DCS系统在新世纪二段往复式垃圾焚烧炉中的应用

北极星环保网讯:摘要：文章介绍了和利时公司DCS系统在新世纪二段往复式垃圾焚烧炉中的应用，分别对新世纪二段往复式垃圾焚烧炉的工艺结构特点、过程控制DCS系统、焚烧炉自动燃烧控制策略的实现方法进行分析。

关键词：二段往复式垃圾焚烧炉；DCS；自动燃烧控制技术

1概述

垃圾焚烧发电是通过垃圾干燥、燃烧和燃烬三个阶段，让垃圾在850℃至1100℃的高温下充分燃烧。燃烧中，可通过DCS自动控制系统即时监控和调整焚烧炉内垃圾的燃烧工况，及时调节推料器及炉排运行速度和燃烧风量。焚烧垃圾产生的高温烟气在余热锅炉中进行热交换，产生过热蒸汽，推动汽轮发电机组产生电能。电能通过电网，输送到各地，实现了垃圾减量化、资源化、无害化处理。

2新世纪二段往复式垃圾焚烧炉的工艺结构特点

新世纪公司二段往复式垃圾焚烧炉是在日本三菱马丁型垃圾焚烧炉基础上发展起来的。早期的日本三菱马丁型垃圾炉两列逆推式炉排采用一对液压

油缸来驱动；干燥段、燃烧段、燃烬段的逆推炉排运动速度是相同的。由于逆动炉排的作用，使炉排上的垃圾得到均匀的、充分的搅动和翻转，对燃烧时产生表面固化的垃圾团还有破碎作用，让垃圾得到足够的空气进行燃烧。而在实际运行过程中，干燥段、燃烧段、燃烬段炉排的运动速度要求是不相同的：干燥段、燃烬段炉排速度应当比较慢；而燃烧段炉排运动速度应当比较快。

而早期日本三菱的马丁型垃圾焚烧炉，三段炉排共用一对液压油缸来驱动，三段炉排的运动速度是一致的，三段炉排运动速度以满足燃烧段的需求为主。由于燃烧段逆推炉排运动速度比较快，从而导致垃圾往往在干燥段及燃烬段炉排上向前运动过快，还没有充分烧透就掉落到垃圾渣坑里去了。针对这个问题，新世纪公司作了重大改进，在原有的逆推炉排下方，增设了顺推炉排。

新世纪二段往复式（逆推+顺推）垃圾焚烧炉排的主要特点是：二段往复式逆推炉排由1对油缸驱动；炉排有一定倾斜度，通常有14级；垃圾进入炉膛在倾斜的逆推炉排上不断翻滚搅拌、干燥着火、燃烧。顺推炉排位于逆推炉排下方；通常有6级；延长了垃圾在燃烬段的停留时间，垃圾基本上是在顺推炉排的床面上充分燃烬的。

二段往复式垃圾焚烧炉在逆推炉排床面上有一个较长的干燥区，从而使得即使是含水量高达50%的低热值垃圾，在二段往复式垃圾焚烧炉内也能燃烧。通常，垃圾经过进料漏斗，由DCS控制系统调节垃圾给料器的给料量；同时把垃圾推入炉排干燥段。在由DCS控制系统调节控制下，先后使垃圾依次通过干燥段、燃烧段（逆推炉排）；然后再进入燃烬段（顺推炉排），最后燃烬的炉渣在顺推炉排作用下，落入炉渣储坑。

3DCS系统对新世纪二段往复式垃圾焚烧炉过程控制

和利时公司DCS系统对垃圾焚烧炉的控制积累了比较丰富的工程经验，并针对新世纪二段往复式垃圾焚烧炉开发了一系列控制算法块，如料层控制、推料机控制、炉排控制、出渣机控制、料斗门控制等算法功能块，简单易学；针对焚烧炉行业垃圾成分复杂、热值不均、焚烧炉经常偏离最佳燃烧工况等特点，在锅炉蒸发量控制、逆推炉排尾部料层调节控制、顺推炉排风门控制、液压站控制等做了优化控制方案，更有效的提高全厂自动化控制水平，从而减少运行、检修人员的工作强度和工作时间，提高了生产效率，降低了整体运营成本。以下介绍由和利时DCS实现的四川内江生活垃圾焚烧发电厂项目的新世纪垃圾焚烧炉的应用案例。

新世纪垃圾焚烧炉项目全厂DCS系统网络结构图如图1所示。

DCS系统配置7个过程控制站，分别为：ACC系统控制站、余热锅炉控制站、烟气净化控制站、汽机控制站、DEH系统控制站、公共系统控制站和化水系统控制站，完成对整个垃圾焚烧发电项目各系统的监视和控制。

监控操作站的配置：DCS系统共配置5个操作员站（分别为：锅炉OS1、锅炉OS2、汽机OS3、汽机OS4、公用OS5）、1个工程师站、两台历史数据服务器。

全厂DCS系统控制范围：垃圾运输的称重汽车衡系统，焚烧炉辅机及ACC系统，余热锅炉，烟气净化系统，汽机本体、辅机及DEH系统，化水系统，全厂公用系统。

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