南安生活垃圾发电厂燃烧自动控制系统ACC

1、南安生活垃圾发电厂燃烧自动控制系统(acc )一 acc系统性能要求燃烧过程控制系统由新华控制公司完成 acc空制算法实现，acct dc繇统 采用opcfr议通讯，完成数据的采集和控制。通过调试达到炉排速度自动控制(包 括逆，顺推炉排的控制)，蒸汽流量自动控制，燃烧风量自动控制及时可靠，其 余部分采用模拟信号引入 acc自动控制系统，成为一套完整的控制体系。能实现 自动，手动，acc空制模式自由转换。二acc系统功能acc自动燃烧控制系统主要通过调节燃烧空气和炉排速度实现自动燃烧的 目的。acc8统的各种功能组成参见下面的框图。 其各种控制和算法的主要目的是 为了保证炉内燃烧稳定的进行，并实

2、现每天的焚烧目标。(1)炉排控制d垃圾密度演算濯根据投入垃地密即测垃坂注质，控制炉排速度脸及烧层厚控制诙地圾层厚适当保证，增他炉排逮国垃圾层层控制演算-垃圾密度调整演算16(2)燃烧控制垃圾发热量烟气q浓度焚烧炉出口烟气温度三炉排控制焚烧炉内垃圾的投入通过改变垃圾给料器以及各炉排周期进行。所谓周期即炉排(给料器)完成一次动作循环的时间。给料机、各段炉排：后退限一前进限 一(后退限)，缩短周期则各段炉排、给料器快速动作，增长周期则各段炉排、 给料器动作减缓。(1)给料机通过给料器的周期时间调节垃圾焚烧量。观察当日焚烧量曲线，如果焚烧量 较少则缩短周期，反之则延长周期。并且观察炉内状况，垃圾少则缩

3、短，垃圾多 则延长。当然，投入量的变化会对炉内整体状况产生影响。 由于此影响会在晚些时候 (30分钟1小时)显现出来，所以当周期变化后要充分监视炉内状况。并且， 垃圾投入垃圾料斗后约30分钟才投入焚烧炉，因此投入垃圾的比重会发生巨大 变化，此时需在约30分钟后重新调整给料周期。(2)干燥段炉排给料机运送来的垃圾在干燥段上充分干燥后移送至燃烧段。利用此周期控制 移送至燃烧段的垃圾。燃烧段垃圾较少需促进垃圾燃烧时，缩短周期供给垃圾。 反之，燃烧段垃圾较多则延长。(3)燃烧1段、燃烧2段此部分炉排控制垃圾燃烧。垃圾燃烧较快时缩短周期。反之，垃圾燃烧较慢 时为避免垃圾未燃尽则延长周期。(4)后燃烧段炉

4、排为避免未燃尽的垃圾排出炉外，而再次加热燃烧的炉排段。基本上此周期不 做改变。但是，排渣机、灰输送机等发生故障下流侧长时间停机情况下则延长周 期避免灰落入排渣机。确保后燃烧段炉排上的灰层厚度达1020cmi尽量使其缓慢动作。炉排控制功能描述见下面的框图：垃圾焚烧量垃圾焚烧量偏差计算给料速度设定值垃圾发热量垃圾焚烧量判断数据干燥段速度 设定值垃圾发热量偏差计算垃圾层厚 判断数据燃烧1段速度设定值燃烧2段速度设定值炉 排 plc 控 制 系 统各段炉排垃圾层厚垃圾层厚偏差计算燃烬段速度设定值炉排控制即炉排速度控制，分为现场和主控两种操作模式，当选择现场操作 时只能通过现场的炉排控制柜对炉排进行操作

