一、垃圾爐概述
　　城市垃圾焚燒（發(fā)電）法是世界上許多先進國家和地區(qū)最常采用的方法，焚燒已成為垃圾處理的主要手段，瑞士垃圾焚燒率為80%，日本、丹麥垃圾焚燒率在70%以上。1987年，在深圳建成了我國第一座工業(yè)化垃圾焚燒發(fā)電廠，日處理城市生活垃圾300噸，發(fā)電機裝機容量3000千瓦。隨著垃圾焚燒技術(shù)的不斷發(fā)展，近年來，北京、上海、廣州、杭州等城市也開始建工業(yè)化垃圾焚燒發(fā)電廠。


　　與其它處理城市垃圾的方法相比，垃圾焚燒方法具有占地少、可回收能源等優(yōu)點。但是，如果燃燒處理不當(dāng)，也將釋放出多種可能會導(dǎo)致胎兒崎形與數(shù)種癌癥的有害物質(zhì)，灰燼中的有毒有害物質(zhì)就更多了，如達到危險濃度的鉛、鎘等重金屬等。
　　因此，焚燒最重要的就是使煙氣及固體廢料-飛灰和殘渣盡可能地完全燃盡，以便垃圾中的有機成分被徹底破壞，不再產(chǎn)生新的有害成分如二惡英和呋喃。同時，通過適當(dāng)?shù)拇胧ㄈ绶侄稳紵┦沟趸锏臐舛群艿停蹓m量盡可能減少。燃燒控制的目的是保證熱量在爐排的整個長度和寬度上盡可能均勻釋放，盡可能少的形成污染物，使廢氣和殘渣全部燃盡。
二、杭州綠能垃圾發(fā)電工程規(guī)模及工藝
　　杭州綠能垃圾發(fā)電工程規(guī)模，一期工程配3臺杭州鍋爐廠生產(chǎn)的150t/d垃圾焚燒爐、3臺15t/h余熱鍋爐及3套尾氣處理系統(tǒng)，配套1臺杭州汽輪機廠生產(chǎn)的7.5MW凝汽式汽輪發(fā)電機組，除氧系統(tǒng)，循環(huán)水系統(tǒng)，綜合水系統(tǒng)以及岸邊取水泵房等。日處理垃圾能力達450t/d。
　　整個工程垃圾焚燒系統(tǒng)工藝單元包括：
　　• 垃圾計量系統(tǒng)
　　• 垃圾卸料及貯存系統(tǒng)
　　• 垃圾給料系統(tǒng)
　　• 垃圾焚燒系統(tǒng)
　　• 余熱利用系統(tǒng)
　　• 煙氣凈化和排放系統(tǒng)
　　• 灰渣處理系統(tǒng)
　　• 水處理或回用系統(tǒng)
　　• 煙氣排放在線監(jiān)測系統(tǒng)
　　• 垃圾焚燒自動控制系統(tǒng)
　　垃圾焚燒工藝流程參見下圖：


　　電動門及電動機控制要求：
　　1.電動門控制：當(dāng)DCS發(fā)出開閥信號后，畫面中“閥開”指示以閃光表示，直至收到“閥已開”信號后轉(zhuǎn)平光，關(guān)閥亦同。并要求在開/關(guān)閥門 DO信號輸出后，XX秒后如沒有收到閥門開/關(guān)的反饋 DI信號， 即給出報警提示。XX秒為全行程時間，不同的電動門應(yīng)在現(xiàn)場做整定。
　　2.電動機控制：
　　DCS可手/自動控制電動機的啟停，監(jiān)視電機的運行。
　　每臺鍋爐有1臺鼓風(fēng)機、1臺引風(fēng)機，均采用變頻調(diào)節(jié)，2臺渣坑排水泵，2臺垃圾滲濾液坑排水泵。
　　汽機系統(tǒng)有1臺高壓啟動油泵、1臺直流潤滑油泵，1臺盤車電機、2臺疏水泵，2臺凝結(jié)水泵。
　　除氧給水系統(tǒng)有 4臺給水泵等。
　　循環(huán)水系統(tǒng)有3臺循環(huán)水泵（主要由主控室控制）和2臺冷卻塔風(fēng)機。
　　綜合水泵房有工業(yè)給水泵2臺，2臺消防給水泵，1臺反沖洗水泵，1臺生活用水自動給水設(shè)備和2臺排水泵等。
