垃圾发电厂自动化技术分析

垃圾发电厂自动化技术分析

焦建伟

深圳市深能环保东部有限公司 广东省深圳 518000

摘要：在当前的社会经济背景下，垃圾发电厂的自动化改造是时代发展的产物，也是必然的趋势。自动化技术是多种技术融合的产物，其在垃圾发电厂中的应用可以大大提高垃圾发电厂机组运行的可靠性、稳定性与安全性，实现对系统的自动监测与识别。电气工程自动化已然成为垃圾发电厂改造的一个关键技术，通过自动化改造，垃圾发电厂系统的生产水平大大提高，且生产过程中的故障概率也有所降低，生产效率与质量有所保障。因此，基于电气工程自动化的垃圾发电厂改造符合现代化的发展要求，在未来具有很大的发展潜力。

关键词:垃圾发电厂；自动化技术

引言

“集控”一词的提出是针对单独控制而言，传统电厂通常采用的是母管制，实现对炉、电以及机的分开管控。在现代智慧电厂建构中，集控技术的应用也就是单元制机组，在各个发电机上配备各自的汽轮机及锅炉，以实现对炉、电以及机的集中管理。在集散控制系统上可以实现对炉、电及机的操作控制，各机组分开，即被称为“集控运行”。本文将针对智慧电厂的自动化集控系统设计展开分析。

1垃圾发电技术介绍

生活垃圾焚烧发电具有无害化、减量化和资源化的优势，是垃圾处理的一种重要手段。垃圾焚烧发电流程主要分为垃圾收集处理、焚烧、余热发电、废气净化、废弃物处理等等，其中焚烧系统以及烟气净化系统对垃圾发电影响至关重要。根据焚烧系统，垃圾发电主要分为机械炉排炉和流化床焚烧炉两种类型，热效率约为78~85%。炉排炉在垃圾焚烧发电市场中占比约75%。在炉排炉中，通过炉排的翻动和搅动，有利于垃圾的燃烧和燃尽。流化床炉市场占比25%。流化床的优点在于设备单位造价低，但是对垃圾有较高的预处理要求，运行过程容易发生故障，而且Co（钴元素）、飞灰等难以控制。另外，大部分需要掺烧煤粉。与普通燃煤电站不同，垃圾电厂的燃料来源种类较多，产生的污染物成分也比较复杂，烟气中主要有粉尘、酸性气体、氮氧化物、重金属和二恶英等，此外堆放垃圾还存在渗滤液等。基于此，垃圾电厂的净化系统主要由除尘、脱酸、脱硝、除二恶英和重金属、处理渗滤液等独立单元组合而成。

2垃圾发电厂中电力系统自动化技术的应用

2.1自动化技术在电网调度中的应用

电网调度作为在垃圾发电厂中自动化应用技术十分广泛的一个工程，其实现自动化的条件为电网调度中心需要有一台能够将所有设备进行连接的计算机，同时该计算机必须要连接相应的网络设备。电网的调度服务器以及显示器能够具备大显示屏模式，并且是有较高效率的工作站。传统的人工监控和调度模式将被新兴的现代技术计算机网络监控所取代，从而能够利用区域电力系统中的网络，在垃圾发电厂调度中心以及变电站工作站之间进行连接将需求合理分配，最终连接这两个终极的电缆，以实现自动化调度的功能调度中心。作为电气工程中的一项重要环节，它可以对一切的设备运行和控制进行操作，因此该设备能否满足现实的需要对电气工程的整体质量有着相当重要的影响。通过利用这一技术可以利用现代技术对其进行有效操作，从而能够脱离传统的人工模式实现数据的自动整合以及自动收集，并且将这些数据合理地调度，从而实现自动化的电网调度模式，使电气工程的工作效率进一步提升，从而能够适应市场日益发展的需求。

