瞬間變化很大。對此,采用了對爐膛負(fù)壓信號進行濾波處理的方案,要求將瞬間變化的信號切除。具體做法是設(shè)置一濾波時間參數(shù),在變送

4、器輸出信號過程中,使濾波處理后的輸出為輸入的63%(濾波時間t后),將處理后的信號作為過程參數(shù)。這樣就防止了因爐膛負(fù)壓信號的瞬間過大變化而導(dǎo)致爐膛負(fù)壓控制系統(tǒng)的不穩(wěn)定2.2瀝濾液回噴流量控制垃圾瀝濾液能否平安無害處理是垃圾發(fā)電廠防止二次污染的一個重要環(huán)節(jié),南山垃圾發(fā)電廠采用瀝濾液回噴到爐膛的方式對其進行處理。由于瀝濾液噴入爐膛會對燃燒產(chǎn)生影響,且隨著垃圾成分的變化,爐膛溫度也會產(chǎn)生較大變化。因此瀝濾液回噴流量必須根據(jù)爐內(nèi)燃燒情況進行動態(tài)調(diào)整,否那么無法滿足機組的正常運行。結(jié)合工程實際并參考國外經(jīng)驗,采用了根據(jù)爐膛燃燒情況自動調(diào)整瀝濾液回噴流量設(shè)定值的方案:(1)當(dāng)爐膛溫度高于瀝濾液回噴流量控制

5、系統(tǒng)啟動溫度時,瀝濾液回噴流量控制系統(tǒng)啟動(瀝濾液噴入爐膛),設(shè)定值自動設(shè)為最小設(shè)定值。(2)在投入一段時間后,如果爐膛溫度依然高于啟動溫度,那么設(shè)定值自動階梯增大;如果爐膛溫度低于啟動溫度,那么設(shè)定值自動階梯減小。每次增大或減小的值和間隔時間可由運行人員設(shè)置(系統(tǒng)設(shè)定了最大設(shè)定值和最小設(shè)定值,防止投運過程中設(shè)定值過高或過低)。(3)當(dāng)爐膛溫度低于瀝濾液回噴流量控制系統(tǒng)停止溫度時,瀝濾液回噴流量控制系統(tǒng)停止。由于采用了合理的控制策略,南山垃圾發(fā)電廠DCS有效地保證了機組的平安穩(wěn)定運行。經(jīng)調(diào)試,該電廠于2003年12月正式并網(wǎng)發(fā)電,DCS運行良好且穩(wěn)定可靠。實踐證明,該機組的DCS完全滿足垃圾燃

6、燒發(fā)電廠的控制要求。3結(jié)語目前垃圾已成為現(xiàn)代城市的一大公害,采用垃圾燃燒發(fā)電的方式既可有效解決垃圾污染問題,又實現(xiàn)了能源再生,可靠有效的自動化控制系統(tǒng)將為垃圾燃燒發(fā)電廠的平安穩(wěn)定運行提供保證。深圳市南山垃圾發(fā)電廠的成功投運為最終實現(xiàn)垃圾燃燒技術(shù)的國產(chǎn)化積累了經(jīng)驗。內(nèi)容總結(jié)1爐排爐垃圾燃燒控制特點結(jié)合深圳市南山垃圾發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)(DCS)的應(yīng)用,介紹了機械爐排爐垃圾燃燒的控制特點,制定獨特的爐膛負(fù)壓控制和瀝濾液回噴流量控制方案,實施后效果良好2根據(jù)各控制系統(tǒng)所采用硬件的特點,采用不同的網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu),建立了以DCS為主體的全廠通訊網(wǎng)絡(luò),從而使運行人員可以在DCS上監(jiān)控到全廠的主要設(shè)備信息內(nèi)容總結(jié)（1）爐排爐垃圾燃燒控制特點結(jié)合深圳市南山垃圾發(fā)電廠分散控制系統(tǒng)(DCS)的應(yīng)用,介紹了機械爐排爐垃圾燃燒的控制特點,制定獨特的爐膛負(fù)壓控制和瀝濾液回噴流量控制方案,實施后效果良好（2）對此,采用