　　岸邊水泵房有2臺原水取水泵和2臺排水泵。
三、項目控制規(guī)模
　　杭州綠能垃圾發(fā)電工程控制部分的設(shè)計為DCS系統(tǒng)，采用北京和利時系統(tǒng)工程股份有限公司生產(chǎn)的現(xiàn)場總線控制技術(shù)的開放性系統(tǒng)——HOLLiAS-MACS。該系統(tǒng)根據(jù)項目規(guī)模及特點，共配置雙冗余服務(wù)器2臺，現(xiàn)場控制站4臺，擴展站及遠程站7臺，工程師站1臺，操作員站9臺，配置了1臺A3激光黑白網(wǎng)絡(luò)打印機以及1臺A3彩色噴墨網(wǎng)絡(luò)打印機用于報表打印和趨勢頁面打印等。在日常運行中，6臺操作員站分別對1#、2#、3#焚燒爐和余熱鍋爐、尾氣處理系統(tǒng)進行操作，1臺汽機操作站，1臺公用系統(tǒng)操作站和1臺站在綜合控制摟會議室作演示監(jiān)視站。
　　本項目設(shè)計的 DCS系統(tǒng)用于集中控制機-爐-電動機，不設(shè)后備手操調(diào)節(jié)儀表。鍋爐輔助盤BAP裝設(shè)了3臺鍋爐的汽包水位電接點表并且裝設(shè)緊急停爐按鈕，汽機輔助盤TAP裝設(shè)了除氧水箱水位電接點表并且裝設(shè)緊急停機按鈕。為滿足機組安全可靠運行， HOLLiAS-MACS系統(tǒng)采用了多項冗余控制技術(shù)，控制器冗余，通迅網(wǎng)絡(luò)冗余，電源冗余等。各操作站互為備份，8臺操作站中任一臺都可以監(jiān)控所有工藝參數(shù)，當(dāng)操作站故障時，不影響控制器正常工作。
　　HOLLiAS MACS系統(tǒng)詳細配置圖參見下圖：


　　DCS的輸入/輸出清單。
　　AI（4-20mA信號）：168
　　TC：59
　　RTD：37
　　AO: 96
　　DI: 621,分為常開 NO,常閉 NC。
　　DO: 329，其中控制啟停電動機的 DO有常開NO和常閉NC之分，也有脈沖型和持久型之分，觸點閉合時間 0-2S可調(diào)。電動機的二次控制回路為 220VAC和220VDC，DCS負責(zé) DO信號的觸點容量不同。
四、MCS控制方案
　　根據(jù)該項目的工藝要求，對系統(tǒng)的控制方案進行了編制。
　　焚燒爐及余熱爐部分MCS控制方案：
　　• 引風(fēng)機變頻調(diào)節(jié)
　　一次風(fēng)量指令在進行處理時，需要考慮燃料的特性及負荷變化情況，燃料不同時，助燃空氣量會有所不同。負荷不同一次風(fēng)量占總風(fēng)量的比例也會發(fā)生變化，同時，如果床溫偏高，增加一次風(fēng)量;如果床溫偏低，則減小一次風(fēng)量。當(dāng)床溫偏高，增加了一次風(fēng)量，則總風(fēng)量相應(yīng)增加，總風(fēng)量調(diào)節(jié)回路輸出減小，則一次風(fēng)、二次風(fēng)指令減小，最后達到平衡時，一次風(fēng)增加，二次風(fēng)減小，從而達到調(diào)節(jié)床溫的目的。下圖為鼓風(fēng)機變頻調(diào)節(jié)的控制方案，其它MCS方案不再贅述。


　　鼓風(fēng)機變頻MCS調(diào)節(jié)
　　• 引風(fēng)機變頻調(diào)節(jié)
