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 ACC空制算法實現(xiàn)，ACC與 DCS系統(tǒng) 采用OPC協(xié)議通訊，完成數(shù)據(jù)的采集和控制。通過調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，燃燒風量自動控制與時可靠，其 余局部采用模擬信號引入 ACC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，ACC控制模式自由轉換。二ACC系統(tǒng)功能ACC自動燃燒控制系統(tǒng)主要通過調節(jié)燃燒空氣和爐排速度實現(xiàn)自動燃燒的 目的。ACC系統(tǒng)的各種功能組成參見下面的框圖。 其各種控制和算法的主要目的是 為了保證爐內燃燒穩(wěn)定的進展，并實現(xiàn)每天的燃燒目

2、標。1爐排控制磐很堀揺入垃空岳度頂測上城鯊廣，空制爐掛爲慝u垸坦一密虞眞篝A|垃圾層厚1垃塊再柚S;1更忙曠刁劌曲川匕玻啟厚羔丄“止-藝醺爐劉衛(wèi)頂2）刎辺辱住書.坨蟄宵M調翹演骨-垃駛層號匪対演坤2燃燒控制三爐排控制燃燒爐內垃圾的投入通過改變垃圾給料器以與各爐排周期進展。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 -后退限，縮短周期如此各段爐排、給料器快速動作，增長周期如此各段爐 排、給料器動作減緩。1給料機通過給料器的周期時間調節(jié)垃圾燃燒量。 觀察當日燃燒量曲線，如果燃燒量 較少如此縮短周期，反之如此延長周期。并且觀察爐內狀況，垃圾少如此縮短， 垃圾多如此延

3、長。當然，投入量的變化會對爐內整體狀況產(chǎn)生影響。 由于此影響會在晚些時候 30分鐘1小時顯現(xiàn)出來，所以當周期變化后要充分監(jiān)視爐內狀況。并且， 垃圾投入垃圾料斗后約30分鐘才投入燃燒爐，因此投入垃圾的比重會發(fā)生巨大 變化，此時需在約30分鐘后重新調整給料周期。2枯燥段爐排給料機運送來的垃圾在枯燥段上充分枯燥后移送至燃燒段。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，縮短周期供應垃圾。 反之，燃燒段垃圾較多如此延長。3燃燒1段、燃燒2段此局部爐排控制垃圾燃燒。垃圾燃燒較快時縮短周期。反之，垃圾燃燒較慢 時為防止垃圾未燃盡如此延長周期。4后燃燒段爐排為防止未燃盡的垃圾排出爐外

4、，而再次加熱燃燒的爐排段。根本上此周期不 做改變。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如此延長 周期防止灰落入排渣機。確保后燃燒段爐排上的灰層厚度達io20cm盡量使其緩慢動作。爐排控制功能描述見下面的框圖：爐排PL控制系統(tǒng)各段爐排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展操作。當選擇主控操作時又提供了3種操作模式，分別為：手動模式：可對各段爐排進展前進和后退的人工操作。自動模式：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。ACC莫式：根據(jù)垃圾燃燒量、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

5、排的動作周期，各段爐排根據(jù)演算給定周期進展動作。注：自動操作和ACC模式操作相互切換時，動作周期是類似于無擾切換的。 當從自動模式切換到ACC模式時，ACC模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)ACC的運算結果逐步調整動作周期；當從ACC模式切換 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垃圾燃燒量計算燃燒量演算是根據(jù)對垃圾料斗和垃圾吊車投入垃圾的重量和次數(shù)進展數(shù)據(jù) 采樣并保存，在規(guī)定的時間內對所保存的數(shù)據(jù)進展一次分析， 計算出單位時間內 垃圾的燃燒量。同時依據(jù)這些數(shù)據(jù)還可計算出所燃燒垃圾的體積，因此可計算出 垃圾的密度。這些

6、計算在每次垃圾投料時計算一次。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)垃圾料斗的形狀進展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展插 值計算即可得到相對應的垃圾料斗容量。控制框圖如下：垃圾料斗折線垃圾料斗料位演算容量2本次垃圾增加量演算以1秒為周期對垃圾容量（由垃圾料斗料位換算而來）進展采樣（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秒到投料后72 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=料斗內垃圾容量最大值-料斗內垃圾容量最小值3垃圾密度演算

7、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 圾吊車稱重單元進展測量，垃圾增加局部的容量由上述計算得出。即: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展移動平均演算， 得出的最終垃圾密度可以用作 燃燒判斷的依據(jù)。4垃圾燃燒量演算垃圾燃燒量即每小時燃燒垃圾的重量， 是由垃圾燃燒的速度體積速度和 垃圾的密度演算得出的。即：垃圾燃燒量=垃圾燃燒速度體積速度X垃圾密度其中垃圾密度已經(jīng)進展了演算，垃圾燃燒速度根據(jù)兩次投料的時間間隔內所 燃燒的垃圾容量計算得出。 即:垃圾燃燒速度=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垃圾燃燒量

