1、1 1生活垃圾發電廠燃燒自動控制系統（ ACC ）一 ACC 系統性能要求燃燒過程控制系統由新華控制公司完成 ACCACC 空制算法實現，ACCACC 與 DCSDCS 系統 采用 OPCOPC 協議通訊，完成數據的采集和控制。通過調試達到爐排速度自動控制（包 括逆，順推爐排的控制），蒸汽流量自動控制，燃燒風量自動控制及時可靠，其 余部分采用模擬信號引入 ACCACC 自動控制系統，成為一套完整的控制體系。能實現 自動，手動，ACCACC 控制模式自由轉換。二 ACC 系統功能ACCACC 自動燃燒控制系統主要通過調節燃燒空氣和爐排速度實現自動燃燒的 目的。ACCACCS統的各種功能組成參見下

2、面的框圖。 其各種控制和算法的主要目的是 為了保證爐內燃燒穩定的進行，并實現每天的焚燒目標。（1 1）爐排控制三爐排控制產主蠱汽里D垃圾密is演鼻進根抵投入垃圾密度預欖竝圾遊質，控制爐也漣廈後垃圾層厚這當保證.増顧爐排送叵-垃圾密度調黠演茸A2）荻燒層厚控制2 2焚燒爐內垃圾的投入通過改變垃圾給料器以及各爐排周期進行。 所謂周期即 爐排(給料器)完成一次動作循環的時間。給料機、各段爐排：后退限T前進限 -(后退限)，縮短周期則各段爐排、給料器快速動作，增長周期則各段爐排、 給料器動作減緩。( 1 1)給料機通過給料器的周期時間調節垃圾焚燒量。 觀察當日焚燒量曲線， 如果焚燒量 較少則縮短周期，

3、反之則延長周期。并且觀察爐內狀況，垃圾少則縮短，垃圾多 則延長。當然，投入量的變化會對爐內整體狀況產生影響。 由于此影響會在晚些時候 (3 30 0分鐘1 1 小時)顯現出來，所以當周期變化后要充分監視爐內狀況。并且， 垃圾投入垃圾料斗后約 3030 分鐘才投入焚燒爐，因此投入垃圾的比重會發生巨大 變化，此時需在約3030 分鐘后重新調整給料周期。( 2 2)干燥段爐排給料機運送來的垃圾在干燥段上充分干燥后移送至燃燒段。 利用此周期控制 移送至燃燒段的垃圾。燃燒段垃圾較少需促進垃圾燃燒時，縮短周期供給垃圾。 反之，燃燒段垃圾較多則延長。( 3 3)燃燒 1 1 段、燃燒 2 2 段此部分爐排控

4、制垃圾燃燒。 垃圾燃燒較快時縮短周期。 反之， 垃圾燃燒較慢 時為避免垃圾未燃盡則延長周期。( 4 4)后燃燒段爐排為避免未燃盡的垃圾排出爐外， 而再次加熱燃燒的爐排段。 基本上此周期不 做改變。但是， 排渣機、 灰輸送機等發生故障下流側長時間停機情況下則延長周 期避免灰落入排渣機。確保后燃燒段爐排上的灰層厚度達ioio20cm20cm 盡量使其緩慢動作。爐排控制功能描述見下面的框圖：3 3爐排控制即爐排速度控制，分為現場和主控兩種操作模式，當選擇現場操作 時只能通過現場的爐排控制柜對爐排進行操作。當選擇主控操作時又提供了3 3種操作模式，分別為：手動模式：可對各段爐排進行前進和后退的人工操作

5、。自動模式：各段爐排可根據運行人員預設的爐排運轉周期自動動作。ACCACC 莫式：根據垃圾焚燒量、垃圾發熱量和垃圾層厚的演算結果判斷，經綜 合運算給出各段爐排的動作周期，各段爐排根據演算給定周期進行動作。注：自動操作和 ACCACC 模式操作相互切換時，動作周期是類似于無擾切換的。 當從自動模式切換到 ACCACC 模式時，ACCACC 模式下的動作周期初始值為切換前自動模 式周期，切換完成后根據 ACCACC 的運算結果逐步調整動作周期；當從 ACCACC 模式切換 到自動模式下時，切換前的周期將作為自動模式的預設周期， 切換后爐排按此周 期繼續動作。1 1 垃圾焚燒量計算焚燒量演算是根據對

