垃圾焚燒發(fā)電廠電氣及自控系統(tǒng)技術(shù)提案_東芝

1、垃圾焚燒發(fā)電廠電氣及自控系統(tǒng) 技術(shù)提案 廣州東芝白云自動化系統(tǒng)有限公司 2010年8月 開拓·創(chuàng)新 目錄 東芝垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)業(yè)績 焚燒爐種類 電氣及自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案說明 焚燒發(fā)電系統(tǒng)控制方法簡述 監(jiān)控系統(tǒng)畫面簡介 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 2 東芝垃圾處理廠電氣自動化控制系統(tǒng) 1979年開始配套供應(yīng)，已有30年歷史和經(jīng)驗(yàn) 豐富的業(yè)績 - 日本全國有132個垃圾處理廠采用本公司系統(tǒng) 配套項(xiàng)目名 1 2 3 巖手縣釜石市垃圾處理廠 廣島縣吳市第一垃圾焚燒廠 新潟縣加茂市田上町衛(wèi)生組合 處理規(guī)模 （t/日） 100

2、300 60 焚燒爐個數(shù) 2 2 2 設(shè)備投產(chǎn)時間 1979年3月 1979年9月 1980年10月 129 130 131 132 東京都世田谷垃圾處理廠 橫浜市保土谷垃圾處理廠 大阪府枚方市東部垃圾處理廠 埼玉縣西部環(huán)境中心 420 1200 288 300 4 3 4 3 2008年3月 2008年7月 2008年12月 2008年12月 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 3 東芝系統(tǒng)案例 東京都 大田垃圾處理廠 東京都 練馬垃圾處理廠 Copyright © GTBE. 2010. All rights rese

3、rved 4 東芝系統(tǒng)案例 （東京臨海能源利用 株式會社） 設(shè)備概要和整個處理工藝 （2006年投入運(yùn)營） 東京臨海能源利用 株式會社 工 業(yè) 廢 棄 物 廢 棄 物 產(chǎn) 生 者 （ 破 碎 、 篩 選 ） 中 間 處 理 事 業(yè) 者 事業(yè)范圍 廢棄物接收 廢棄物處理發(fā)電 電力 爐渣 鐵鋁 出售給東京電力 出售給建材公司 出售給金屬批發(fā)公司 處理設(shè)備 工業(yè)廢棄物 流化床氣化溶融爐 傳 染 性 醫(yī) 療 廢 棄 物 醫(yī)療機(jī)構(gòu) 私立醫(yī)科大學(xué)協(xié)會 加盟醫(yī)院 民間醫(yī)院 國立公立醫(yī)院 診所 收 集 搬 運(yùn) 公 司 傳染性醫(yī)療廢棄物 專用焚燒爐 發(fā)電能力 處理量 工業(yè)廢棄物 傳染性醫(yī)療廢棄物 出售給建筑公司

4、 雜質(zhì) 回收利用 部分填埋 廢氣處理中產(chǎn)生的處理殘?jiān)鳛樽陨懋a(chǎn)生的廢棄物進(jìn)行填埋處理 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 5 工業(yè)廢棄物廢熱鍋爐醫(yī)療廢棄物廢熱鍋爐氣化溶融爐醫(yī)療廢物焚燒爐發(fā)電機(jī)垃圾投料倉工業(yè)廢棄物垃圾卸貨區(qū)醫(yī)療廢棄物垃圾卸貨區(qū)自動倉庫計(jì)量秤前臺接待處工業(yè)廢棄物處理電氣系統(tǒng)構(gòu)成圖東芝供應(yīng)設(shè)備超高壓輸變電設(shè)備自備發(fā)電機(jī)監(jiān)視控制設(shè)備工業(yè)廢棄物處理系統(tǒng)自控系統(tǒng)圖醫(yī)療廢棄物處理電氣系統(tǒng)構(gòu)成圖醫(yī)療廢棄物處理系統(tǒng)自控框架圖 燃?xì)廨啓C(jī)蒸汽輪機(jī)項(xiàng)目概況(1離居民區(qū)的距離:約3km 噪聲控制由業(yè)主自主實(shí)施工業(yè)用水很豐富排水管網(wǎng)完備物流條

