垃圾发电厂自动控制系统分析毕业论文doc.doc

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1、垃圾发电厂自动控制系统分析毕业论文.doc 重庆电力高等专科学校 1 毕业设计说明书 设计题目： 垃圾发电厂自动控制系统分析 专 业：班 级：热控1012班学 号：姓 名：指导教师： 重庆电力高等专科学校动力工程系 二一三年六月 目录设计任务书 . 1引言 . 2一、垃圾焚烧发展史 . 21. 垃圾焚烧发展简史2 . 22. 垃圾发电发展史 . 3二、垃圾焚烧发电工艺流程 . 41. 工艺流程简介 . 42. 有无分拣垃圾发电工艺流程 . 5三、焚烧锅炉实例介绍 . 91. 按焚烧室分类 . 92. 按炉型分类 . 9四、主要控制系统 . 111. 垃圾焚烧发电机组的控制系统要求 . 112.

2、 垃圾发电厂控制方式 . 123. 自动控制系统在垃圾焚烧发电机组的应用 . 124. 控制系统架构 . 125. 控制系统配置与各子系统 . 13五、垃圾发电厂的烟气处理系统 . 191. 半干法烟气处理工艺流程 . 192. 二噁英的处理 . 22六、结论 . 26致谢 . 27参考文献 . 28 设计任务书 1 垃圾焚烧发电自动控制系统分析摘 要:垃圾焚烧发电是环境保护、资源再利用的发展趋势之一。关键词:垃圾焚烧；自动控制；现场总线；冗余 Automatic Control System Design of Electric PowerGeneration by Waste Incine

3、ration Abstract :Electric power generation by waste incineration has been the growing trend of environment protection and resource recycle. According to the processing features of electric power generation by waste incineration，this paper offers the computer automatic control systems design and appl

4、ication by adopting the 3-level distributed structure and profibus explaining intensively the computer control system in power plant of waste incineration by exemplifying two stoves and two machine. Keywords:Waste Incineration; ; Automatic Control; Field-bus; Redundancy引言随着社会经济的发展和人民生活水平的提高，城市垃圾的数量大

5、量增加，有些大城市的日垃圾数量达到近万吨，我国目前城市年产垃圾量达1.5109t，而且以79年的速度递增，如何处理这些垃圾已经成为市政管理面临的棘手问题，继续沿用直接填埋的方法已经没有足够的土地来容纳迅速堆积如山的生活垃圾，因此垃圾焚烧发电的方法就得到了广泛的采用。1在现代垃圾焚烧发电厂中，自动化控制系统是一个不可或缺的组成部分。它作为垃圾焚烧发电厂的“神经”系统，负责各个系统的在线监测、协调控制、分析和计算参数，使它们相互配合，让整个发电厂提高运行效率、降低运行成本、保证机组安全稳定地运行。一、垃圾焚烧发展史1. 垃圾焚烧发展简史2（1）1874年：英国，间歇式固定床垃圾焚烧炉；2 （2）1

6、885年：美国，间歇式固定床垃圾焚烧炉； （3）中国：20世纪中期，列为国家八五科技攻关； （4）减量化资源化无害化。随着垃圾焚烧各项技术的发展，人们越来越意识到垃圾不只是废弃物，其中还蕴藏着巨大的能量，同时也意识到有效利用垃圾的重要性。有效利用垃圾不仅可以缓解垃圾处理带来的问题，同时还可以进行废弃物再利用，解决能源问题。基于各种思想，人们电的正式开启。垃圾处理处置技术如图1-1所示。图1-1 垃圾处理处置技术2. 垃圾发电发展史在1901年，美国第一个率先提出垃圾焚烧处理垃圾，其主要目的是为了减少并处理垃圾容量。但由于当时无法控制燃烧所产生的烟尘，导致该项技术一直未能得到广泛利用。直到20世