6、垃圾料斗和垃圾吊車投入垃圾的重量和次數進行數據 采樣并保存，在規定的時間內對所保存的數據進行一次分析， 計算出單位時間內 垃圾的焚燒量。同時依據這些數據還可計算出所焚燒垃圾的體積，因此可計算出垃圾的密度。這些計算在每次垃圾投料時計算一次。4 4（1 1）垃圾料斗料位轉換為容量的計算垃圾料斗容量無法直接測量，但可以根據垃圾料斗的形狀進行計算得出垃圾 料斗料位與容量的相關折線表。根據該折線表對實際測量的垃圾料斗料位進行插 值計算即可得到相對應的垃圾料斗容量。控制框圖如下:垃圾料斗折線垃圾料斗料位-演算容量（2 2）本次垃圾增加量演算以 1 1 秒為周期對垃圾容量（由垃圾料斗料位換算而來）進行采樣（

7、但是，發生 搭橋的時候停止計算并保持上次的數據）。在垃圾吊車投料前 6 6 秒到投料后 7272 秒的采樣數據中，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= =料斗內垃圾容量最大值- -料斗內垃圾容量最小值（3 3）垃圾密度演算垃圾密度由每次投入垃圾的重量和容量計算得出。 其中投入垃圾的重量由垃 圾吊車稱重單元進行測量，垃圾增加部分的容量由上述計算得出。即：5 5垃圾密度 = = 投入垃圾重量 / / 本次垃圾增加量 每次計算的垃圾密度最后進行移動平均演算， 得出的最終垃圾密度可以用作 焚燒判斷的依據。（4 4）垃圾焚燒量演算垃圾焚燒量即每小時焚燒垃圾

8、的重量， 是由垃圾焚燒的速度 （體積速度） 和 垃圾的密度演算得出的。即：垃圾焚燒量= =垃圾焚燒速度 （體積速度）X垃圾密度 其中垃圾密度已經進行了演算，垃圾焚燒速度根據兩次投料的時間間隔內所 焚燒的垃圾容量計算得出。 即：垃圾焚燒速度 = = （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）/ / 投料間隔時間。2 2 垃圾焚燒量偏差演算通過垃圾焚燒量偏差演算可以判斷當前的焚燒量跟焚燒目標之間的偏差， 其 判斷結果將指導爐排進行速度調節以保證實現每日的焚燒量目標。焚燒量與目標焚燒量的偏差高于垃圾焚燒量的允許偏差（正偏差 ）時，當前焚 燒量過多；焚燒量與目標焚燒量的偏差低于

9、垃圾焚燒量的允許偏差 （負偏差）時， 當前焚燒量過少；焚燒量與目標焚燒量的偏差介于垃圾焚燒量的允許偏差之內 （正負偏差之間）時，當前焚燒量適當。3 3 垃圾焚燒量控制為了實現每天的焚燒目標， 根據當前的焚燒量以及垃圾熱值和垃圾層厚的偏 差進行綜合判斷，通過調節垃圾給料器、干燥段、燃燒 1 1 段、燃燒 2 2 段的周期時 間來進行控制。控制對象：垃圾給料器、干燥段、燃燒 1 1 段、燃燒 2 2 段 控制方式：在操作監視畫面上將垃圾給料器、干燥段、燃燒 1 1 段、燃燒 2 2 段打到自動模式并按下 ACCACC ONON 按鈕。控制狀況： 比垃圾焚燒量目標值小的時候周期減少， 比目標值大的時

10、候周期 增加。4 4 垃圾發熱量計算垃圾發熱量的演算是根據過程工藝參數分別計算出入熱和出熱值得出的， 也 就是通常所說的反平衡計算法。6 6C入熱量演算V 岀熱量演算煙氣溢量和溫度鍋爐產生蒸汽量r*出熬量計算- II揭爐排污畐卜-;(1 1 )垃圾入熱量計算垃圾入熱量包括一次風熱量和燃燒器熱量。(2) 垃圾出熱量計算垃圾出熱量包括排煙熱量，產生蒸汽熱量，鍋爐排污熱量。(3) 垃圾發熱量計算垃圾發熱量根據垃圾入熱量和出熱量計算出臨時值， 經過適當的修正后最終 取其平均值作為計算用的垃圾發熱量。5 5 垃圾發熱量偏差演算通過垃圾發熱量偏差演算可以判斷當前的垃圾發熱量跟設定值之間的偏差， 其判斷結果

