DCS系統(tǒng)在新世紀二段往復(fù)式垃圾焚燒爐中的應(yīng)用

北極星環(huán)保網(wǎng)訊:摘要：文章介紹了和利時公司DCS系統(tǒng)在新世紀二段往復(fù)式垃圾焚燒爐中的應(yīng)用，分別對新世紀二段往復(fù)式垃圾焚燒爐的工藝結(jié)構(gòu)特點、過程控制DCS系統(tǒng)、焚燒爐自動燃燒控制策略的實現(xiàn)方法進行分析。

關(guān)鍵詞：二段往復(fù)式垃圾焚燒爐；DCS；自動燃燒控制技術(shù)

1概述

垃圾焚燒發(fā)電是通過垃圾干燥、燃燒和燃燼三個階段，讓垃圾在850℃至1100℃的高溫下充分燃燒。燃燒中，可通過DCS自動控制系統(tǒng)即時監(jiān)控和調(diào)整焚燒爐內(nèi)垃圾的燃燒工況，及時調(diào)節(jié)推料器及爐排運行速度和燃燒風量。焚燒垃圾產(chǎn)生的高溫煙氣在余熱鍋爐中進行熱交換，產(chǎn)生過熱蒸汽，推動汽輪發(fā)電機組產(chǎn)生電能。電能通過電網(wǎng)，輸送到各地，實現(xiàn)了垃圾減量化、資源化、無害化處理。

2新世紀二段往復(fù)式垃圾焚燒爐的工藝結(jié)構(gòu)特點

新世紀公司二段往復(fù)式垃圾焚燒爐是在日本三菱馬丁型垃圾焚燒爐基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。早期的日本三菱馬丁型垃圾爐兩列逆推式爐排采用一對液壓

油缸來驅(qū)動；干燥段、燃燒段、燃燼段的逆推爐排運動速度是相同的。由于逆動爐排的作用，使爐排上的垃圾得到均勻的、充分的攪動和翻轉(zhuǎn)，對燃燒時產(chǎn)生表面固化的垃圾團還有破碎作用，讓垃圾得到足夠的空氣進行燃燒。而在實際運行過程中，干燥段、燃燒段、燃燼段爐排的運動速度要求是不相同的：干燥段、燃燼段爐排速度應(yīng)當比較慢；而燃燒段爐排運動速度應(yīng)當比較快。

而早期日本三菱的馬丁型垃圾焚燒爐，三段爐排共用一對液壓油缸來驅(qū)動，三段爐排的運動速度是一致的，三段爐排運動速度以滿足燃燒段的需求為主。由于燃燒段逆推爐排運動速度比較快，從而導(dǎo)致垃圾往往在干燥段及燃燼段爐排上向前運動過快，還沒有充分燒透就掉落到垃圾渣坑里去了。針對這個問題，新世紀公司作了重大改進，在原有的逆推爐排下方，增設(shè)了順推爐排。

新世紀二段往復(fù)式（逆推+順推）垃圾焚燒爐排的主要特點是：二段往復(fù)式逆推爐排由1對油缸驅(qū)動；爐排有一定傾斜度，通常有14級；垃圾進入爐膛在傾斜的逆推爐排上不斷翻滾攪拌、干燥著火、燃燒。順推爐排位于逆推爐排下方；通常有6級；延長了垃圾在燃燼段的停留時間，垃圾基本上是在順推爐排的床面上充分燃燼的。

二段往復(fù)式垃圾焚燒爐在逆推爐排床面上有一個較長的干燥區(qū)，從而使得即使是含水量高達50%的低熱值垃圾，在二段往復(fù)式垃圾焚燒爐內(nèi)也能燃燒。通常，垃圾經(jīng)過進料漏斗，由DCS控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)垃圾給料器的給料量；同時把垃圾推入爐排干燥段。在由DCS控制系統(tǒng)調(diào)節(jié)控制下，先后使垃圾依次通過干燥段、燃燒段（逆推爐排）；然后再進入燃燼段（順推爐排），最后燃燼的爐渣在順推爐排作用下，落入爐渣儲坑。

3DCS系統(tǒng)對新世紀二段往復(fù)式垃圾焚燒爐過程控制

和利時公司DCS系統(tǒng)對垃圾焚燒爐的控制積累了比較豐富的工程經(jīng)驗，并針對新世紀二段往復(fù)式垃圾焚燒爐開發(fā)了一系列控制算法塊，如料層控制、推料機控制、爐排控制、出渣機控制、料斗門控制等算法功能塊，簡單易學(xué)；針對焚燒爐行業(yè)垃圾成分復(fù)雜、熱值不均、焚燒爐經(jīng)常偏離最佳燃燒工況等特點，在鍋爐蒸發(fā)量控制、逆推爐排尾部料層調(diào)節(jié)控制、順推爐排風門控制、液壓站控制等做了優(yōu)化控制方案，更有效的提高全廠自動化控制水平，從而減少運行、檢修人員的工作強度和工作時間，提高了生產(chǎn)效率，降低了整體運營成本。以下介紹由和利時DCS實現(xiàn)的四川內(nèi)江生活垃圾焚燒發(fā)電廠項目的新世紀垃圾焚燒爐的應(yīng)用案例。

新世紀垃圾焚燒爐項目全廠DCS系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如圖1所示。

DCS系統(tǒng)配置7個過程控制站，分別為：ACC系統(tǒng)控制站、余熱鍋爐控制站、煙氣凈化控制站、汽機控制站、DEH系統(tǒng)控制站、公共系統(tǒng)控制站和化水系統(tǒng)控制站，完成對整個垃圾焚燒發(fā)電項目各系統(tǒng)的監(jiān)視和控制。

監(jiān)控操作站的配置：DCS系統(tǒng)共配置5個操作員站（分別為：鍋爐OS1、鍋爐OS2、汽機OS3、汽機OS4、公用OS5）、1個工程師站、兩臺歷史數(shù)據(jù)服務(wù)器。

全廠DCS系統(tǒng)控制范圍：垃圾運輸?shù)姆Q重汽車衡系統(tǒng)，焚燒爐輔機及ACC系統(tǒng)，余熱鍋爐，煙氣凈化系統(tǒng)，汽機本體、輔機及DEH系統(tǒng)，化水系統(tǒng)，全廠公用系統(tǒng)。

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