7、纪60年代，随着科学技术的不断发展，烟气处理技术的逐渐提高，这种焚烧处理垃圾的方法才在欧洲得到普及和发展。到目前为止，世界上发达国家的垃圾发电技术和应用已经达到了较高水平。垃圾发电厂主厂房工艺布置，如图1-1所示. 3 图1-1 城市垃圾焚烧厂主厂房图1倾卸平台；2卸料门；3垃圾存坑；4垃圾吊车；5进料漏斗；6焚烧炉膛；7预热锅炉；8洗涤塔；9袋式除尘器；10引风机；11烟囱；12一次风机；13出灰抓斗；14炉渣输送带；15磁选器；16炉渣存坑；17炉渣吊车；18非金属输送带；19非金属存坑；20飞灰输送带；21输送带；22混合输送带；23飞灰加湿器；24高压蒸汽连箱；25-汽轮发电机；26-

8、自用蒸汽系统，；27-中央控制室，；28-低压配电室，；29-高压配电室，；30-液压室，；31，车辆控制室。美国垃圾焚烧厂发展很快，到1990年已建成400座，垃圾焚烧率达到18%，到2000年提高到40%，总装机容量已达2000MW。日本最早于1965年在大阪市建成垃圾发电站，目前有垃圾焚烧炉约3000座，垃圾发电站131座，垃圾日处理能力1000t/d以上(最大为1800t/d)的垃圾发电站8座。由此可以看出，垃圾焚烧处理垃圾已经有一段不短的历史，进入21世纪后，该项技术会得到越来越广泛的支持和应用，成为科学处理垃圾的主要方法之一。2二、垃圾焚烧发电工艺流程1. 工艺流程简介机械炉排焚烧

9、炉垃圾焚烧发电厂主要由地衡称重系统、垃圾卸料平台、垃圾贮坑、垃圾焚烧系统、余热利用系统、烟气处理系统、灰渣处理系统、助燃空气系统、废水处理系统等组成。生活垃圾由垃圾运输车运入垃圾焚烧处理厂，经过地衡称重后进入垃圾卸料平台，按控制系统指定的卸料门将垃圾倒入垃圾贮坑。垃圾贮坑4 焚烧炉的燃烧空气。燃烧产生的高温烟气，经锅炉各受热面吸热降温后，烟气经过干式RCFB烟气处理系统、布袋除尘器和引风机、烟囱排入大气。余热产生的蒸汽用于推动汽轮机带动发电机发电。3城市垃圾焚烧厂处理工艺流程图，如图2-1所示。 图2-1 城市垃圾焚烧厂处理工艺流程图，2. 有无分拣垃圾发电工艺流程（1）无分拣垃圾发电的工艺流

10、程由垃圾车运来的垃圾倒入经特殊设计的垃圾坑内，垃圾坑容量较大，一般可储存3-4天的焚烧量。垃圾在坑内经微生物发酵、脱水后由垃圾坑上方的吊车(抓斗)将垃圾投放到焚烧锅炉入口的料斗中。在料斗的底部装有送料器，可以将垃圾均匀，连续地送入焚烧炉中。炉中的垃圾在炉排上焚烧，因垃圾水分较大，在开始点炉时，需投入启动助燃装置喷油(或掺煤)助燃，一旦起动完毕，送风机经过蒸汽空气预热器使送入炉排下部的风成为热风，这样就可使垃圾充分燃烧，助燃装置即可停用。送风机的入口与垃圾相连通，这样，可将垃圾坑的污浊气体送入温度约800900的焚烧炉内进行热分解，变为无臭气体。烟气经半干法尾气净化器、布袋除尘器后，由烟囱排出。

11、燃尽后的灰渣通过渣斗落到抓灰器内，灰渣在进行冷却降温后送到振动型的灰运输带。在灰运输带上方装有电磁铁，用以将灰渣中的铁金属吸选出回收。然后灰渣与电除尘下灰斗中排出的灰一起进行 5 综合利用处理或用车运至填埋场进行填埋处理。无分拣垃圾发电流程如图2-2所示。图2-2 无分拣垃圾发电流程（2）有分拣垃圾发电的工艺流程垃圾由垃圾车运到垃圾焚烧发电厂，首先要进行分拣预处理，清除非燃物，回收金属，然后将可燃物质送入焚烧炉内燃烧，以后如同无分拣场的工艺流程一样工序进行。6 （3）生活垃圾焚烧发电技术（MBV）的工艺流程1）MBV处理中心流程图如图2-4所示 图2-4 MBV处理中心流程图2）流程解释流程1

