垃圾發(fā)電廠中電力自動化控制的運用

林華諾

摘 要：目前，隨著經濟全球化的發(fā)展，自動化技術已經逐漸運用到各種工業(yè)領域中，垃圾發(fā)電廠的施工等各個方面都采用了目前較為先進的分散式自動化技術，此類技術包含了煙氣連續(xù)監(jiān)測自動化和電氣自動化的兩個部門，這樣有利于科學合理地對垃圾發(fā)電廠的運轉與生產工作起到控制、管理和保護作用。文章通過對自動化技術的實踐經驗進行分析，結合垃圾發(fā)電廠自動化技術來深入闡釋。

關鍵詞：垃圾發(fā)電廠；自動化控制；運用

中圖分類號：TM619 文獻標志碼：A 文章編號：2095-2945（2018）22-0167-02

Abstract： At present， with the development of economic globalization， automation technology has been gradually applied to a variety of industrial fields， garbage power plant construction and other aspects have adopted the current more advanced distributed automation technology. This kind of technology includes two departments of flue gas continuous monitoring automation and electrical automation， which is helpful to control， manage and protect the operation and production of garbage power plant scientifically and reasonably. Through the analysis of the practical experience of automation technology， the paper intends to explain the garbage power plant automation technology to explain in depth.

Keywords： garbage power plant； automatic control； application

1 垃圾發(fā)電廠投入使用的背景

對于如何合理解決垃圾處理和污染，已經是當下各個政府高度重視的問題。此時，垃圾焚燒發(fā)電廠的建立很好地解決了這種問題，其產生的效果遠比傳統(tǒng)的方法要深遠。而且建立垃圾焚燒發(fā)電廠，既能夠很好處理垃圾污染問題，又能廢物利用，將其用來發(fā)電，因此，通過建立垃圾焚燒發(fā)電廠，能夠獲得更好的環(huán)保效益、經濟以及社會效益。

目前，垃圾焚燒發(fā)電廠的施工等各個方面都采用了分散式自動化技術。這種技術涵蓋了廠站電氣自動化和煙氣連續(xù)監(jiān)測自動化兩個部分，這樣有利于有效地對垃圾焚燒發(fā)電廠的運轉和生產工作起到控制、管理以及保護作用。有利于對垃圾焚燒發(fā)熱發(fā)電和其穩(wěn)定性起到保護作用。而在對垃圾焚燒發(fā)電廠的生產檢測時。要對國家環(huán)保要求的符合規(guī)定等進行了解，這有利于新型能源的探討和使用。

2 垃圾焚燒發(fā)電廠的電氣自動化系統(tǒng)闡釋

2.1 間隔層的相關配置

系統(tǒng)主接線與間隔層的相關配置聯(lián)系緊密。垃圾焚燒發(fā)電廠具有數(shù)量較大的大型發(fā)電機，這些發(fā)電機在極端位置會配有多段一萬伏的母線、多兩個分段以及多路廠用電，間隔層中還會存在發(fā)電機的保護單位、設備配件以及相關零件的配置。垃圾焚燒發(fā)電廠所配備的發(fā)電機應用的保護措施有：后備保護，即復壓過流保護、非電量繼電保護、定子接地告警、差動保護以及轉子接地保護等等。

2.2 廠站層的相關配置

廠站層大部分由三部分構成：（1）主管控制的元素。主管控制的元素大多位于廠站層的中部，通過局域網(wǎng)與站層的后臺系統(tǒng)保持聯(lián)系，此類構成有利于相關人員在規(guī)定的一定時間之中對系統(tǒng)情況的反應和變化進行觀察和記錄，同時，也可以給運行后臺的系統(tǒng)快速傳遞過程層以及間隔層的相關實時數(shù)據(jù)，對于廠站層的運行后臺系統(tǒng)所表達的指令也能夠進行接受和反應。因此，主控單元能在不同的環(huán)境和不同的情況下，對相關數(shù)據(jù)進行不同的處理方式，其具有的可靠性、抗干擾性以及靈活的適應環(huán)境的能力首屈一指。

（2）廠站層的運行后臺系統(tǒng)。這種運行后臺系統(tǒng)的優(yōu)點是網(wǎng)絡上運行較為簡潔，能夠提供一個思路清晰，分析明確的人機交流互動平臺，可以在保證系統(tǒng)正常運行時，節(jié)省一些硬件的開銷。通過廠站層的后臺運行系統(tǒng)，垃圾焚燒發(fā)電廠的操作人員能夠利用鍵鼠、打印機以及屏幕畫面等等人際交流互動的措施進行實時在線、直觀清晰的現(xiàn)場操作，通過對廠站層后臺運行系統(tǒng)的相關硬件的合理使用，現(xiàn)場相關人員能夠全面地了解、掌握垃圾焚燒發(fā)電廠的整個電氣設備的運作情況。