11、將指導爐排進行速度調節以保證發熱量的穩定。垃圾發熱量高于高質垃圾發熱量的設定值時， 當前垃圾發熱量過高；垃圾發 熱量低于低質垃圾發熱量的設定值時，當前垃圾發熱量過低；垃圾發熱量介于高 質垃圾發熱量和低質垃圾發熱量的設定值之間時，當前垃圾發熱量適當。6 6 垃圾層厚演算一抉風流量和溫度 ;-_；入垛量計算 空冷壁循環鳳 ；_流量和溫度福定時間前的 垃圾焚燒童1II V | | H IIII II書3發將量計負-垃圾發劃量7 7垃圾層厚的計算較為特殊，需在指定條件下測試干燥段風壓值， 在焚燒爐運 行時根據實際的干燥段風壓和風溫， 結合測試條件下對應風量的風壓控制， 進行 演算從而判斷垃圾的層厚。計

12、算出的層厚結果是一個無量綱的值，它不能直接指 示垃圾的層厚。概要根據爐底風壓、一次風流量、爐內壓力等計算出干燥帶的垃圾層厚， 并判斷 其厚度是否合適。（2 2）干燥帶爐下壓損計算準備改變一次風流量后測量爐下壓力和爐內壓力，記錄不同一次風流量下所對應 的干燥帶計錄下壓損，并制作相應的折線表。7 7 垃圾層厚偏差演算通過垃圾層厚偏差演算可以判斷當前的垃圾層厚跟設定值之間的偏差，其判斷結果將指導爐排進行速度調節以保證垃圾層厚均勻穩定。垃圾層厚與目標層厚的偏差高于允許偏差（正偏差）時，當前垃圾層過厚；垃 圾層厚與目標層厚的偏差低于允許偏差（負偏差）時，當前垃圾層過薄；垃圾層 厚與目標層厚的偏差介于允許

13、偏差之內（正負偏差之間）時，當前垃圾層厚適當。 8 8 垃圾層厚控制為了保證爐排干燥段上面的垃圾層厚的穩定， 根據當前的垃圾層厚以及垃圾 熱值和焚燒量的偏差進行綜合判斷，通過調節爐排干燥段和燃燒 1 1 段的周期時間8 8來進行控制。控制對象：干燥段、燃燒 1 1 段控制方式：在操作監視畫面上將干燥段、燃燒 1 1 段打到自動模式并按下 ACCACC ONON 按鈕。控制狀況：比垃圾層厚設定值厚的時候周期減少， 比設定值薄的時候周期增 加。由于垃圾質量的變動，爐內垃圾量發生劇烈變化的時候請通過手動控制進行 干預。9 9 垃圾料斗搭橋判斷根據垃圾料斗內料位的變化可以判斷是否發生搭橋， 當系統正在

14、運行而料位 在設定的時間內沒有變化或變化為小則判定為搭橋。搭橋信號將發送到 DCSDCS 啟動 自動破橋程序，破橋成功后搭橋信號自動消失。垃圾料斗料位T T 時間內變化小于a%a%爐排運轉中（自動或 ACCACC 模式）垃圾料斗料位T T 時間內變化大于b%b%垃圾吊車投料信號1010 爐排控制演算爐排控制演算根據垃圾焚燒量偏差演算、垃圾發熱量偏差演算、垃圾層厚偏 差演算的判斷結果進行綜合判斷，最終輸出爐排速度調節命令以保證整個燃燒過 程更加符合設定目標。通過上述各種演算，可以實現燃燒空氣和爐排的自動控制， 從而保證燃燒的 穩定進行并實現每日的垃圾焚燒量。其中 ACCACC 運算輸出的燃燒空氣