12、：生物垃圾生物垃圾处理设施（厌氧发酵）生物垃圾的质量要求是：它含有50%以上的生物质。结合运用生活垃圾处理设施（喜氧发酵），它的生物质含量还可降低。生物垃圾处理设施（厌氧发酵）包含一项专利保护的、有效且简单的垃圾分拣设备。通过它的垃圾分拣，生物质垃圾变成生物垃圾发酵浆水，分拣的剩余部分通过流程6进入生活垃圾处理设施（喜氧发酵）处理。流程2：污水处理厂生物垃圾处理设施（厌氧发酵：在没有氧气的条件下发酵生成甲烷）污水处理厂所产生的污泥是生物垃圾处理设施的最好原料之一。处理了污泥又增加了原料供应。如果污水处理厂和MBV处理中心相距不远，还可降低相关的运输费用。 流程3：生物垃圾处理设施（厌氧发酵）绿

13、肥生物垃圾处理设施所产的绿肥具有腐殖质含量高，容易被植物分解吸收的特点。它所产的水肥可以直接用于植物种植业。流程4：生物垃圾处理设施（厌氧发酵）火力发电厂生物垃圾处理设施所产的生物气含有60%以上的甲烷。它可输入火力发电厂或垃圾焚烧厂燃烧，加强火力，提高燃烧温度，或输入热电联产机发电产热。流程5：生物垃圾处理设施（厌氧发酵）废气处理设施生物垃圾处理设施所产生的生物型废气可输入废气处理设施处理。废气处理设施可 7 同时用于喜氧发酵发酵过程所产生的废气处理，由此降低总投资量和生产运行成本。 流程6：生物垃圾处理设施生活垃圾处理设施生物垃圾处理设施分拣出的剩余垃圾可输入生活垃圾处理设施进行处理。生物

14、垃圾是生活垃圾的一部分。生物质含量高、水份大的生活垃圾更适用于生物垃圾处理设施，经济效益更好。流程7：生活垃圾生活垃圾处理设施（喜氧发酵）生活垃圾是指与居民生活直接相关所产生的垃圾。面广量大，每个居民的生活垃圾年产量约在400Kg左右。生活垃圾不包含工业垃圾，建筑垃圾和特殊垃圾等。但是，利用MBV处理中心所产的热能，医院非放射性垃圾通过高温高压消毒降解后，可输入生活垃圾处理设施（喜氧发酵）进行处理。在此，居民不需要分拣垃圾，所以，我国无须建立垃圾分类收集体系。流程8：垃圾堆放场生活垃圾处理设施（喜氧发酵：在氧气的条件下发酵生成甲烷）如果处理中心建立在现有的垃圾堆放场旁边，则垃圾堆放场的垃圾可以

15、是生活垃圾处理设施的原料。新鲜垃圾输入生活垃圾处理设施，掺与部分垃圾堆放场的垃圾进行处理，由此逐步撤除垃圾堆放场。流程9：生活垃圾处理设施污水处理厂生活垃圾处理设施本身配有污水处理装置。如果所在城市已有污水处理厂，并且相距不远，就可直接利用污水处理厂，不需污水处理装置，由此降低生活垃圾处理设施的投资总量。流程10：生活垃圾处理设施废气处理设施生活垃圾处理设施利用喜氧发酵使垃圾脱水干化。这一技术产生于上世纪九十年代中期，成熟于本世纪初2006年左右。垃圾喜氧发酵所产生的废气主要为生物废气，生活垃圾处理设施本身配有废气处理设施。与生物垃圾处理设施共用一套废气处理设施就可以降低投资总量。流程11：生