5、件:良好離超高壓輸電線路:約1.5km 由于該發(fā)電廠是有價(jià)處理廢棄物再進(jìn)行發(fā)電,因此政府環(huán)評方面不干預(yù),由企業(yè)自行實(shí)施發(fā)電廠所在位置:位于苫小牧東部大規(guī)模工業(yè)區(qū)內(nèi)周文船運(yùn)碼頭苫小牧垃圾發(fā)電廠燃料儲藏罐燃料前處理空冷電容汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)控制補(bǔ)給水罐工業(yè)用水罐配電設(shè)備灰處理鼓風(fēng)室燃料氣泵設(shè)備貫流式鍋爐尾氣處理裝置項(xiàng)目概況(2占地面積:約45000m2東芝系統(tǒng)案例-（苫小牧垃圾發(fā)電廠-由東芝工程建設(shè)株式會社實(shí)施建設(shè)） 發(fā)電廠設(shè)備規(guī)模 1、發(fā)電量：74MW 2、垃圾處理量：705t/d 3、蒸氣條件：溫度400 壓力62kgcm2G 4、發(fā)電效率：最大27.1% 5、鍋爐臺數(shù)：2臺 6、蒸汽輪機(jī)臺數(shù)：1臺

6、 7、設(shè)計(jì)外界條件 大氣溫度：15 大氣濕度：75% 大氣壓：760mmHg 蒸汽輪機(jī) 發(fā)電機(jī) 鍋爐2 貫流式鍋爐1 工藝處理流程 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 16 目錄 東芝垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)業(yè)績 焚燒爐種類 電氣及自控系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案說明 焚燒發(fā)電系統(tǒng)控制方法簡述 監(jiān)控系統(tǒng)畫面簡介 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 17 我國垃圾焚燒技術(shù)應(yīng)用現(xiàn)狀 爐排爐 田雄SN型爐排爐 馬丁逆推爐排爐 循環(huán)流化床鍋爐 二段往復(fù)式爐排爐 日立造船爐排爐 吉寶西格斯多級爐排爐 回旋

7、(內(nèi)循環(huán)流化床鍋爐 流化床爐 異重型流化床鍋爐 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 18 焚燒爐種類-爐排爐 爐排爐技術(shù)特點(diǎn) 全部焚燒生活垃圾，啟動時可以以油為輔助燃料；進(jìn)料垃圾 不需要預(yù)處理； 依靠爐排的機(jī)械運(yùn)動實(shí)現(xiàn)垃圾的攪動與混合，促進(jìn)垃圾完全 燃燒，不同的爐排產(chǎn)商在爐排的設(shè)計(jì)上各有特點(diǎn)； 焚燒爐內(nèi)垃圾為穩(wěn)定燃燒，燃燒較為完全，飛灰量少，爐渣 熱酌減率低； 技術(shù)成熟，設(shè)備年運(yùn)行時間可達(dá)8000小時以上；垃圾需要連 續(xù)焚燒，不宜經(jīng)常起爐和停爐。 Copyright © GTBE. 2010. All rights res

8、erved 19 19 19 焚燒爐種類-流化床 流化床鍋爐技術(shù)特點(diǎn) 需要石英砂作為輔料，需要摻煤才能理想燃燒，在煤價(jià)較低或上網(wǎng)電價(jià)較 高的情況下，摻煤越多焚燒廠的經(jīng)濟(jì)效益越好； 可以混燒多種廢物，但是進(jìn)料越均勻越好，一般需要有前分選和破碎工序 ； 焚燒爐內(nèi)垃圾處于懸浮流化狀態(tài)，為瞬時燃燒，飛灰量大，飛灰量是爐排 爐的34倍；此外，流化床焚燒的一個特點(diǎn)是爐渣的熱酌減率較低，僅為 12； 物料處于懸浮狀態(tài)，煙氣流速高，對焚燒爐的沖刷和磨損比較嚴(yán)重； 流化床爐的檢修相對較多，年運(yùn)行時間相對較短，通常只有6000-8000小 時； 流化床爐起爐和停爐較為方便； 減少金屬酸性腐蝕，發(fā)電效率較高。 20

9、 20 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 20 23 23 25 25焚燒爐種類-爐排爐 日本日立造船 Hitachi Zosen, Japan 爐排上設(shè)置落差，使垃圾翻轉(zhuǎn)、松散 活動爐排與固定爐排相互運(yùn)動，可以清除 爐排片間的積灰，避免堵塞 設(shè)置撥火裝置 Dropping variance of the grate makes the waste very loose. Active grate and fixed grate move mutually . Poker mechanism Copyright © GT