2.2视频监控系统优化设计

在智慧电厂建设发展的过程中，应逐渐实现自动化、综合化、智能化以及集中化管理，视频监控系统的优化设计能够为管理提供有效保障。结合当前智慧电厂视频监控中普遍存在的问题，需要建构一套完善的视频监控系统，以实现对不同监控设备情况的及时了解和掌控，也能够针对具体情况作出快速反应，从而显著提升电厂的生产效率及质量。在优化设计时，要尽可能保留原有前端，以降低资金投入，同时基于网络化需求，合理增加摄像机和后端管理设备，并注重提升视频监控系统的可拓展性，从而针对不同系统有效实现信息互联，也有利于后期自由增加监控点数据及摄像机数据，在电厂内部有效实现网络互联互通。

2.3构建故障上报和分析处理反应机制

垃圾发电厂的生产工序极为复杂，在改造过程中，需要从系统的运行原理出发。垃圾发电厂生产过程中所涉及的技术与设备相对较多，在运行过程中，常常会受到诸多因素的影响，运行故障难以避免。而自动化技术的有效应用能够实现系统、设备故障的识别，自动化模块能够及时识别故障，最快实现故障处理。垃圾发电厂的电气工程自动化改造过程中，需构建故障上报和分析处理反应机制，使其能够在系统的运行过程中，每一级连接到主机系统中的电气设备的运行参数、工作状态都能够及时在故障上报与分析的过程中得到有效的分析与处理。当设备运行参数超出正常标准时，系统的报警模块会立即进行故障反馈，在故障信息反馈时同步实现了故障上报与分析，这种故障识别与处理机制使得垃圾发电厂在出现故障以后能够在最短的时间内缩小故障影响范围、快速进行故障的处理。

2.4构建通用型网络服务

在火力垃圾发电厂实行自动化控制的过程中，利用优质的通用性网络结构可以给其运营服务带来更加可靠的支持。科学地对这一项新技术进行应用，可以将系统的运行效率有效提升，这样可以营造一个更加良好的管理模式。全面调控垃圾发电厂中的运行情况，以此来达到更好发展的自动化运行目标。在传统的火力垃圾发电厂发电过程中，自动化系统在满足DCS系统通知目标的过程中还有不足之处，需要进一步对其改善，这就导致了在自动化系统和DCS之间包含着部分的硬接线，现如今的优化过程中，更加科学合理的提升了自动化水平以及科学管理的能力，实现提高后台电气系统控制的综合水平能力。

3对垃圾发电厂的建议

3.1是提高焚烧垃圾的标准

垃圾电厂对垃圾具有一定的兼容性，当然对部分垃圾也有一定的排斥性。例如垃圾热量波动过大，可能影响机组稳定运行；当垃圾中含有有害金属时，烟气中可能含有汞等污染性物质。为此，建议严格执行垃圾分类管理，从源头上提升入炉垃圾热值的稳定性，保证机组能够连续稳定运行；同时严格杜绝重金属垃圾进入炉内，避免不必要污染物质的产生。

3.2是建议将垃圾发电纳入可再生能源配额范畴

2020年，我国即将对可再生能源配额执行情况进行考核。由于垃圾发电能够无害化处理市政垃圾，具有清洁化的特点，在配额计算过程中，建议将垃圾发电量纳入其中，除基本电价与补贴外，能够为垃圾发电提供配额交易等额外收入。

结束语

我国垃圾焚烧行业依然存在较多技术痛点和发展瓶颈，未来行业可持续发展面临新的挑战和机遇。垃圾焚烧行业应主动探索中小城市垃圾焚烧工程实施和盈利模式、响应矿化垃圾开采及焚烧处置需求、补飞灰无害化处置和资源化利用的短板；转变规模效益到技术和管理效益、加强“邻利”理念引领；积极布局国际市场重视与高校科研院所的互动，推动技术创新和转移。垃圾发电厂在经济社会发展中承担着越来越重的生产任务，为满足电力使用要求，各个垃圾发电厂都需要在传统的生产模式下加以电气工程自动化改造，通过自动化改造提高垃圾发电厂的自动化水平，为垃圾发电厂赢得更大的经济、社会效益，实现长远发展。

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