16、活垃圾处理设施替煤物生活垃圾处理设施的重要产品是替煤物。替煤物是垃圾脱水干化，经过再生资源分拣后的剩余物。它的热值随着分拣深度的提高而增加，一般在褐煤热值的2倍左右。分拣深度需根据经济效益和火力发电厂或水泥厂的要求而定。流程12：生活垃圾处理设施再生资源生活垃圾脱水干化后就容易被分拣，分拣出的再生资源有以下几类：铁类和非铁类金属、沙石灰渣、玻璃、电池、纸张、塑料等。流程13：替煤物火力发电厂如果现有的火力发电厂燃烧温度在850以上，则它可直接燃烧替煤物，而不产生二恶因等二次污染。如果火力发电厂燃烧温度在850以下，则可喷入生物气加强燃烧，升 8 温超过850。如果火力发电厂要求替煤物粉末化后才

17、能燃烧，则首先把替煤物粉碎。如果火力发电厂是一座现有的垃圾焚烧厂，则可直接燃烧替煤物，和喷入生物气加强燃烧，使燃烧温度远超过850以上，彻底解决垃圾焚烧厂的二次污染问题。如果还没有火力发电厂，则可在MBV处理中心附近，设计建造适合替煤物燃烧的专门火力发电厂，同时兼顾废气处理设施，由此降低MBV处理中心的总投资量。三、焚烧锅炉实例介绍即从垃广义上，垃圾焚烧系统包括整个垃圾焚烧厂（垃圾的前处理到烟气处理等，但本章的焚烧系统仅指从垃圾吊车接到垃圾以后至二次燃烧室出口以及垃圾焚烧炉渣出渣机。因此，本章的焚烧系统含垃圾的接收、燃烧（干燥、燃烧、燃烬）、出渣，燃烧气体的完全燃烧以及为保证完全燃烧的助燃和空

18、气供应（一次助燃空气和二次助燃空气）等工艺从不同的角度，垃圾焚烧炉分类很多。41. 按焚烧室分类（1）单室焚烧炉要求在一个燃烧室内完成：供应空气；热分解、表面燃烧；完成垃圾的挥发成分、固定碳素、臭气成分、有害气体的完全燃烧等全部过程。当处理挥发性成分含量高，热分解速度快且在干燥过程中易产生臭气和有害气体的物质时，一般而言，单室焚烧炉常会产生不完全燃烧现象。（2）多室焚烧炉在一次燃烧过程中，不供应全部所需空气，而只供应能将固定碳素燃烧的空气，依靠燃烧气体的辐射、对流传热等将垃圾干馏，在二次或三次燃烧过程中将干馏气体、臭气、有害气体等完全燃烧的设备称为多室焚烧炉。一般而言，处理燃烧气体量较多的物质

19、时多使用本类炉。在生活垃圾理领域，多采用多室焚烧炉。2. 按炉型分类按炉型可把焚烧炉分为炉排炉、流化床炉和回转窑炉等类型。（1）炉排型焚烧炉形式多样，其应用占全世界垃圾焚烧市场总量的80%以上，该类炉型的最大优势在于技术成熟，运行稳定、可靠，适应范围广，绝大部分固体垃圾不需要任何预处理可直接进炉燃烧。尤其应用于大规模垃圾集中处理，可使垃圾焚烧发电（或供热）。但炉排需用高级耐热合金钢作材料，投资及维修费较高，而且机械炉排炉不适合含水率特别高的污泥，对于大件生活垃圾也不适宜直接用炉排型焚烧炉。机械炉排炉垃圾燃烧的工艺特点如下。9 1）燃烧温度，垃圾的燃烧温度是指垃圾中的可燃物质和有毒有害物质在高温