5、。当选择主控操作时又提供了3种操作模式，分别为：手动模式：可对各段炉排进行前进和后退的人工操作。自动模式：各段炉排可根据运行人员预设的炉排运转周期自动动作。acc奠式：根据垃圾焚烧量、垃圾发热量和垃圾层厚的演算结果判断，经综 合运算给出各段炉排的动作周期，各段炉排根据演算给定周期进行动作。注：自动操作和acc奠式操作相互切换时，动作周期是类似于无扰切换的。 当从自动模式切换到acc奠式时，acc奠式下的动作周期初始值为切换前自动模 式周期，切换完成后根据acc勺运算结果逐步调整动作周期；当从acc真式切换 到自动模式下时，切换前的周期将作为自动模式的预设周期， 切换后炉排按此周 期继续动作。1

6、垃圾焚烧量计算焚烧量演算是根据对垃圾料斗和垃圾吊车投入垃圾的重量和次数进行数据 采样并保存，在规定的时间内对所保存的数据进行一次分析， 计算出单位时间内 垃圾的焚烧量。同时依据这些数据还可计算出所焚烧垃圾的体积，因此可计算出垃圾的密度。这些计算在每次垃圾投料时计算一次。（垃圾中的水分怎么办？）-垃圾焚烧量垃圾投入量垃圾斗容量计本次垃圾增加 量演算11 |垃螂斗料焚烧量演算一指定时间前的垃圾焚烧量小垃圾密度演异i干燥段燃烧段-1燃烧段-2燃尽段指定时间前的 垃圾密度垃城容量biw本次垃圾噜加吊车投科时间(1)垃圾料斗料位转换为容量的计算垃圾料斗容量无法直接测量，但可以根据垃圾料斗的形状进行计算得

7、出垃圾 料斗料位与容量的相关折线表。根据该折线表对实际测量的垃圾料斗料位进行插 值计算即可得到相对应的垃圾料斗容量。(料斗料位与容量的关系折线表？) 控制框图如下：垃圾料斗料位折线演算垃圾料斗(2)本次垃圾增加量演算以1秒为周期对垃圾容量(由垃圾料斗料位换算而来)进行采样(但是，发生 搭桥的时候停止计算并保持上次的数据)。在垃圾吊车投料前 6秒到投料后72 秒的采样数据中，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=料斗内垃圾容量最大值-料斗内垃圾容量最小值(3)垃圾密度演算垃圾密度由每次投入垃圾的重量和容量计算得出。 其中投入垃圾的重量由垃 圾吊车称重

8、单元进行测量，垃圾增加部分的容量由上述计算得出。即：垃圾密度=投入垃圾重量/本次垃圾增加量（体积）每次计算的垃圾密度最后进行移动平均演算， 得出的最终垃圾密度可以用作 焚烧判断的依据。（4）垃圾焚烧量演算垃圾焚烧量即每小时焚烧垃圾的重量， 是由垃圾焚烧的速度（体积速度）和 垃圾的密度演算得出的。即：垃圾焚烧量=垃圾焚烧速度（体积速度）x垃圾密度其中垃圾密度已经进行了演算，垃圾焚烧速度根据两次投料的时间问隔内所 焚烧的垃圾容量计算得出。 即：垃圾焚烧速度=（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）/投料间隔时间。2垃圾焚烧量偏差演算通过垃圾焚烧量偏差演算可以判断当前的焚烧量跟焚烧

9、目标之间的偏差，其判断结果将指导炉排进行速度调节以保证实现每日的焚烧量目标。焚烧量与目标焚烧量的偏差高于垃圾焚烧量的允许偏差 （正偏差）时，当前焚 烧量过多；焚烧量与目标焚烧量的偏差低于垃圾焚烧量的允许偏差 （负偏差）时， 当前焚烧量过少；焚烧量与目标焚烧量的偏差介于垃圾焚烧量的允许偏差之内（正负偏差之间）时，当前焚烧量适当。3垃圾焚烧量控制为了实现每天的焚烧目标，根据当前的焚烧量以及垃圾热值和垃圾层厚的偏 差进行综合判断，通过调节垃圾给料器、干燥段、燃烧 1段、火烧2段的周期时 间来进行控制。控制对象：垃圾给料器、干燥段、燃烧 1段、4烧2段控制方式：在操作监视画面上将垃圾给料器、干燥段、燃