8、偏差演算通過垃圾燃燒量偏差演算可以判斷當前的燃燒量跟燃燒目標之間的偏差，其判斷結果將指導爐排進展速度調節(jié)以保證實現(xiàn)每日的燃燒量目標。燃燒量與目標燃燒量的偏差高于垃圾燃燒量的允許偏差 （正偏差）時，當前燃 燒量過多；燃燒量與目標燃燒量的偏差低于垃圾燃燒量的允許偏差 負偏差時， 當前燃燒量過少；燃燒量與目標燃燒量的偏差介于垃圾燃燒量的允許偏差之內正負偏差之間時，當前燃燒量適當。3垃圾燃燒量控制為了實現(xiàn)每天的燃燒目標，根據(jù)當前的燃燒量以與垃圾熱值和垃圾層厚的偏 差進展綜合判斷，通過調節(jié)垃圾給料器、枯燥段、燃燒 1段、燃燒2段的周期時 間來進展控制?？刂茖ο螅豪o料器、枯燥段、燃燒 1段、燃燒2段控

9、制方式：在操作監(jiān)視畫面上將垃圾給料器、枯燥段、燃燒1段、燃燒2段打到自動模式并按下 ACC ON按鈕。控制狀況：比垃圾燃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 取其平均值作為計算用的垃圾發(fā)熱量。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

10、定值之間的偏差， 其判斷結果將指導爐排進展速度調節(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垃圾層厚演算垃圾層厚的計算較為特殊，需在指定條件下測試枯燥段風壓值， 在燃燒爐運 行時根據(jù)實際的枯燥段風壓和風溫， 結合測試條件下對應風量的風壓控制， 進展 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、爐內壓力等計算出枯燥帶的垃圾層厚， 并判斷 其厚

11、度是否適宜。(2)枯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壓力，記錄不同一次風流量下所對應 的枯燥帶計錄下壓損，并制作相應的折線表。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展速度調節(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正負偏差之間時，當前垃圾層厚適當。 8垃圾層厚控制為了保證爐排枯燥段上面的垃圾層厚的穩(wěn)定， 根據(jù)當前的垃圾層厚以與垃圾 熱值和燃燒量的偏差進展綜

12、合判斷，通過調節(jié)爐排枯燥段和燃燒1段的周期時間來進展控制?？刂茖ο螅嚎菰锒?、燃燒1段控制方式：在操作監(jiān)視畫面上將枯燥段、燃燒 1段打到自動模式并按下 ACC ON按鈕?？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，爐內垃圾量發(fā)生劇烈變化的時候請通過手動控制進展 干預。9垃圾料斗搭橋判斷根據(jù)垃圾料斗內料位的變化可以判斷是否發(fā)生搭橋， 當系統(tǒng)正在運行而料位 在設定的時間內沒有變化或變化為小如此判定為搭橋。搭橋信號將發(fā)送到DCS啟動自動破橋程序，破橋成功后搭橋信號自動消失。Q （WO垃圾料斗搭橋垃圾料斗料位T時間內變化小于a%爐排運轉中（自動或ACC模

13、式）垃圾料斗料位T時間內變化大于b%垃圾吊車投料信號10爐排控制演算爐排控制演算根據(jù)垃圾燃燒量偏差演算、垃圾發(fā)熱量偏差演算、垃圾層厚偏 差演算的判斷結果進展綜合判斷，最終輸出爐排速度調節(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)定進展并實現(xiàn)每日的垃圾燃燒量。其中ACC運算輸出的燃燒空氣控制信號直接 輸出到DCS通過DCS來調節(jié)現(xiàn)場的各個擋板最終實現(xiàn)空氣量的調節(jié)； ACC運算 輸出的爐排控制信號如此通過 Profibus-DP通訊傳送到爐排PLC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AC

14、C系統(tǒng)燃燒空氣控制功能描述見下面的框圖:燃燒空氣分為兩種：1一次燃燒空氣自爐下風箱吹入的空氣2二次燃燒空氣從枯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，送至枯燥段、燃燒段、燃燼段 爐排。每臺爐配1臺一次風機，采用變頻調節(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臺二次風機，采用變頻調節(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。1一次燃燒空氣1枯燥段空氣：在枯燥段上為促使垃圾枯燥所需空氣。2燃燒段12空氣：實

