垃圾焚燒發電廠自動化解決方案

一、前言

中控作為國內著名自動化產品供應商，已經為多家垃圾焚燒發電企業從控制層到管理層提供了完整的解決方案，包括垃圾進廠計量，垃圾預處理，垃圾焚燒爐，汽機監控，廠用電與電氣系統監控，尾氣處理及生產管理環節等，實現了對整個生產過程數據采集、調節控制、順序控制、聯鎖保護、歷史數據采集、記錄、打印，過程優化等功能；同時WebField 系列DCS控制系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、回轉窯焚燒爐。其中爐排式垃圾焚燒爐與流化床垃圾焚燒爐主要用于處理城市生活垃圾，而回轉窯焚燒爐則主要用于處理醫療垃圾與有毒的工業廢棄物，不配置汽輪發電機，控制系統相對簡單,在這里就不詳細介紹。

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系統、風煙系統、汽水系統組成。

2.1 爐排垃圾焚燒爐的控制方案

由于爐排垃圾焚燒爐燃料的特殊性，決定它特有的工藝流程與系統結構，所以在控制方案方面與燃燒其它燃料的鍋爐相比有著很大的差別，主要表現在爐膛溫度控制、負荷控制、滲濾液回噴流量控制等控制系統上。

u 爐膛溫度控制

中控對爐排垃圾爐的爐膛溫度控制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”標準。在爐膛溫度未達標準之前垃圾給料門是關閉的。當爐膛溫度達到標準后，給料門自動打開，開始投料，隨著投料量的加大，垃圾燃燒負荷增加，啟動燃燒器在燃燒器管理模塊的控制下逐漸減少負荷，最后依次關閉，完全由垃圾提供的熱量來維持爐內溫度。此時進入第二階段，在這一階段即要保證爐膛溫度達到“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，并對其進行負荷分配。

u 負荷控制

中控的控制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、等待時間，同時計算出爐排的運動速度，送給液壓系統來控制垃圾給料機與爐排的運動，這種模擬量與開關量相結合的方法，很好的克服了由于垃圾熱值變化而引起的燃燒不穩定。中控在國內率先實現了采用DCS對爐排垃圾焚燒爐的給料系統與爐排驅動系統自動控制，掌握了此類垃圾爐自動控制的核心技術。

u 滲濾液回噴流量控制

垃圾焚燒廠大多采用滲濾液回噴入爐膛內通過燃燒來處理，因此滲濾液回流量對爐膛溫度影響很大，必須根據燃燒情況對滲濾液量進行適當調整。中控根據國外經驗并結合國內實際情況開發了滲濾液控制模塊，可對滲濾液回流量進行可靠控制。

u 石灰漿流量與濃度控制

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制。

2.2 爐排垃圾爐控制方案的典型應用

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，配兩臺12MW純凝汽輪發電機組，日處理垃圾量最大可達1260噸。該廠的控制系統采用的是中控的WebField ECS-100系統，來實現生產過程狀態監視、運行操作、過程控制、事件報警、聯鎖保護等功能，并負責與各個子系統的PLC通訊。

控制系統由五臺操作站、一臺工程師站，兩臺通訊站、五臺過程控制站組成,設計I/O點數為1992點，系統實際容量為2200點。系統投運以后,運行穩定,為用戶創造了巨大的經濟效益。