该项目的一个重要特点就是采用了"全厂一体化"解决方案:用一套DCS系统(北京和利时系统工程股份有限公司符合国际发展潮流的第四代DCS系统HOLLiAS/MACS),来控制整个垃圾焚烧发电厂的各个主要部分,其中包括:2台四川锅炉厂生产的次高压(5.3MPa)次高温(483℃)循环流化床垃圾焚烧炉及其辅机系统、2台武汉汽轮机厂生产的次高压次高温抽凝式汽轮发电机组的DEH、热网、电气、化水、输煤、除灰、除尘、除渣、炉内加药等部分。
需要特别强调指出的是:由于采用了DCS和DEH一体化解决方案(采用同一套分散控制系统),可以非常灵活方便地实现"机跟炉"运行方式;由DCS和DEH系统协调控制所有的锅炉和所有的汽轮发电机组的运行;因此在垃圾焚烧热值不稳定情况下,也能确保各台汽轮机的正常运行,并能尽量多带负荷。
下面重点介绍
一、母管制的垃圾焚烧机组运行特点分析
盐城垃圾焚烧发电有限公司为什么要采用同一套控制系统来实现DCS和DEH的功能?主要是根据母管制的垃圾焚烧机组的运行特点进行分析后考虑的。
1、 母管制的垃圾焚烧炉运行特点分析
(1)每一台垃圾焚烧炉的主蒸汽压力基本上都无法稳定
母管制的垃圾焚烧炉存在的突出问题是:每一台垃圾焚烧炉的主蒸汽压力都不稳定。这是因为进入各台垃圾焚烧炉的垃圾热值不稳定所造成的。众所周知,国外的垃圾是分类的,因此热值比较稳定。而国内垃圾基本上不分类控制工程网版权所有,所以尽管进入垃圾焚烧炉的垃圾给料量是可以控制的,但是每一时刻进入垃圾焚烧炉的垃圾热值是完全不确定的;特别是在天气潮湿的情况下,垃圾热值波动很大,从而导致每一台垃圾焚烧炉的主蒸汽压力都不稳定;进而影响到整个主蒸汽母管的压力也总是不能稳定。这就会严重影响汽轮机的正常运行。
(2)母管制的垃圾焚烧炉的主蒸汽温度采用DCS控制可以稳定
尽管母管制的垃圾焚烧炉由于垃圾的热值不确定而导致主蒸汽压力不稳定,但是每台垃圾焚烧炉的主蒸汽温度,采用DCS后可以稳定控制。这是因为现代化的垃圾焚烧炉绝大多数采用了喷水减温的方案。而实践证明,DCS系统采用串级控制技术后www.cechina.cn,只要控制减温水的调节阀质量比较好,泄漏量小,DCS是可以成功地把垃圾焚烧炉的主蒸汽温度控制在规定的范围之内。
2、 母管制的汽轮机运行特点分析
(1)母管制的汽轮机对于垃圾焚烧炉一定范围内的压力波动是可以承受的
这是因为DCS和DEH采用一体化解决方案后,汽轮机可以采用滑压运行方案。而由于DCS和DEH是一体化的,因此,通过DEH可以方便地对汽轮机的调速汽门的开度加以各种形式的控制;并且可以对汽轮机的机前压力变化范围和变化速率加以限制控制工程网版权所有,从而确保汽轮机的安全运行。
(2)母管制的汽轮机对于主蒸汽温度变化是十分敏感的
由于汽轮机的汽缸壁厚薄是很不均匀的,因此对于主蒸汽温度变化是十分敏感的。当主蒸汽温度变化剧烈时,由于热胀冷缩的原因,会导致汽轮机各部分的热应力严重地不均匀;甚至会导致汽缸壁出现裂缝或者导致大轴弯曲。而采用一体化的DCS和DEH后,垃圾焚烧炉的主蒸汽温度通过DCS系统,可以控制得十分稳定;同时,汽轮机本身各点的温度,在滑压运行方式下www.cechina.cn,也可以通过DCS系统得到严密的监控并维持稳定,从而为汽轮机的安全运行提供了可靠保证。
3、 母管制的垃圾焚烧机组"机跟炉"的概念
母管制机组是指所有并列运行的锅炉产生的蒸汽都送到同一根蒸汽母管上;而所有并列运行的汽轮机都从同一根蒸汽母管上获得蒸汽。而单元制机组是指一台锅炉的蒸汽只供给对应的一台汽机;它们相互之间的关系是固定的;下面首先讨论单元制机组的"协调控制"有关概念。
(1)单元制机组的"协调控制"概念
在大中型火力发电厂,单元制机组有两个重要参数必须充分重视:它们是汽轮发电机组发出的有功功率N(电负荷)和汽轮机的机前压力Pt。所谓单元制机组的协调控制系统(CCS)就是指:单元制的锅炉和汽机,在DCS系统的控制下,共同接受外界负荷指令;共同来响应外界负荷(通常是指电负荷)的变化。共同来维持机前压力Pt的稳定。
具体来说CONTROL ENGINEERING China版权所有,当单元制机组处于协调控制运行方式时,汽轮机在DEH系统控制下,处于功率控制状态;而锅炉燃烧系统在DCS系统控制下,接受一个代表能