10、烧 1段、燃烧2 段打到自动模式并按下 acc。帔钮。控制状况：比垃圾焚烧量目标值小的时候周期减少，比目标值大的时候周期增加。4垃圾发热量计算垃圾发热量的演算是根据过程工艺参数分别计算出入热和出热值得出的，也 就是通常所说的反平衡计算法一次风流量和温度空冷壁循环风流量和温度入段量计算指定时间前的垃源焚触-f，争发施量计算- 垃圾发捌量出热量演算烟气流量和温度锅炉产生蒸汽量”一l+出翦星计算燃炉排污最(1)垃圾入热量计算垃圾入热量包括一次风热量和燃烧器热量。(垃圾成分怎么确定？)(2)垃圾出热量计算垃圾出热量包括排烟热量，产生蒸汽热量，锅炉排污热量。(管道散热？)(3)垃圾发热量计算垃圾发热量根

11、据垃圾入热量和出热量计算出临时值， 经过适当的修正后最终 取其平均值作为计算用的垃圾发热量。5垃圾发热量偏差演算通过垃圾发热量偏差演算可以判断当前的垃圾发热量跟设定值之间的偏差， 其判断结果将指导炉排进行速度调节以保证发热量的稳定。垃圾发热量高于高质垃圾发热量的设定值时， 当前垃圾发热量过高；垃圾发 热量低于低质垃圾发热量的设定值时，当前垃圾发热量过低；垃圾发热量介于高 质垃圾发热量和低质垃圾发热量的设定值之间时，当前垃圾发热量适当。6垃圾层厚演算垃圾层厚的计算较为特殊，需在指定条件下测试干燥段风压值， 在焚烧炉运 行时根据实际的干燥段风压和风温， 结合测试条件下对应风量的风压控制， 进行 演

12、算从而判断垃圾的层厚。计算出的层厚结果是一个无量纲的值，它不能直接指 示垃圾的层厚。概要根据炉底风压、一次风流量、炉内压力等计算出干燥带的垃圾层厚， 并判断 其厚度是否合适。（2）干燥带炉下压损计算准备改变一次风流量后测量炉下压力和炉内压力，记录不同一次风流量下所对应 的干燥带计录下压损，并制作相应的折线表。 （垃圾湿度和密度的影响？） 7垃圾层厚偏差演算通过垃圾层厚偏差演算可以判断当前的垃圾层厚跟设定值之间的偏差，其判断结果将指导炉排进行速度调节以保证垃圾层厚均匀稳定。垃圾层厚与目标层厚的偏差高于允许偏差（正偏差）时，当前垃圾层过厚；垃 圾层厚与目标层厚的偏差低于允许偏差（负偏差）时，当前垃

13、圾层过薄；垃圾层 厚与目标层厚的偏差介于允许偏差之内（正负偏差之间）时，当前垃圾层厚适当。 8垃圾层厚控制为了保证炉排干燥段上面的垃圾层厚的稳定， 根据当前的垃圾层厚以及垃圾热值和焚烧量的偏差进行综合判断,通过调节炉排干燥段和燃烧1段的周期时间来进行控制。控制对象：干燥段、燃烧1段控制方式：在操作监视画面上将干燥段、燃烧 1段打到自动,k式并按下 acc on 钮。控制状况：比垃圾层厚设定值厚的时候周期减少， 比设定值薄的时候周期增 加。由于垃圾质量的变动，炉内垃圾量发生剧烈变化的时候请通过手动控制进行 干预。9垃圾料斗搭桥判断垃圾料斗搭桥根据垃圾料斗内料位的变化可以判断是否发生搭桥， 当系统

14、正在运行而料位 在设定的时间内没有变化或变化为小则判定为搭桥。搭桥信号将发送到dcss动 自动破桥程序，破桥成功后搭桥信号自动消失。垃圾料斗料位t时间内变化小于 a%炉排运转中（自动或acc模式）垃圾料斗料位t时间内变化大于b%垃圾吊车投料信号10炉排控制演算炉排控制演算根据垃圾焚烧量偏差演算、垃圾发热量偏差演算、垃圾层厚偏 差演算的判断结果进行综合判断，最终输出炉排速度调节命令以保证整个燃烧过 程更加符合设定目标。通过上述各种演算，可以实现燃烧空气和炉排的自动控制， 从而保证燃烧的 稳定进行并实现每日的垃圾焚烧量。其中acc!算输出的燃烧空气控制信号直接 输出到dcs通过dcs调节现场的各个