20、下完全分解，直至被破坏所需要达到的合理温度，该温度范围在800-1000之间。2）垃圾燃烧过程，垃圾在炉排上的焚烧过程大致可分为三个阶段。第一阶段：垃圾干燥脱水、烘烤着火。针对我国目前高水分、低热值垃圾的焚烧，这一阶段必不可少。一般为了缩短垃圾水分的干燥和烘烤时间，该炉排区域的一次进风均需经过加热（可用高温烟气或废蒸汽对进炉空气进行加热），温度一般在200左右。第二阶段：高温燃烧，通常炉排上的垃圾在900左右的范围燃烧，因此炉排区域的进风温度必须相应低些，以免过高的温度损害炉排，缩短使用寿命。第三阶段：燃尽。垃圾经完全燃烧后变成灰渣，在此阶段温度逐渐降低，炉渣被排出炉外。3）炉内停留时间，垃圾

21、焚烧的停留时间有两层含义。一是指垃圾从进炉到从炉内排出之间在炉排上的停留时间，根据目前的垃圾组分、热值、含水率等情况，一般垃圾在炉内的停留时间为1-1.5s。二是指垃圾焚烧时产生的有毒有害烟气，在炉内处于焚烧条件进一步氧化燃烧，使有害物质变为无害物质所需的时间，该停留时间是决定炉体尺寸的重要依据。一般来说，在850以上的温度区域停留2s，便能满足垃圾焚烧的工艺需要。（2）流化床焚烧炉可以对任何垃圾进行焚烧处理，它的最大优点是可以使垃圾完全燃烧，并对有害物质进行最彻底的破坏，一般排出炉外的未燃物均在1% 左右，燃烧残渣最低，有利于环境保护，同时也适用于焚烧高水分的污泥类等物质。流化床焚烧炉主要用

22、来焚烧轻质木屑等，但近年开始逐步应用于焚烧污泥、煤和生活垃圾。流化床焚烧炉根据风速和垃圾颗粒的运动状况可分为固定层、沸腾流动层和循环流动层。1）固定层。气速较低，垃圾颗粒保持静态，气体从垃圾颗粒间通过。2）沸腾流动层。气速超过流动临界点的状态，从而在颗粒中产生气泡，颗粒被剧烈搅拌处于沸腾状态。3）循环流动层。气体速度超过极限速度，气体和颗粒之间激烈碰撞混合，颗粒在气体作用下处于飞散状态。流化床垃圾焚烧炉主要是沸腾流动层状态。下图为流化床的结构。一般垃圾粉碎到20cm以下后再投入到炉内，垃圾和炉内的高温(600-800）接触混合。瞬间气化并燃烧。未燃尽成分和轻质垃圾一起飞到上部燃烧室继续燃烧。一

23、般认为上部燃烧室的燃烧占40%左右，但容积却占流化层的4-5倍，同时上部的温度也也比下部流化层高100-200，通常也称为二燃室。不可燃物和流动沙沉到炉底，一起被排出，混合物分离成流动沙和不可燃物，流动沙可保持大量的热量，因此流回炉循环使用。70%左右垃圾的灰分以飞灰形式流向烟气处理设备。（3）回转窑焚烧炉10 回转窑焚烧炉是一种成熟的技术，如果待处理的垃圾中含有多种难燃烧的物质，或垃圾的水分变化范围较大，回转窑是惟一理想的选择。回转窑因为转速的改变，可以影响垃圾在窑中的停留时间，并且对垃圾在高温空气及过量氧气中施加较强的机械碰撞，能得到可燃物质及腐败物含量很低的炉渣。回转窑可处理的垃圾范围广

24、，特别是在工业垃圾的焚烧领域应用广泛。在生活垃圾焚烧中的应用主要是为了提高炉渣的燃尽率，将垃圾完全燃尽以达到炉渣再利用时的质量要求。这种情况下，回转窑炉一般安装在机械炉排炉后。四、主要控制系统1. 垃圾焚烧发电机组的控制系统要求垃圾焚烧发电机组的主要组成部分有：焚烧锅炉、余热锅炉、蒸汽轮机、发电机等设备。同常规的火电机组相比，垃圾焚烧发电中以发电为辅，垃圾燃烧为主。反映在燃烧系统上，燃烧的热值变化较慢，燃料成份中非可控因素较多，蒸汽负荷的变动较小，压力的变化较大。因而对于垃圾焚烧发电，传统的火电燃烧系统的机理和控制方法并不完 11 全适应于垃圾焚烧发电。垃圾焚烧发电的独特之处决定了其对控制系统