　　• 一次分風(fēng)門擋板控制
　　• 二次風(fēng)門擋板控制
　　• 汽包水位調(diào)節(jié)
　　• 二級噴水減溫調(diào)節(jié)
　　• 一級噴水減溫調(diào)節(jié)
　　• 煙氣空氣預(yù)熱器出口溫度調(diào)節(jié)
　　• 給料器速度調(diào)節(jié)
　　• 爐排速度調(diào)節(jié)
　　• 熔渣滾筒速度調(diào)節(jié)
　　• 推灰器速度調(diào)節(jié)
　　汽機部分MCS控制方案：
　　• 料斗門控制
　　• 熱井液位調(diào)節(jié)
　　公用部分MCS控制方案：
　　• 除氧器頭汽相壓力調(diào)節(jié)
　　• 除氧器水箱水位調(diào)節(jié)
　　• 減溫減壓器出口蒸汽溫度調(diào)節(jié)
　　• 減溫減壓器出口蒸汽壓力調(diào)節(jié)
五、SCS控制方案
　　• 焚燒爐及余熱爐
　　汽包水位（以鍋筒中心以下50mm處為正常水位）≥+50mm報警，≤-50報警，≥+75mm停爐，≤-75停爐
　　引風(fēng)機跳閘時，以及手動停爐時，停全部送風(fēng)和給料。
　　送風(fēng)機跳閘時，停燃料供應(yīng)。
　　啟動順序：引風(fēng)機—鼓風(fēng)機—爐排—給料器
　　停止順序：給料器-爐排—鼓風(fēng)機—引風(fēng)機
　　• 循環(huán)水泵房
　　冷卻塔冷卻水池液位HH≥1900mm報警，LL≤1500mm報警并停止開啟的循環(huán)水泵
　　• 汽機
　　當(dāng)發(fā)生下列情況之一（不僅限于此）時，將發(fā)出跳機指令：
　　汽機軸承振動大;
　　軸向位移大;
　　差脹大;
　　推力瓦溫度高;
　　潤滑油壓力低;
　　凝汽器真空低;
　　汽機超速;
　　上述參數(shù)都是開關(guān)量輸入接點，來自于DAS、TSI、就地觸點型變送器和硬手動開關(guān)等。當(dāng)以上參數(shù)中的任何一個超過規(guī)程限值時，DAS、TSI、各保護測量二次儀表等設(shè)備閉合這些接點，使ETS系統(tǒng)關(guān)閉汽輪機的進汽閥門，同時聯(lián)動相應(yīng)的其他設(shè)備（如逆止門、發(fā)電機等），以保護設(shè)備和人身安全。
　　• 除氧給水
　　疏水泵出口母管壓力≤0.45MPa時啟動備用并報警
　　疏水箱液位（距箱頂）≥80%時自動開疏水泵并報警
　　疏水箱液位（距箱頂）≤20%時停疏水泵并報警
　　給水泵出口壓力≤6MPa時，啟動備用泵并報警
六、結(jié)束語
　　在杭州綠能環(huán)保工程股份有限公司相關(guān)各方的配合下，經(jīng)過雙方工程技術(shù)人員的聯(lián)合調(diào)試，垃圾焚燒余熱鍋爐于2004年8月份陸續(xù)投運，經(jīng)過運行，整套系統(tǒng)運行穩(wěn)定、可靠，該項目的投運不僅使杭州綠能環(huán)保公司提高了經(jīng)濟效益，更為杭州市垃圾處理作了積極的工作，提高了一定的社會效益。垃圾焚燒余熱鍋爐以其低溫分段燃燒技術(shù)、適應(yīng)范圍廣、負荷調(diào)節(jié)范圍大、燃燒效率高等優(yōu)點，正被越來越多地應(yīng)用，隨著科技的進步和垃圾焚燒余熱鍋爐的成熟，垃圾焚燒發(fā)電技術(shù)將會更環(huán)保、更高效。