15、際為垃圾燃燒所必須的空氣。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。要想使燃燒段垃圾燃燒活躍 如此增加吹入量，想要抑制燃燒如此減少吹入量。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，02爐出口溫度的調整也需要使用此局部空氣。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，02濃度低時稍微增加空氣量。相反，爐出口溫度低，02濃度較高時如此減少空氣 量。2二次燃燒空氣二次燃燒空氣：促使煙氣中未燃成分CO在二次燃燒室徹底完全燃燒 所需的空氣。CO濃度頻繁達到最頂峰時增加吹入量。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、

16、二次風流量控制、一次燃燒空氣分配控制四個子系統(tǒng)。1一次燃燒空氣溫度控制爐出口溫度管理值 8501000C。為了抑制二噁英的生成，需保持爐出口溫 度達到850E以上。如果爐出口溫度達到1000C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。并且，易產(chǎn)生NOx由于垃圾質原因會有暫時超過1000C的情況發(fā)生，但最好盡量保持在 1000C以下。燃燒空氣溫度通常約為，120C，控制X圍：30C 250C。一次燃燒空氣溫度根據(jù)燃燒爐出口煙氣溫度設定，按照固定的折線表換算得出，通過調節(jié)空氣預熱器溫度調節(jié)閥蒸汽調節(jié)閥的開度進展控制?？刂瓶驁D如下:2一次燃燒空氣流量控制燃燒空氣控制一次空氣量

17、是根據(jù)燃燒爐出口煙氣含 02量來控制的，但是由 于受燃燒爐出口區(qū)域的溫度和粉塵濃度的影響，無法在燃燒爐出口設置氧量計， 只能在省煤器出口設置，因此這里所說的燃燒爐出口煙氣含氧量是根據(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 02濃度進展調節(jié)，其控制框圖如下:一扶聲住空 弓盍農(nóng)弔3二次風流量控制二次風主要是補充一次風不足的局部， 同時還要起到對煙氣攪動的作用，其 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)燃燒爐出口 02濃度進展調節(jié)，其控制框圖如下：覽金孑二二S4一次燃燒空氣分配控制ACC運算輸出的燃燒空氣控制信號直接輸出到 DCS通過DC

18、S來調節(jié)現(xiàn)場的 電動風門裝置最終實現(xiàn)空氣量的調節(jié)。 電動風門分為逆推和順推兩局部， 逆推局 部共有12個扇形風門、每3個風門由1組電動執(zhí)行機構進展驅動；順推局部采 用單個電動調節(jié)蝶閥進展控制。風門調節(jié)裝置用于調節(jié)一次風的風門開度，目的 在于通過調風使鍋爐保持最優(yōu)燃燒工況。一次風配風應滿足中間大兩頭小的原如 此，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 爐爐膛內燃燒所需的空氣。在此原如此上根據(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

19、道煙氣含氧量來進展合理配風，按國標要求，水平煙道中煙氣含氧量應控制在612之間。一次燃燒空氣通過爐排各段下面風門電動調節(jié)裝置進展分配， 各段風量按照 比率方法進展調節(jié)?？刂茖ο螅嚎菰锒巍⑷紵?段、燃燒2段、燃燼段下部風門調節(jié)裝置控制方式：比率調節(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。一次燃燒空氣量FXa%廠干燥段比率計算IF-燃燒1段比率計算FXb%FXC%燃燒2段比率計算IF°FXd%燃燼段比率計算五ACC畫面ACC®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展相應的遠程操作。 對于運行過程中需要根據(jù)

20、工 況進展設置的一些參數(shù)也可以通過設定畫面來進展修改。1操作監(jiān)視畫面操佗盅視畫面自動車忙屮后甩條上董世后昱沖此前進厲退Wjt 前磴號唱辭止 itJdt后皂件止航遠2EHI前*恨啟懸很-人用4牌 ®7限 ®J&J8J 限<2限®聘陽8尼退H0f®前dr偲 ®33ip ft1）監(jiān)視內容：“中央/現(xiàn)場指示通過爐排PLC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，爐排首先進展初始化歸位處理，處理完畢后操作 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展各種操作。 如果“中央指示燈沒有點亮，如此操

21、作畫面上的各個操作無效?！白詣舆\轉中“自動運轉中點亮后，明確爐排正按照周期時間的要求自動進展運轉。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，如此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展標志。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展。“自動 / “手動操作爐排各段包括垃圾給料器在中央控制室內既可以進展“自動操作，也可以進展“手動操作進展手動操作的時候，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展手動操作了。接下來便可以通過 各自的“前進“后退按鈕進展相應的手動操作了，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。進展自動操作的時候，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，便可以進展自動操作了。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“