15、挡板最终实现空气量的调节；acc!算输出的炉排控制信号则通过 profibus-dp通讯传送到炉排plc控制柜，由控制柜 来控制现场的炉排驱动，最终实现炉排的自动控制。四燃烧风量控制acc系统燃烧空气控制功能描述见下面的框图:燃烧空气分为两种：1） 一次燃烧空气（自炉下风箱吹入的空气）2）二次燃 烧空气（从干燥段上方吹入的空气）。一次燃烧空气在蒸汽-空气预热器中加热后，送至干燥段、燃烧段、燃烬段 炉排。每台炉配1台一次风机，采用变频调节。二次燃烧空气经二次风机抽吸，送至二次燃烧室。每台炉配1台二次风机，采用变频调节。一次燃烧空气控制包括一次风机控制和每个炉排风门的控制。 二次燃烧空气 控制仅是

16、二次风机控制。其中一次风机和二次风机采用变频控制 ，以保证燃烧 室供气的最大灵活性和可利用性，同时将能耗降低到最低程度。（1） 一次燃烧空气1）干燥段空气：在干燥段上为促使垃圾干燥所需空气。2）燃烧段12空气：实际为垃圾焚烧所必须的空气。向作为主燃烧区域的 燃烧段吹入空气促使燃烧，通过此空气量控制燃烧。要想使燃烧段垃圾焚烧活跃 则增加吹入量，想要抑制燃烧则减少吹入量。3）燃烬段空气：促使燃烧段上未燃尽的垃圾彻底完全燃烧所需的空气。而 且，02、炉出口温度的调整也需要使用此部分空气。垃圾在后燃烧段未燃尽的情况下，稍微增加空气量。炉出口温度较高，02浓度低时稍微增加空气量。相反，炉出口温度低，02

17、浓度较高时则减少空气量。（2）二次燃烧空气二次燃烧空气：促使烟气中未燃成分（co在二次燃烧室彻底完全燃烧所需 的空气。co&度频繁达到最高峰时增加吹入量。燃烧空气控制分为一次燃烧空气温度控制、一次燃烧空气流量控制、二次风流量控制、一次燃烧空气分配控制四个子系统。（1） 一次燃烧空气温度控制炉出口温度管理值 850100oco为了抑制二嗯英的生成，需保持炉出口温 度达到850c以上。如果炉出口温度达到1000c以上并持续燃烧，炉壁会附着形 成烧结块，将会阻碍燃烧损坏耐火材料。并且，易产生 nox由于垃圾质原因会 有暂时超过1000c的情况发生，但最好尽量保持在 1000c以下。燃烧空气温度通常约

18、为120c,控制范围：30c250co一次燃烧空气温度根据焚烧炉出口烟气温度设定，按照固定的折线表换算得出，通过调节空气预热器温度调节阀（蒸汽调节阀）的开度进行控制。控制框图如下：焚烧炉 of出匚是/专堂空气方的墨l出castistjt（2） 一次燃烧空气流量控制（串级？）燃烧空气控制一次空气量是根据焚烧炉出口烟气含 02量来控制的，但是由 于受焚烧炉出口区域的温度和粉尘浓度的影响，无法在焚烧炉出口设置氧量计， 只能在省煤器出口设置，因此这里所说的焚烧炉出口烟气含氧量是根据省煤器出 口氧量计的值推算出来的计算值。一次燃烧空气流量根据一次燃烧室出口 02浓度进行调节，其控制框图如下:一次修烧空（