25、的要求既等同于常规要求，又在常规要求中有着极大的变通性。2. 垃圾发电厂控制方式垃圾焚烧发电厂主要目的是尽可能多的焚烧固体废物、产生热能; 工厂安全可靠、有效率的运行环境保护测量和控制。其中燃烧固体废物是其主要目的。DCS 应能根据其特殊的工艺要求全自动、全过程地实施全厂的数据采集、调节系统、顺控系统、保护系统。3. 自动控制系统在垃圾焚烧发电机组的应用4. 控制系统架构根据垃圾焚烧发电的流程特点；南山垃圾发电厂两炉两机采用分布式3级结构计算机控制系统的方案。第一级为分布式I/O子站，采用西门子公司的ET-200M组成。子站之间以及子站与过程控制站之间通过冗余接口模块IM153-2与冗余双PR

26、OFIBUS-DP现场总线相连。PROFIBUS是一种国际性的开放式的现场总线标准，专为自动控制系统和设备级分散式I/O之间通讯设计，用于分布式控制系统的高速数据传输，通过总线中继器，距离可达数公里，通讯速率达到12Mbps。各子站高速地完成现场信号的输入/输出功能，根据给定的工作程序进行数据采集、设备的现场控制，也通过RS485通讯模块与其它外部有RS485通讯接口的智能设备(如变频器、智能调节器)进行数据交换和设备控制，并且都通过冗余的PROFIBUS-DP总线将处理结果送至过程控制站。第二级为过程控制站，由锅炉系统过程控制站(垃圾焚烧炉与余热锅炉系统)、汽机侧过程控制站(汽轮发电机系统及

27、其它辅机和公用系统)和SOE(顺序事件记录)过程控制站总共3个过程控制站组成。其中锅炉系统过程控制站和汽机侧过程控制站都采用冗余热备的SIMATICS7-400H过程控制站构成。这两个过程控制站和现场总线网络构成了热冗余备份，当任何一个过程控制站或通讯系统发生故障时，都会迅速且自动进行控制器的切换，控制程序仍按原进程进行，不 12 会影响控制系统的任何工作进程和工作状态。SOE过程控制站的输入模块数据采集速度可达毫秒级，用于对关键数据的触发顺序作记录以便分析和掌握事件的发生过程。第三级为监控操作管理站。监控操作管理站计算机系统位于中央控制室，配备操作员站四台，工程师/值长站一台。其中两台操作员

28、站用于锅炉系统过程控制设备的监控，互为双机热备；另两台操作员站用于汽机侧过程控制设备的监控，也互为双机热备。操作员站和工程师/值长站各安装一个SIMATC NET工业以太网卡接入高可靠的专用交换机ESM，通过网络冗余管理器(OEM)使得所有操作管理级计算机和过程控制站构成符合IEEE80213U标准的SIMATICNET工业以太网环行网络，通讯速率达100Mbps。监控操作管理级负责接收从过程控制站送来的各种实时数据和过程状态并生成实时数据库和历史数据库，提供显示画面和操作画面，运行人员通过它对整个垃圾焚烧电厂各个系统设备的运行状态、数据进行监视和操作，以及参数整定、控制模型修改、系统功能组态

29、、控制流程的更改等工作。同时还能向上一级管理部门发送各种数据、报表和接受上一级管理部门的命令和指示。 5. 控制系统配置与各子系统 系统设计ABB IndustrialIT分散控制系统是面向工厂自动化的新一代开放式DCS 系统。全面支持现场总线技术，系统采用全局数据库技术，实现全局一体化编程。系统通信为标准TCP/IP以太网，系统结构具有较强伸缩能力，系统编程采用国际化标准。现场控制站采用符合技术要求的I/O站通过ProfibusDP总线与控制器进行数据通信。:6DCS 系统配置图，如图4-2所示。 13 SUPERVISORPRINTER2#OS3#OS4#OS5#OSSERVEREWS1#