10、BE. 2010. All rights reserved 26 26 26 焚燒爐種類-爐排爐 國產(chǎn)二段往復(fù)式爐排 Domestic Stoke Grate 逆推爐排 順推爐排 杭州新世紀(jì)能源環(huán)保工程股份有限公司 New Century Energy Co. Ltd, Hangzhou 溫州偉明集團(tuán)有限公司 Weiming Group, Wenzhou, Zhejiang 由逆推爐排和順推爐排組合而成 逆推爐排向下傾斜 順推爐排為水平布置 adverse pusher parallel pusher 溫州東莊垃圾發(fā)電廠 溫州臨江垃圾發(fā)電廠 溫州永強(qiáng)垃圾發(fā)電廠 昆山垃圾發(fā)電廠 杭州濱江垃圾焚燒

11、廠 江蘇太倉垃圾焚燒發(fā)電廠 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 27 27 27 焚燒爐種類-爐排爐 重慶三峰SITY2000爐排 SanFeng, Chongqing 重慶同興垃圾焚燒發(fā)電廠 福州紅廟嶺垃圾焚燒發(fā)電廠 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 28 28 28 焚燒爐種類-流化床 浙江大學(xué) · 異重流化床 Zhejiang University 高比重惰性物料循環(huán) 特殊布風(fēng)結(jié)合定向風(fēng)帽結(jié)構(gòu) 二次風(fēng)旋渦分段燃燒 垃圾滲濾液回噴爐膛焚燒 應(yīng)用業(yè)績已有10

12、余項(xiàng) 杭州老余杭垃圾焚燒廠 杭州錦江喬司垃圾電廠 山東菏澤焚燒廠 鄭州滎錦焚燒廠 金華熱電有限公司等······ Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 29 29 29 焚燒爐種類-流化床 北京中科通用 · 循環(huán)流化床 Zhongke Tongyong Co. 能適應(yīng)低品位垃圾燃料組成 采用定向均勻布風(fēng)，燃燒穩(wěn)定 選用外置過熱器，解決了HCl腐蝕問題， 提高熱能回收效率 目前已建和在建的焚燒項(xiàng)目有10余項(xiàng) 浙江嘉興熱電廠 東莞市市區(qū)垃圾焚燒廠 寧波市鎮(zhèn)海垃圾焚燒廠

13、四川彭州垃圾焚燒廠 ······ Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 30 30 30 復(fù)水槽尿素儲存槽高壓儲存器噴霧反應(yīng)塔爐排爐煙囪灰燼運(yùn)輸一次鼓風(fēng)機(jī)空氣預(yù)熱器二次鼓風(fēng)機(jī) 東芝集成控制系統(tǒng)V-Series的特征 S 模塊順序 控制 L模塊回路控 制 C 模塊 計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)處理 而且，S模塊與L模塊的程序語言遵循已普及的國際標(biāo)準(zhǔn)語 言IEC61131-3。由于這是不依賴于硬件的通用語言，有利 于已開發(fā)的應(yīng)用程序的再利用。 Copyright © GTBE. 2010

14、. All rights reserved 41 東芝V Series控制器應(yīng)用領(lǐng)域的覆蓋程度 系統(tǒng)規(guī)模 大規(guī)模 V-Series PLC DCS 商用 計(jì)算機(jī) 工控機(jī) 中規(guī)模 小規(guī)模 S: 順序控制 運(yùn)動, 邏輯控制 單環(huán)控制器 L: 回路控制 儀表控制 C: 計(jì)算機(jī)控制 數(shù)據(jù)處理 控制用途 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 42 東芝V-Series產(chǎn)品構(gòu)成 Model 3000 系列 系統(tǒng)規(guī)模 大規(guī)模 中規(guī)模 小規(guī)模 S3 S2 L3 L2 L1 C3 C2 Model 2000 系列 Model 1000 系列 S: 順序

15、控制 L: 回路控制 C: 計(jì)算機(jī)控制 控制用途 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 43 西門子DCS Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 44 該品牌工程師站CFC（Continuous Function Chart） Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 45 DCS自控系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D(參考 Internet Client1 防火墻 Client2 Client3 DLP SERVER2 SERVER1 H