19、3）二次风流量控制（用级？）二次风主要是补充一次风不足的部分， 同时还要起到对烟气搅动的作用，具 设定值是依据烟气含氧量和已吹入的一次风量来设定的。（一二次风比例折线？）二次风流量根据焚烧炉出口 o2浓度进行调节，其控制框图如下：邛空气产土（4） 一次燃烧空气分配控制,在燃烬区几乎没有一次风；低热值acc!算输出的燃烧空气控制信号直接输出到 dcs通过dcsfb调节现场的 电动风门装置最终实现空气量的调节。 电动风门分为逆推和顺推两部分， 逆推部 分共有12个扇形风门、每3个风门由1组电动执行机构进行驱动；顺推部分采 用单个电动调节蝶阀进行控制。风门调节装置用于调节一次风的风门开度，目的 在于

20、通过调风使锅炉保持最佳燃烧工况。一次风配风应满足中间大两头小的原 则，即中间风门的开度应该较大，两头风门的开度应该较小，这样才能满足垃圾 炉炉膛内燃烧所需的空气。在此原则上根据不同垃圾种类配风，当燃料为高热值 垃圾时，一次风量低（相对整个燃烧风量）垃圾时，一次风量高（相对整个燃烧风量），燃烬段一次风较多。另外还可以根 据锅炉水平烟道烟气含氧量来进行合理配风， 按国标要求，水平烟道中烟气含氧 量应控制在（612） %之间。一次燃烧空气通过炉排各段下面风门电动调节装置进行分配，各段风量按照比率方法进行调节。控制对象：干燥段、燃烧1段、燃烧2段、燃烬段下部风门调节装置控制方式：比率调节。将空气以不同

21、的比例分配到炉体进气口，此项运算称为比率计算。五acq1面acc0面共包括操作监视画面和运转设定画面。 通过这些画面，可以实时监 视炉排的运转状况并可以对其进行相应的远程操作。 对于运行过程中需要根据工 况进行设置的一些参数也可以通过设定画面来进行修改。1操作监视画面-号炉推中央后退限前进限自通透胱中前遵限操作的规画面前直眼后退限前进限后退限前进限后退阳后退限前进限局追限后退限*干爆国一燃烧二段知片段后退停止附潴自劭自动寻油后出停止前电后阻停止前谶 fife if 单进 后诅停止前建1）监视内容：“中央/现场”指示通过炉排plc控制柜上的中央/现场选择开关可以选择炉排的操作地点， 当选择开关选

22、到“中央”时，炉排首先进行初始化归位处理，处理结束后操作 监视画面上的“中央”指示灯点亮，这时便可以在操作画面上进行各种操作。 如果“中央”指示灯没有点亮，则操作画面上的各个操作无效。“自动运转中”“自动运转中”点亮后，表明炉排正按照周期时间的要求自动进行运转。炉排各段（包括垃圾给料器）的位置当炉排各段到达或停止在前进限、后退限位置时，对应的限位指示灯点亮 如果炉排各段正在运行，则通过三角形的指示灯表示运行位置，运行的方向通 过三角形的方向来进行标志。2）操作指令：只有当操作监视画面上的“中央”指示灯点亮的时候，画面上的各个按钮操作才可以进行。“自动” / “手动”操作炉排各段（包括垃圾给料器

23、）在中央控制室内既可以进行“自动”操作， 也可以进行“手动”操作进行手动操作的时候，先确定要操作的炉排段，然后将其“手动”按钮按下，这时“手动”按钮将会点亮提示可以进行手动操作了。接下来便可以通过各自的“前进” “后退”按钮进行相应的手动操作了，操作的同时需要观察相应的位置指示灯以了解炉排的运行情况。进行自动操作的时候，首先将所有的炉排段都打到“自动”的位置，当所有的“自动”按钮点亮时，便可以进行自动操作了。这时，只需要按下画面上的“自动启动”按钮，炉排各段将按照设定的周期自动运转。同时，监视画面上的“自动运转中”指示灯被点亮，提示当前的运行状态。如果想要将自动运转中的炉排全部停止，只需要按下“自动停止”按钮。炉排自动运转中的时候如果想对某一段进行手动操作， 只需要将该段打到“手动”状态（这并不会影