Profibus-DP現(xiàn)場總線技術(shù)在垃圾焚燒發(fā)電廠中的應(yīng)用
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隨著經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展，城市化步伐速度也日益加快，城市生活垃圾和工業(yè)垃圾處理問題正變得日益突出。每年全國城市垃圾清運量達(dá)數(shù)億噸，在各大城市中，垃圾包圍城市的現(xiàn)象非常普遍。垃圾已對大氣環(huán)境及地表和地下水及江河、湖泊等造成了嚴(yán)重污染，生態(tài)環(huán)境正在遭到嚴(yán)重破壞。因此，結(jié)合城市具體情況，對垃圾的處理技術(shù)和處理系統(tǒng)及其控制策略等相關(guān)問題進(jìn)行探討，找出處理效果好、經(jīng)濟(jì)上可行的處理方案已成為目前城市垃圾處理問題研究的熱點之一。
焚燒處理垃圾的主要優(yōu)點是垃圾減量最大，無害化比較徹底。如焚燒垃圾發(fā)電是現(xiàn)有垃圾處理方法中占地較小，效果較好的方法。另外，建立垃圾焚燒發(fā)電廠，可解決垃圾滲瀝液引起的污染地下水問題，垃圾焚燒后的廢渣進(jìn)入制磚廠，既減少了對環(huán)境的污染，還可產(chǎn)生一定的經(jīng)濟(jì)效益。城市生活垃圾、工業(yè)垃圾、淤泥和廢橡膠輪胎等垃圾焚燒處理技術(shù)，利用垃圾焚燒的余熱發(fā)電，變廢為寶，將是今后環(huán)保技術(shù)的一個重要發(fā)展方向。
垃圾焚燒工作原理：垃圾經(jīng)自動給料單元送入焚燒爐的干燥床干燥，然后送入爐排，爐排在脈沖空氣動力裝置的推動下拋動垃圾，垃圾與爐排片上的均勻氣孔噴出的助燃空氣混合燃燒，燃燒產(chǎn)生的熱量進(jìn)入余熱鍋爐，將鍋爐給水加熱到壓力約4Mpa，溫度400℃左右的蒸汽，再推動汽機(jī)發(fā)電機(jī)組發(fā)電。由主燃燒室揮發(fā)和裂解出來的煙氣進(jìn)入第二、三級燃燒室，進(jìn)行進(jìn)一步燃燒，使煙氣的溫度高達(dá)1000℃，煙氣在此稍作停留，使有毒煙氣迅速分解，后經(jīng)煙氣處理設(shè)備和除塵設(shè)備處理合格后排入大氣。
垃圾焚燒發(fā)電廠主要技術(shù)參數(shù)：
焚化爐鍋爐2臺，垃圾處理量350t/天，蒸汽量35t/h，過熱汽壓4.0Mpa，過熱汽溫400℃，爐膛溫度980℃，給水溫度145℃。
汽輪機(jī)發(fā)電機(jī)組一套，主蒸汽壓力3.9Mpa，主蒸汽溫度390℃，發(fā)電功率12MW。
二系統(tǒng)要求
1．提供完善的垃圾焚燒、余熱發(fā)電DCS控制系統(tǒng)；
2．控制系統(tǒng)采用全冗余配置，保證系統(tǒng)高效、可靠、安全；
3．監(jiān)控功能友好易用，漢化操作界面；
4．提供方便易學(xué)的功能組態(tài)，和專用功能塊和圖庫，方便系統(tǒng)功能擴(kuò)展或修改。
三系統(tǒng)配置與功能實現(xiàn)
該控制系統(tǒng)采用西門子最先進(jìn)的過程控制系統(tǒng)PCS7和Profibus-DP現(xiàn)場總線技術(shù)，控制系統(tǒng)不僅要承擔(dān)起全廠的生產(chǎn)過程控制，還要根據(jù)垃圾成分的變化快速調(diào)整控制程序，以保證焚燒工藝的安全性，使其不再產(chǎn)生二次污染。Profibus-DP總線的通訊速率可達(dá)12Mbps，S7-414H雙機(jī)熱備系統(tǒng)和ET200M分布式I/O組成的Profibus-DP總線網(wǎng)構(gòu)成切換結(jié)構(gòu)，實現(xiàn)故障時的無擾自動切換。上位機(jī)采用WinCCV6.0組態(tài)軟件進(jìn)行系統(tǒng)組態(tài)。該廠的垃圾焚燒工藝引進(jìn)加拿大RICHWAY公司專利技術(shù)，采用四級脈沖爐排，各項指標(biāo)均達(dá)到國際環(huán)保要求。
控制系統(tǒng)提供的主要回路控制功能有：爐膛壓力控制、干燥爐排溫度控制、再循環(huán)煙氣溫度控制、鍋爐汽包水位控制、過熱蒸汽溫度控制、熱井水位控制、除氧器水位控制。
1．操作員站（OS站）和工程師站（ES站）
DCS系統(tǒng)配置4套獨立的操作員站（OS站），其中兩臺焚燒爐配兩個OS站，汽機(jī)和輔機(jī)控制配兩個OS站。每套OS均采用成熟、可靠的DELL商用計算機(jī)。
OS站為操作員提供圖形、列表、操作、歷史數(shù)據(jù)再現(xiàn)等，可在打印機(jī)上輸出。運行Windows2000多任務(wù)網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)下的PCS7OS站應(yīng)用軟件。所有OS站均為全能值班配置，圖像、操作、數(shù)據(jù)一致，實現(xiàn)機(jī)、爐、電的運行操作。
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