（3）轉換配置以及通訊擴展方面。其位置在廠站層的下部，主要作用是方便通訊方面的擴展以及相關功能的轉換操作。

3 垃圾焚燒發(fā)電廠的機爐自動化系統(tǒng)

確立在分散、功能完善以及物理分離和負荷的前提上的分布式控制系統(tǒng)，能夠更加方便地對分布式控制系統(tǒng)的可利用率以及可靠性進行加強。在這個基礎上，通過應用適合的多余設置的分布式控制系統(tǒng)，這種多余的配置由數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)、分散處理單元、人機接口以及過程輸入輸出通道等配件構成。其功能有通道級別的診斷和自診斷特性，這種功能具有高度的穩(wěn)定性和可靠性。如果分布式控制系統(tǒng)中某一部件出現(xiàn)了故障和問題，那么整個分布式控制系統(tǒng)的運作也不會受到影響。另外，分布式控制系統(tǒng)的控制這個領域，要完成模擬量控制系統(tǒng)，也就是電氣控制系統(tǒng)和順序控制系統(tǒng)，數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)，鍋爐爐膛的安全監(jiān)控系統(tǒng)。通過對這些功能的合理使用，能夠滿足整個運行機組的各個環(huán)節(jié)的要求，保障整個運行系統(tǒng)的安全，使其能夠更好的高效的運行；另外，分布式控制系統(tǒng)在具體應用的方面，對于使用、擴展、組態(tài)以及修改等功能，有較容易的開放性，這也比較方便和其他的系統(tǒng)進行通信；而分布式控制系統(tǒng)在對具體的物件進行設計的方面，需要對垃圾焚燒發(fā)電廠的生產過程進行分級的設計，這有利于在分布式控制系統(tǒng)局部發(fā)生故障或是設備配件存在問題時，能夠自動控制或是工作人員進行調低控制手段，從而保持對全局機組的控制。

分布式控制系統(tǒng)有爐膛壓力、給水流量、一次風量、二次風量、熱負荷、爐排溫度等等參數(shù)。在此以三個參數(shù)來進行具體闡釋。

（1）爐膛壓力的控制。為了達成鍋爐自動控制的目的，爐膛壓力是實現(xiàn)這一目的的一個較為關鍵的因素。鍋爐在相關控制系統(tǒng)上可以利用對引風機閥門的開關的控制以及調節(jié)引風機的速度來進行爐膛壓力的控制。然而，爐膛的溫度對于煙道風量的參數(shù)的變化會比較明顯，若應用傳統(tǒng)的比例、積分、導數(shù)控制器，即PID的手段進行爐膛壓力的相關調節(jié)操作，那么會使得煙道閥門的開關頻繁變化以及風機設備速度的頻繁調節(jié)，這會使得爐膛溫度的產生波動。然而，爐膛壓力的控制系統(tǒng)會產生時間滯留的情況，其控制方面相對的反應速率會較慢，因此，分布式控制系統(tǒng)所使用的是一種間歇式的控制方法，這種控制方法能夠對爐膛壓力的波動予以控制，使之能夠控制在一個理想的范圍之內，不會發(fā)生閥門頻繁變化以及調速設備的頻繁波動，使系統(tǒng)保證控制的穩(wěn)定性。

（2）熱負荷控制。分布式控制系統(tǒng)的主要控制配件是對于蒸汽壓力的控制配件，調整相關的蒸汽壓力控制的配件可以對燃料的供給量和空氣流量起到控制作用，在垃圾給料量的基礎上，對蒸汽壓力的輸出信號進行分析，由此可以實現(xiàn)控制燃料的用量，另外，這種配件還可以把空氣流量的控制應用在輔助燃料的流量上。

（3）給水流量控制。將某種來源的水流通過一定速度注入鍋爐，來代置蒸汽量輸出所要求的水位，是給水流量控制的目的。為了達成這一目的，可以改變啟動給水閥或者調節(jié)閥的位置。三沖量控制需要對汽包水位、給水量以及蒸汽量進行考察，為了穩(wěn)定負荷，需要進行更高層次的控制。

4 結束語

和垃圾堆肥、垃圾填埋等傳統(tǒng)垃圾處理方法相比，垃圾焚燒的處理措施，能夠占用更少的土地資源，并且具有更高的處理速度，減量化較為顯著，并且徹底深刻的無害化也使得這一方法獲得長遠推廣，其最好的優(yōu)點之一便是垃圾焚燒這一方法能夠對資源進行充分地利用，使垃圾處理“三化”的治理目標能夠盡快達成，更有利于對社會經濟、人口和資源環(huán)境的可持續(xù)發(fā)展等。為了達到垃圾焚燒發(fā)電廠各個環(huán)節(jié)都能協(xié)調運轉，使生產運行順利進行的目的，控制和管理垃圾焚燒發(fā)電廠的自動化進行完善是相當重要的。

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