15、控制信號直接 輸出到 DCDCS S通過 DCSDCS 來調節現場的各個擋板最終實現空氣量的調節；ACCACC 運算輸出的爐排控制信號則通過 Profibus-DPProfibus-DP 通訊傳送到爐排 PLCPLC 控制柜，由控制柜 來控制現場的爐排驅動，最終實現爐排的自動控制。垃圾料斗搭橋9 9四燃燒風量控制ACCACC 系統燃燒空氣控制功能描述見下面的框圖:AII燃燒空氣分為兩種：1 1） 一次燃燒空氣（自爐下風箱吹入的空氣）2 2） 二次燃 燒空氣（從干燥段上方吹入的空氣）。一次燃燒空氣在蒸汽- -空氣預熱器中加熱后，送至干燥段、燃燒段、燃燼段 爐排。每臺爐配 1 1 臺一次風機，采用

16、變頻調節。二次燃燒空氣經二次風機抽吸，送至二次燃燒室。每臺爐配1 1 臺二次風機，采用變頻調節。一次燃燒空氣控制包括一次風機控制和每個爐排風門的控制。 二次燃燒空氣 控制僅是二次風機控制。其中一次風機和二次風機采用變頻控制 ，以保證燃燒 室供氣的最大靈活性和可利用性，同時將能耗降低到最低程度。（1 1）一次燃燒空氣1 1） 干燥段空氣：在干燥段上為促使垃圾干燥所需空氣。2 2） 燃燒段 1 12 2 空氣：實際為垃圾焚燒所必須的空氣。向作為主燃燒區域的 燃燒段吹入空氣促使燃燒，通過此空氣量控制燃燒。要想使燃燒段垃圾焚燒活躍 則增加吹入量，想要抑制燃燒則減少吹入量。3 3） 燃燼段空氣：促使燃燒

17、段上未燃盡的垃圾徹底完全燃燒所需的空氣。而 且，0202、爐出口溫度的調整也需要使用此部分空氣。垃圾在后燃燒段未燃盡的情況下，稍微增加空氣量。爐出口溫度較高，0202濃度低時稍微增加空氣量。相反，爐出口溫度低，0202 濃度較高時則減少空氣量。（2 2）二次燃燒空氣1010二次燃燒空氣：促使煙氣中未燃成分（COCO 在二次燃燒室徹底完全燃燒 所需的空氣。COCO 濃度頻繁達到最高峰時增加吹入量。燃燒空氣控制分為一次燃燒空氣溫度控制、一次燃燒空氣流量控制、二次風流量控制、一次燃燒空氣分配控制四個子系統。（1 1）一次燃燒空氣溫度控制爐出口溫度管理值 85010008501000C。為了抑制二噁英

18、的生成，需保持爐出口溫 度達到850850E以上。如果爐出口溫度達到 10001000C以上并持續燃燒，爐壁會附著形 成燒結塊，將會阻礙燃燒損壞耐火材料。并且，易產生NOxNOx 由于垃圾質原因會有暫時超過 10001000C的情況發生，但最好盡量保持在 10001000C以下。燃燒空氣溫度通常約為，120120C，控制范圍：3030C250250C。一次燃燒空氣溫度根據焚燒爐出口煙氣溫度設定，按照固定的折線表換算得出，通過調節空氣預熱器溫度調節閥（蒸汽調節閥）的開度進行控制。控制框圖如下：（2 2） 一次燃燒空氣流量控制燃燒空氣控制一次空氣量是根據焚燒爐出口煙氣含0202 量來控制的，但是由

19、于受焚燒爐出口區域的溫度和粉塵濃度的影響，無法在焚燒爐出口設置氧量計， 只能在省煤器出口設置，因此這里所說的焚燒爐出口煙氣含氧量是根據省煤器出 口氧量計的值推算出來的計算值。一次燃燒空氣流量根據一次燃燒室出口 0202 濃度進行調節，其控制框圖如下:1111（3 3）二次風流量控制二次風主要是補充一次風不足的部分， 同時還要起到對煙氣攪動的作用，其 設定值是依據煙氣含氧量和已吹入的一次風量來設定的。二次風流量根據焚燒爐出口 0202 濃度進行調節，其控制框圖如下:（4 4）一次燃燒空氣分配控制ACCACC 運算輸出的燃燒空氣控制信號直接輸出到 DCSDCS 通過 DCSDCS 來調節現場的 電