30、OS10/100Mb/S ETHERNET(TCP/IP)S800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IOS800IO 图4-2 北京高安屯垃圾焚烧发电厂的DCS系统配置图系统通讯设计: 系统通信采用TCP/IP协议以太网，传输介质为光缆，冗余配置，通信速率为100Mb/s。现场总线采用Profibus通讯协议，传输介质采用冗余双绞线，最大通讯速率12Mb/s，最大传输距离为1200m。现场过程站、工程师站、操作员站采用100Mb/s 快速

31、以太网卡轨式交换机连接，实现光缆通讯。通信电缆采用光缆，具有较长的通讯距离及较强的抗干扰能力，适于工业现场。本系统提供了OPC SERVER软件，为实现与工厂管理信息系统(MIS)通讯提供接口。数据通讯设计：系统共设置5台操作员站，均连接至环形以太网络。每台操作员站都可以对所属范围或全范围内的设备进行操作，同一范围内的操作员站相互冗余。设置一台数据库服务器，以OPC方式实现和DCS系统、MIS网、值长监视站等的数据交互。此服务器可安装数模计算软件，实现相应的计算功能。本系统无需专设报表计算机站，挂接在任何一台工程师站或操作员站上的打印机均可实现网络共享。操作员站设计: 操作员站硬件选用适用工业

32、现场DELL工控机。该系统设置5台操作员站，操作员站安装IndustrialITDigiVis 7.1 软件，操作语言中文，操作员站软件运行在中文Windows2000操作系统上。操作员站使用以太网与过程站及其它设备进行通信，由于系统数据库为全局，所以操作员站之间数据及画面完全可以共享。工程师站设计:系统设一台工程师站，工程师站安装IndustrialITDigiVis 7.1版本中文软件，运行在Windows2000系统上。工程师站使用以太网与过程站及其它设备进行通信， 可以实现硬件编辑、过程站编程、操作员站组态一体化编程及调试。ControlBuilder F软件支持现场总线设备的数据读取

33、与编程功能。编程语言与图形化编程语言标准IEC 14 61131- 3完全兼容，根据实际控制要求可任意选用FBD、LD、IL、SFC 等方式。系统采用全局数据库，系统 X7FBM机柜处理器机柜 X2 图4-3 深圳市南山垃圾发电厂的DCS分布图，（1）几个主要功能软件系统 1）计算机监控和管理系统计算机监控和管理系统有概貌显示、流程显示、操作显示、事件及报警总览、历史及实时趋势、统计报表、系统状态诊断、高级参数设置等功能。 15 2）数据采集系统(DAS)用于连续监视机组的各种运行参数及设备的运行状态，对测量结果进行处理、记录、显示和报警。对汽包水位、主蒸气流量、给水流量进行温度和压力补偿计算

34、。对经济性参数如燃油消耗量、给水流量、蒸汽流量、垃圾进料量、发电量、厂用电量等进行累积计算。3）顺序控制系统(SCS)主要有：吹扫程控，预热程控，启、停炉程控，给料程控，燃烧器点火程控，炉排抛动程控，除渣程控，吹灰程控，除灰程控，水处理程控等。这些程控间有联锁或保护控制，如给料系统的耐火门打开时，不允许任一炉排抛动，炉排抛动程控暂停，当耐火门关闭后，炉排抛动程控恢复运行。在程控设计中，要考虑到某些条件会引起程序的暂时中断而某些条件又会使程序提前结束，复杂的程控还设计有帮助画面，提示各种条件及当前运行步号。4）模拟量控制系统(MCS)包括机、炉系统的自动调节子系统，其控制程序全部由过程控制站的软

35、件完成。自动调节回路包括有单回路调节，双路PID控制、三冲量调节回路等类型。（2）炉膛压力调节系统和汽包水位调节系统1）炉膛压力调节系统对于负压运行的焚化炉，维持炉膛负压在-20-40Pa，对焚化炉的稳定燃烧、炉侧的工作条件及炉子的维护最有利。系统设计以炉膛压力为被调量，通过变频装置改变引风机转速作为调节手段。为了得到较好的动态特性，可采用含送风量前馈环节的调节系统，但为了防止引风过大或过小，而造成焚化炉灭火，故在调节系统中将采用高、低限幅措施。同时为了保证锅炉保护动作(MFT)后，炉膛要保证一定时间的吹扫风量，将设计MFT的超驰作用，即发生MFT后，引风机应保持一定的引风量一段时间(一般为5

