浙大中自SunyTDCS9200集散控制系统在垃圾焚烧发电中的应用
技术支持：浙江浙大中自集成控制股份有限公司
1. 概述
焚烧是目前世界各国广泛采用的城市垃圾处理技术，垃圾焚烧最重要的任务就是使烟气及固体废料－飞灰和残渣尽可能地完全燃尽，这使得存在的有机成分被破坏，并不会产生新的有害成分如二恶英和呋喃。同时，通过适当的措施（如分段燃烧）使氮氧化物的浓度降低，粉尘量尽可能减少。
大型、配备热能回收与利用装置的垃圾焚烧处理系统，由于顺应了回收能源的要求，正逐渐上升为焚烧处理的主流。国外工业发达国家，普遍致力于推进垃圾焚烧技术的应用。国外焚烧技术的广泛应用，除得益于经济发达、投资力强、垃圾热值高外，主要在于焚烧工艺和设备的成熟、先进。目前国外工业发达国家主要致力于改进原有的各种焚烧装置及开发新型焚烧炉，使之朝着高效、节能、低造价、低污染的方向发展，自动化程度越来越高。我国随着城市化进程的加快，垃圾污染日益严重，并已成为制约城市生存与发展的重要因素之一。随着中国政府对垃圾污染的加强治理，垃圾焚烧处理产业日趋重要。
2. 工艺介绍
回转炉床垃圾气化焚烧是目前被广泛采用的垃圾焚烧技术。垃圾在倾斜绝热的回转窑内进行干燥热解，在此过程中供入适量的热风，热风既能为垃圾干燥热解提供热量，同时热风中的氧气可与热解产生的可燃气体进行燃烧反应，反应产生的热量使回转窑温度升高，从而使后续热解得以连续充分进行。回转窑的旋转使炉内垃圾沿炉壁不断翻滚，使垃圾的干燥热解均匀快速，燃烧彻底。
垃圾燃烧过程产生的热量被锅炉中的水吸收并汽化为高压蒸汽，驱动汽轮机高速转动，达到发电的目的。
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回转炉床垃圾气化焚烧发电项目主要包括以下装置：
垃圾预处理
负压密闭垃圾库
回转窑及余热锅炉
烟气净化装置
汽轮机发电机组
输配电系统
3. 系统配置
SunyTDCS9200是浙大中自公司自主研发生产的全智能、全隔离集散控制系统，实现过程控制、逻辑控制、顺序控制等功能；具有模块化柔性设计；提供开放数据接口、现场总线与互联网接入；顺应时代发展潮流，吸收最新电子技术、网络技术、控制技术，具有可靠性高、系统开放、构成灵活、界面友好、功能强大、维护简便的特点。
SunyTDCS9200集散控制系统的作用就是通过对以上装置的工艺参数、状态监测，根据既定控制方案，实现对整个生产过程状态监视、运行操作、过程控制、事件报警、联锁保护等功能。
在垃圾焚烧发电厂，SunyTDCS9200集散型控制系统的配置需根据装置的规模和要达到的自动化水平进行配置。对于680t/d规模级的垃圾焚烧发电装置，如果要求较高的自动化水平，包括裕量在内，控制系统共计I/O点数为518个。为此，形成如下系统配置：
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4. 系统功能
控制站负责采集现场变送器、传感器测量的工艺过程参数，根据控制方案进行数据处理，并将处理结果发送到现场执行器，实现对生产过程的控制和保护。操作站实现对生产过程的状态监视、控制操作、数据记录等功能，通过设置密码限制不同级别人员操作，不同的操作站实现对不同生产装置的监控。工程师站主要在工程实施阶段完成对SunyTDCS9200集散控制系统的硬件配置和软件组态工作，正常生产时，除具备操作站的所有功能外，还可以实现系统诊断和维护等功能。数据服务器的主要作用是收集整理重要生产数据，如电量参数，并将其记录和发送到相关管理部门，作为管理部门指导生产的决策依据。
另外，系统还配备了两台打印机。其中一台称为实时打印机，用于完成报警、操作等实时信息的打印，另一台为报表打印机，用于完成班报表、日报表和月报表的打印，还可以打印历史记录或历史数据，用于生产管理人员对装置运行状况进行分析。
在垃圾焚烧发电过程中，不管控制功能如何复杂，都是由SunyTDCS9200集散控制系统实现的，但根据其对焚烧发电装置发挥的作用不同，可将其功能分为以下几个模块：
DAS：数据采集系统，完成生产过程工艺参数的数据采集和显示；
MCS：模拟量控制系统，完成温度、压力、流量等模拟量参数的自动控制；
SCS：顺序控制系统，使装置按照规定的顺序完成投产、停产任务，正常生产时完成设备的安全保护和互备工作；
FSSS：锅炉安全监控系统，完成对锅炉系统的安全保护；
ETS：汽机保护系统，完成对汽轮机的自动安全监视和保护；
ECS：电气控制系统，完成对发电机安全保护和电量参数的采集整理，实现自动并网控制。
DES：数据交互系统，实现SunyTDCS9200集散控制系统与第三方智能设备之间、调度管理部门之间的数据交换。
5. 结束语
随着我国经济的发展和人民生活水平的提高，城市垃圾中可燃物、易燃物含量明显增加，热值显著增大，一般经过分类、分选等预处理后，垃圾热值已接近发达国家城市垃圾的热值。而垃圾焚烧发电既实现了垃圾减量化、无害化处理，又发电产生新能源。因此我国一些城市，特别是沿海经济发达地区等已具备了发展垃圾焚烧发电技术的基础。垃圾焚烧发电厂的收益稳定、运营成本低廉并享有一定的税收优惠政策，能给投资者带来稳定高额的回报。
目前，国内许多垃圾焚烧厂因自动化水平低，长期依靠手动操作，不仅效率低下、燃烧不彻底，而且使工人因接触垃圾等污染物极易感染病毒，造成身体素质的减弱甚至致病。浙大中自公司的解决方案能够在使垃圾被彻底燃烧的前提下，全面提高装置的自动化水平，确保装置的安全、可靠、高效运行和工人的健康，进而提高发电量。
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