16、IS1(操作站 HIS2(操作站 HIS3(操作站 HIS4(工程師站 激光打印機(jī) 噴墨打印機(jī) DLP控制器 以太網(wǎng)交換機(jī) 工業(yè)交換機(jī) 控制LAN: Ethernet IP多模光纖環(huán)網(wǎng) 焚燒爐控制站 余熱鍋爐控制站 汽輪機(jī)控制站 公共工程控制站 電氣控制站 CPU(冗余 CPU(冗余 CPU(冗余 CPU(冗余 CPU(冗余 I/O (第三方控制器 I/O (第三方控制器 I/O (第三方控制器 I/O (第三方控制器 I/O 爐排控 尿素溶液 制站 控制系統(tǒng) 滲瀝液 控制站 余熱鍋爐 控制系統(tǒng) 數(shù)字電液 緊急跳閘 調(diào)節(jié)系統(tǒng) 系統(tǒng) 垃圾抓斗 控制站 凈水控 制站 (連接電力儀表） (連接溫度、

17、流量、壓力等儀表） (連接溫度、液位、流量、壓力等 儀表） (連接溫度、流量、壓力等儀表） 綜合泵房 控制站 油泵控 制站 (連接溫度、流量、濃度、壓力等 儀表） Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 46 中央監(jiān)控系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng)組成 監(jiān)控系統(tǒng)組成 由兩臺互為熱備的數(shù)據(jù)服務(wù)器、工程師站、操作員站、閉路監(jiān)控系統(tǒng)、 大屏幕顯示系統(tǒng)、打印機(jī)、UPS等組成。 冗余設(shè)計(jì) 冗余設(shè)計(jì) 包括DCS系統(tǒng)服務(wù)器冗余、光纖環(huán)網(wǎng)冗余、控制器冗余、總線冗余等。 Internet Client1 防火墻 Client2 Client3 DLP SERVER2 S

18、ERVER1 HIS1(操作站 HIS2(操作站 HIS3(操作站 HIS4(工程師站 激光打印機(jī) 噴墨打印機(jī) 服務(wù)器冗余 以太網(wǎng)交換機(jī) DLP控制器 工業(yè)交換機(jī) 光纖環(huán)網(wǎng)冗余 控制LAN: Ethernet IP多模光纖環(huán)網(wǎng) Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 47 中央監(jiān)控系統(tǒng) 監(jiān)控系統(tǒng)組成 監(jiān)控系統(tǒng)組成 由兩臺互為熱備的數(shù)據(jù)服務(wù)器、工程師站、操作員站、閉路監(jiān)控系統(tǒng)、 大屏幕顯示系統(tǒng)、打印機(jī)、UPS等組成。 冗余設(shè)計(jì) 冗余設(shè)計(jì) 包括DCS系統(tǒng)服務(wù)器冗余、光纖環(huán)網(wǎng)冗余、控制器冗余、總線冗余等。 標(biāo)準(zhǔn)控制器 總 線 冗 余 控制器冗

19、余 I/O I/O Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 48 垃圾焚燒發(fā)電系統(tǒng)中儀表監(jiān)測點(diǎn)清單（參考） 儀表：溫度計(jì)、壓力計(jì)、液位計(jì)、空氣流量計(jì)、水流量計(jì)、蒸汽流量計(jì)、NOX濃度測定儀、SO2濃度測定儀、CO濃度測定儀、O2濃度測定儀、HCL濃度測定 儀、煤塵濃度測定儀、水分濃度測定儀、HG濃度測定儀、NH3濃度測定儀 設(shè)備 類別 儀表監(jiān)測點(diǎn) 鍋爐出口排氣溫度 排氣減溫塔出口排氣溫度 灰塵過濾器出口排氣溫度 脫硝反應(yīng)塔入口排氣溫度 煙囪入口排氣溫度 煙囪頂部排氣溫度 爐內(nèi)排氣溫度 主副煙道排氣溫度 氣體混合室上中下部排氣溫 度 鍋爐對流傳熱面入口排氣溫 度 FDF入口空氣溫度 燃燒用空氣溫度 鍋爐給水溫度 鍋爐缸出口蒸汽溫度 脫硝反應(yīng)塔入口NH3氣體溫度 過熱器出口蒸汽溫度 減溫器出口蒸汽溫度 爐排驅(qū)動裝置油溫度 液位 計(jì)及 其他 濃度 計(jì) 設(shè)備 類別 儀表監(jiān)測點(diǎn) 脫硝設(shè)備入口NOX濃度 脫硝設(shè)備入口SO2濃