36、分钟)，然后恢复自然调节。2）锅炉汽包水位调节系统汽包水位调节系统的任务是通过改变给水量，使之适应锅炉的蒸发量，使汽包水位保持在一定范围之内。（3）燃烧器管理系统(BMS)垃圾焚烧炉的燃烧器管理系统可细分为起炉运行和正常运行两个阶段。当焚烧炉因为某些原因中断运行后，重新投入运行的起炉阶段，主炉膛温度较低，此时燃烧器管理系统将按照工艺设计的要求，以一定的顺序点燃炉膛内的6只油枪，并相应投入各个与燃烧相关的辅助设备，使炉膛温度运行到垃圾正常处理的要求；焚烧炉正常运行后，燃烧管理系统作为垃圾燃烧的辅助系统运行，在主炉膛内温度因为垃圾的成分变化，导致影响到锅炉主蒸汽压力不稳定时，燃烧器管理系统将通过设

37、计的闭环控制系统，保证炉 16 膛要求温度的相对平稳。（4）垃圾焚烧余热锅炉控制方式垃圾焚烧炉的控制原则是按余热锅炉的蒸发量控制垃圾的投入量、炉排运动及一、二次燃烧空气量保证余热锅炉效率最大。当炉膛温度850时投入辅助燃烧器确保二恶英的分解。垃圾焚烧余热锅炉热工控制系统主要由以下几大部分构成以DCS为核心的监控系统DCS系统同时提供MODBUS和PROFIBUS-DP两种通讯协议与控制子系统进行通讯。Modbus协议是应用于电子控制器上的一种通用语言。通过此协议，控制器相互之间、控制器经由网络和其它设备之间可以通信。常用于智能仪表的通讯。PROFIBUS-DP具有高速低成本用于设备级控制系统与

38、分散式I/O的通信。是一种用于自动化车间级监控和现场设备层数据通信与控制的现场总线技术。可实现现场设备层到车间级监控的分散式数字控制和现场通信网络从而为实现工厂综合自动化和现场智能化提供了可行的解决方案最大优点在于具有稳定的国际标准保证并经实际应用验证具有普遍性用于PLC等车间级控制系统的通讯。焚烧炉综合燃烧控制系统ACC，ACC炉排控制系统与焚烧余热锅炉主控系统通讯通过PLC S7-300实现炉排液压自动控制和接受DCS来的含氧量、膛温度和主汽流量信号可实现自动燃烧控制。ACC系统与焚烧余热锅炉总控DCS通讯采用ProfiBus-DP现场总线通讯。在ACC就地控制柜设有操作面板并设有切换开关

39、，可以选择“DCS信号接受/不接 受”，当选择“不接受”时DCS 不能操作炉排系统所有动作但显示仍正常。当选择“DCS信号接受时”，大部分动作都能就地(OPC面板)和主控室同时操作，以最后操作的动作为最后指令。主要控制推料器、逆顺推炉排的进退料层调节、炉排冷却风机、清灰风机各风室风门的开关主油泵、滤油泵和冷却油泵的启停还有行程和阀位的反馈显示液压站压力、油温、油位参数和泵的状态显示。还有相关控制变量的设定值进行设定包括速度、时间和长短行程设定。对逆推炉排、顺推炉排、推料间隔控制中的“间隔开，间隔停”料层厚度调节等时间设定设有选择开关，当选择“就地”时，DCS不能操作;当选择“远方”时，就地不能操作推料、逆推、顺推、出渣DCS/PLC选择开关是共用一个的。对于少数操作不频繁的参数操作，DCS上不设操作控制，可以就地地操作面板去操作。ACC与