|
八
09
|
城市生活垃圾、工业垃圾、医院卫生废弃物、淤泥和废橡胶轮胎等垃圾焚烧处理技术,利用垃圾焚烧的余热发电,变废为宝,将是今后环保技术的一个重要发展方向。这种垃圾焚烧日处理废物能力为1—350吨,余热锅炉的热容量小,发电机组小,一般为了20兆瓦以内。因此,垃圾焚烧发电厂的控制系统较大型电厂简单得多。一般来说,大型电厂的主机控制系统是无法用PLC来控制的,只有一些辅机系统才用得上PLC控制系统;但是,随着现场总线技术及微处理器性能的突飞猛进,高档PLC集散控制系统已经成功应用在中型、较复杂的控制领域中,像垃圾焚烧发电厂用高档的PLC控制系统就足够了,这样可以大大降低控制系统的造价。 本文将介绍广东省南海市垃圾焚烧发电厂PLC控制系统,此控制系统由珠海市广东亚仿科技股份有限公司成功开发,并一次成功投入生产运行。
该集散控制系统采用SiemensS7-400系列PLC。SIEMENS公司的S7-400系列PLC是 九十年代推出的S7系列中的大型机型,具有完善的功能和强大的通讯能力,特别是PROFIBUS是总线国际标准之一,得到很多厂家的支持,很有利于分布式 控制系统的使用,PROFIBUS-DP总线的通讯速率可达12Mbps。S7-417H双机热备系统和ET200M分布式I/O组成的 PROFIBUS-DP总线网构成切换结构,实现在故障时无扰动自动切换,可用在安全性能要求极高的控制系统中。但是S7-417H双机热备系统造价相对 昂贵,为了减少硬件的投资,我们选用软件双冗余(用416CPU进行双机热备),采用分布式I/O的Profibus-DP现场控制总线,上位机与PLC之间采用OSM/ESM环形100兆工业以太网光网进行通讯,上位机采用Intouch7.1组态软件进行系统组态。该厂垃圾的焚烧工艺引进美国Basic公司的专利技术,采用四级脉冲炉排,各项指标均达到国际环保要求;一期日焚
烧处理垃圾200吨,该工艺技术在我国是有很广的推广应用价值。
工作原理:垃圾经自动给料单元送入焚烧炉的干燥床干燥,然后送入炉排,炉排在脉冲空气动力装置的推动下抛动垃圾,与炉排片上的均匀气孔喷出的助 燃空气混合燃烧,燃烧产生的热量由余热锅炉回收,余热锅炉产生的高温高压的水蒸汽推动汽机发电;燃尽后进入灰渣坑,由自动除渣装置排出;由主燃烧室挥发和 裂解出来的烟气进入第二、三级燃烧室,进行进一步燃烧,使烟气的温度高达摄氏1000度,并烟气在此停留时间不短于2秒,使有毒的烟气迅速分解,后经烟气 处理设备及除尘设备(电除尘及布袋除尘)处理合格后排入大气。
本环保发电厂主要设备包括:
焚化炉锅炉两台;每台主要的技术参数如下:
·垃圾处理量:8.33t/h
·产生蒸汽量:22.5t/h
·过热蒸汽压力:4.0MPa
·过热蒸汽温度:400℃
·炉膛温度:980℃
·给水温度:145℃
??汽轮机发电机组一套;主要的技术参数如下:
·主蒸汽压力:3.9MPa
·主蒸汽温度:390℃
发电机,主要的技术参数如下:
·功率:12000kw
·出线电压:10.5kv
·频率:50Hz
·额定转速:3000RPM
·功率因素:0.8
·励磁方式:无刷励磁系统
??烟气处理系统两套;
??配套电气供配电系统,其中,
一、上位机监控系统配置如下:
共设四台操作员站,一台工程师站。其中两台操作员站用于炉.侧.设.备.的监控,包括焚烧炉、锅炉两套系统,烟气脱硫系统,除灰系统;另两台操作员站用于机.侧.设.备.的监控,包括汽机系统,制给水系统,废水处理系统,电气及其它部分。
炉侧的两台操作员站和机侧的两台操作员站均为双机热备。炉侧和机侧的操作员站之间功能独立,不能互换操作。程师工作站,用于系统软件开发组态和警报顺序事件记录之用;工程师站将能够作为任一操作员站完成相关控制监测功能。工程师站、操作员站及PLC之间采用采用OSM/ESM环形100兆工业以太网光网进行互连通讯。操作系统采用中文WindowsNT窗口操作系统。
上位机采用Intouch7.1组态软件进行系统组态。人机界面主要设计有以下内容:
①系统工艺流程显示。
依据设计院提供的系统工艺流程图,按照功能组区域划分。
②顺控系统操作指导显示。
有顺控步序显示,即顺控程序步骤的状态显示,以及操作提示等。
③调节系统调节画面。
回路手操站,调节参数与参数趋势的集中显示。
④重要参数趋势显示。有实时趋势与历史趋势两种显示。
⑤汽轮机状态等参数的棒图显示。
⑥全局报警显示。
系统按照功能区分为若干个报警组,各个报警组的报警窗口分布于相应功能显示窗口的上方。全局报警显示提供集中查看系统所有报警的能力,或按优先级或报警组过滤查看,并具有全局报警确认。
⑦报表管理。
提供日报、月报打印功能。打印方式有:定时打印,事件驱动打印,运行人员召唤打印。提供历史报表数据查看功能。
⑧PLC系统状态显示。
提供系统硬件网络的查错维护功能。
⑨多级地图式菜单显示。
⑩系统安全级别定义。
为了保证系统的安全操作,设计有三级权限:工程师级,高级操作员级,操作员级。操作员级用户可进行系统正常操作;高级操作员级用户除具有操作员 级的功能外,还具有修改调节参数,修改时间,查看历史报表,召唤打印等功能;工程师级拥有最高权限,具有高级操作员级所有功能,还可进入开发环境进行组态 修改。

