DCS系統在垃圾焚燒中的應用

由于垃圾焚燒發電技術具有高效率處理生活垃圾、節約能源、建設周期短以及有利于環保等特點;同時，循環流化床鍋爐CFBB(circulating fluidized bed boilers)具有燃燒效率高、適應性強和燃燒強度大等特點，是值得采用的新鍋爐工藝。所以，采用循環流化床鍋爐焚燒垃圾發電，既能很好地解決城市生活垃圾問題，又能適當緩解近年來的能源危機問題 。

　　一、項目簡介

　　上海電氣南通區域垃圾焚燒熱電聯產項目由上海電氣環保熱電(南通)有限公司以BOT方式建設，位于如皋港經濟開發區內，占地12000O，日處理城市生活垃圾15oot。該項目的服務范圍為南通市、如皋市、通州市和靖江市的城市生活垃圾。同時，建成后的垃圾發電廠可以對開發區內的各種固體廢棄物進行就地處理。電廠采用先進的煙氣處理裝置，保障了大氣質量;垃圾處理過程中利用焚燒技術發電并網;焚燒發電廠產生的余熱可以作為園區工業和生活用熱的來源。這樣，從垃圾處理、廢氣處理到發電、供熱的問題可以同時解決。項目自建成正式投產之日起經營25年，經營期滿后，將整體無償地移交給如皋市人民政府。該項目包括3臺日處理垃圾500t 、產汽75t/h的循環流化床垃圾焚燒爐，2臺15MW抽凝式汽輪發電機組。項目中DCS系統采用上海自動化儀表股份有限公司DCS公司自主開發的SUPMAX800系統。

　　二、CFBB焚燒垃圾發電廠工藝流程

　　2.1循環流化床垃圾焚燒爐

　　循環流化床垃圾焚燒處理技術與設備集垃圾焚燒、供熱和發電于一體，是一種基于循環流化床燃燒技術而發展起來的、新型的、先進的垃圾處理技術和設備。循環流化床是國家相關行業政策明確推薦的節能環保燃燒爐型。該爐型特別適用于燃用劣質燃料，對生活垃圾的高灰分、高水分和低熱值具有較好的適應性。

　　2.2垃圾焚燒工藝流程

　　垃圾焚燒工藝流程如圖1所示。

　　2.3流程簡介

　　當城市垃圾運到焚燒廠倒入垃圾池后，經抓吊入料斗，從焚燒爐的頂端投放進爐內，落在活動床的中央;在流化床內，垃圾被劇烈運動的砂粒擠成碎片而很快燃燒掉。產生的蒸汽進入汽輪機做功繼而發電，產生的煙氣則進入除塵排放或綜合利用。

　　三、DCS控制與管理

　　DCS控制系統應建立在功能完善、危險分散、物理分離和負荷均衡的基礎上，以便增強系統的可靠性和可利用率川。在此基礎上，DCS系統應采用合適的冗余配置，由分散處理單元、過程輸入輸出通道、數據通信系統和人機接口等組成，具有診斷至通道級的自診斷功能以及高度的可靠性。

　　當系統內任一組件發生故障時，均不應影響整個系統的工作。在控制方面，DCS系統應完成模擬量控制系統MCS(modulation control System)、順序控制系統SCS(sequence control system)、電氣控制系統(electrical control system)、數據采集系統DAS(data acquisition system)和鍋爐爐膛安全監控系統FSSS(furnaces safety supeoisory system)功能，以滿足機組各種運行工況的要求，確保機組安全、可靠、高效運行;在應用方面，DCS系統應易于組態、使用、修改和擴展，具有開放性，易于與其他系統通信;在具體對象設計方面，DCS系統應按垃圾電廠的生產過程，分級分層設計，以便在DCS局部故障或設備故障時，可自動或操作員手動選擇較低一級的控制方式，而不致喪失對整個過程的控制。

　四、系統實施介紹

　　全廠設有一個總控制室，采用爐、機、電集中控制方式對以下內容進行監控： 3x500 t/d的循環流化床垃圾焚燒爐(額定產汽量75t/h )、裝機容量為2xC15MW的抽凝式汽輪發電機組及其輔助系統等。

　　4.1上位機配置

　　10臺操作員站進行生產現場的實時監視和管理，其中包括1臺值長站，另設2臺工程師站進行組態調試等，并兼做趨勢報警服務器。

　下位機配置:

　　14套I/O控制站完成現場信號采集、工程單位元變換、控制和聯鎖控制算法、控制輸出以及通過系統網絡將數據和診斷結果傳送到上位機。具體分散處理單元(DPU)的配置如下：3臺鍋爐，共6對(按每臺鍋爐2對配置，其中燃燒系統1對，汽水1對); 2臺汽機，共4對(按每臺汽機2對配置，其中主蒸汽系統、再熱蒸汽系統、回熱抽汽系統1對，油系統和真空系統l對);公用系統部分，2對(減溫減壓、除氧給水各配置l對) ; 遠程循環水1對;遠程綜合水1對。