20、動風門裝置最終實現空氣量的調節。 電動風門分為逆推和順推兩部分， 逆推部 分共有 1 12 2個扇形風門、每 3 3 個風門由 1 1 組電動執行機構進行驅動；順推部分采 用單個電動調節蝶閥進行控制。風門調節裝置用于調節一次風的風門開度，目的 在于通過調風使鍋爐保持最佳燃燒工況。一次風配風應滿足中間大兩頭小的原 則，即中間風門的開度應該較大，兩頭風門的開度應該較小，這樣才能滿足垃圾 爐爐膛內燃燒所需的空氣。在此原則上根據不同垃圾種類配風，當燃料為高熱值 垃圾時，一次風量低（相對整個燃燒一撫嶺饒空丸燒爐出口二喪 .-=1212風量），在燃燼區幾乎沒有一次風；低熱值 垃圾時，一次風量高（相對整個燃

21、燒風量） ，燃燼段一次風較多。另外還可以根 據鍋爐水平煙道煙氣含氧量來進行合理配風， 按國標要求，水平煙道中煙氣含氧 量應控制在（6 61212）%之間。一次燃燒空氣通過爐排各段下面風門電動調節裝置進行分配， 各段風量按照 比率方法進行調節。控制對象：干燥段、燃燒 1 1 段、燃燒 2 2 段、燃燼段下部風門調節裝置控制方式：比率調節。將空氣以不同的比例分配到爐體進氣口，此項運算稱為比率計算。一次燃燒空氣量FXa%FXa%廠干燥段比率計算-r-IF-燃燒 1 段比率計算FXb%FXb%FXFXC C% %燃燒 2 段比率計算FXd%FXd%fc-燃燼段比率計算五 ACC 畫面ACCACC面共包

22、括操作監視畫面和運轉設定畫面。 通過這些畫面，可以實時監 視爐排的運轉狀況并可以對其進行相應的遠程操作。 對于運行過程中需要根據工 況進行設置的一些參數也可以通過設定畫面來進行修改。1 1 操作監視畫面1313操作蚩視畫面1 1） 監視內容：“中央/ /現場”指示通過爐排 PLCPLC 控制柜上的中央/ /現場選擇開關可以選擇爐排的操作地點， 當選擇開關選到“中央”時，爐排首先進行初始化歸位處理，處理結束后操作 監視畫面上的“中央”指示燈點亮， 這時便可以在操作畫面上進行各種操作。 如果“中央”指示燈沒有點亮，則操作畫面上的各個操作無效。“自動運轉中”“自動運轉中”點亮后，表明爐排正按照周期時

23、間的要求自動進行運轉。爐排各段（包括垃圾給料器）的位置當爐排各段到達或停止在前進限、后退限位置時，對應的限位指示燈點亮 如果爐排各段正在運行，則通過三角形的指示燈表示運行位置，運行的方向通 過三角形的方向來進行標志。2 2） 操作指令：只有當操作監視畫面上的 “中央”指示燈點亮的時候，畫面上的各個按鈕操 作才可以進行。“自動” / / “手動”操作爐排各段（包括垃圾給料器）在中央控制室內既可以進行“自動”操作，也俞進限后1K前進限肩煽停XL前進陌電停止幫進后退停止前建fife If止G進肩過1*前遵-號爐tft廡燒二段懈疣一段握盡段干燥段號爐両:自動豐就自動韋抽I后退限J前進限厲退限前進限2限1414可以進行“手動”操作1515進行手動操作的時候， 先確定要操作的爐排段， 然后將其“手動”按鈕按 下， 這時“手動”按鈕將會點亮提示可以進行手動操作了。接下來便可以通過 各自的“前進” “后退”按鈕進行相應的手動操作了，操作的同時需要觀察 相應的位置指示燈以了解爐排的運行情況。進行自動操作的時候，首先將所有的爐排段都打到“自動”的位置，當所 有的“自動”按鈕點亮時，便可以進行自動操作了。這時，只需要按下畫面上 的“自動啟動”按鈕，爐排各段將按照設定的周期自動運轉。同時，監視畫面 上的“自動運轉中”指示燈被點亮，提示當前的運行狀態。如果想要將自動運 轉