自動控制技術(shù)在大型垃圾發(fā)電廠的應(yīng)用

朱永生

【摘要】在國內(nèi)科技快速發(fā)展中，自動化控制技術(shù)逐漸被應(yīng)用到社會生產(chǎn)中。隨著節(jié)能減排與綠色生態(tài)理念的盛行，大型垃圾發(fā)電廠隨之產(chǎn)生，如此不僅可以降低對傳統(tǒng)煤炭資源的依賴，還能提升資源應(yīng)用率。由此，文章就大型垃圾發(fā)電廠中自動控制技術(shù)應(yīng)用展開詳細(xì)分析，希望能為大型垃圾發(fā)電廠建設(shè)帶來幫助。

【關(guān)鍵詞】自動控制技術(shù);大型垃圾發(fā)電廠;應(yīng)用

前言

垃圾發(fā)電廠即將不同種類垃圾采集后分類處理，具體包含兩類：一，高燃燒值垃圾焚燒，如此既可以消除病原生物與腐蝕性物質(zhì)，還能將焚燒中產(chǎn)生的熱能轉(zhuǎn)變成蒸汽，促進(jìn)汽輪機(jī)轉(zhuǎn)動，最終轉(zhuǎn)變成電能;二，垃圾發(fā)酵與厭氧處理，而后干燥脫硫處理，最終生成甲烷。由此我們發(fā)現(xiàn)，垃圾發(fā)電廠可應(yīng)用廢物，將無用垃圾轉(zhuǎn)變?yōu)榘l(fā)電能源。所以，為了提升大型垃圾發(fā)電廠運行效率，有必要與自動控制技術(shù)相結(jié)合，減少在人工勞力方面依賴，不斷提升實際生產(chǎn)效益。

1 垃圾焚燒發(fā)電廠自動控制技術(shù)

1.1 垃圾焚燒系統(tǒng)

因鍋爐出口煙氣污染物濃度多由焚燒工藝與生活垃圾成分確定，在同種焚燒工藝狀況下，隨著垃圾中污染物的增加，企業(yè)煙氣污染濃度不斷提升，例如常見的含氯塑料。生活垃圾分類不完全過程中，應(yīng)使用合適的焚燒工藝，如此方能降低焚燒污染。自動控制技術(shù)能幫助調(diào)節(jié)爐膛溫度、負(fù)壓與空氣過量系數(shù)，且能對煙氣在高低溫領(lǐng)域停留時間與爐體氣體湍流度進(jìn)行合理控制。

1.2 爐膛壓力與汽包水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)

焚化爐在負(fù)壓運行期間，內(nèi)部壓力多處在，其有益于焚化爐運行穩(wěn)定性。該過程應(yīng)做好系統(tǒng)設(shè)計調(diào)量處理，力爭在改變變頻裝置風(fēng)機(jī)轉(zhuǎn)速期間，融入自動化控制系統(tǒng)，確保爐內(nèi)負(fù)壓值標(biāo)準(zhǔn)。為了確保實際動態(tài)性，可使用含送風(fēng)量前饋環(huán)節(jié)調(diào)節(jié)系統(tǒng)，為防止風(fēng)量忽高忽低，引起的爐內(nèi)滅火事件發(fā)生，可在系統(tǒng)調(diào)節(jié)期間，添加高低幅限措施。再者，在確保鍋爐保護(hù)質(zhì)量期間，還應(yīng)對爐膛內(nèi)吹掃風(fēng)量進(jìn)行合理控制，即鍋爐保護(hù)動作后，應(yīng)控制引風(fēng)機(jī)風(fēng)量值，然后再進(jìn)行自動調(diào)節(jié)。

水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)可改變鍋爐內(nèi)部給水量，合理控制鍋爐蒸發(fā)量在某一范圍中，確保汽包水位穩(wěn)定。尤其就大型鍋爐而言，隨著給水量的變化，應(yīng)添加雙回路復(fù)合系統(tǒng)，如此方能控制延遲，且及時消除給水量擾動。使用三沖量給水自動調(diào)節(jié)，應(yīng)按照爐內(nèi)汽包水位、給水量變化，來調(diào)節(jié)給水閥開度，保證汽包水位正常。

1.3 汽輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)

汽輪機(jī)可驅(qū)動發(fā)電裝置，向用戶傳遞電能。發(fā)電汽輪可調(diào)節(jié)轉(zhuǎn)速性能，該過程可借助洗輪機(jī)調(diào)節(jié)系統(tǒng)完成，便于對控制機(jī)轉(zhuǎn)速進(jìn)行合理控制，確保供電頻率穩(wěn)定。熱電聯(lián)供汽輪機(jī)，既有調(diào)速系統(tǒng)，還能進(jìn)行調(diào)壓，確保供熱抽汽壓力穩(wěn)定。轉(zhuǎn)速調(diào)節(jié)與抽汽壓力調(diào)節(jié)可加大系統(tǒng)控制。因上述領(lǐng)域功能不同，所以即可將調(diào)節(jié)系統(tǒng)分為執(zhí)行器與控制器兩種。這里，控制器多用在汽輪機(jī)當(dāng)中;執(zhí)行器則要結(jié)合調(diào)節(jié)器運算結(jié)構(gòu)合理調(diào)控。

1.4 保安系統(tǒng)

保安系統(tǒng)作為垃圾發(fā)電系統(tǒng)當(dāng)中主要構(gòu)成，包含超速保護(hù)、實驗、危險緊急動作等系統(tǒng)。這里該系統(tǒng)與監(jiān)視系統(tǒng)可進(jìn)行聯(lián)動，借助某一信號傳遞信息，若遇到危險問題，會及時給出警報，然后自行制動，確保鍋爐安全運行。

1.5 除氧器壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)

應(yīng)用除氧器壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)期間，機(jī)組開啟過程常常用到減溫減壓控制蒸汽，等到機(jī)組運行正常后，多使用汽輪機(jī)對抽汽量進(jìn)行調(diào)整，便于維持除氧器壓力值。除氧器壓力調(diào)節(jié)系統(tǒng)內(nèi)，可將壓力測量值與給定值儀器融到自動控制終端當(dāng)中，通過實際計算結(jié)果，對除氧器壓力調(diào)節(jié)閥進(jìn)行合理調(diào)整，確保除氧器壓力在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)。

2 二噁英控制技術(shù)

二噁英作為城市垃圾焚燒產(chǎn)生的危害物，其對人體健康有較大危害，去除難度很高。在國內(nèi)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展中，城市環(huán)保需求不斷提升，為了提升垃圾發(fā)電場應(yīng)用范圍，有必要合理處置二噁英污染物。

結(jié)合實際工作經(jīng)驗發(fā)現(xiàn)，為了降低二噁英危害物排量，應(yīng)確保燃燒溫度超過850℃，煙氣停留時間超過2S;二噁英濃度和含氧量密切相關(guān)，缺氧環(huán)境中二噁英濃度會下降，即若沒有氧氣不會有二噁英產(chǎn)生，氧氣過量很容易導(dǎo)致二噁英含量逐漸增加。一般情況下，應(yīng)將含氧量控制在8%下，其原因為，隨著含氧量的下降，二噁英產(chǎn)量也會逐漸減少，但不能在沒有氧氣環(huán)境下燃燒，所以應(yīng)控制含氧量在8%左右;驟冷技術(shù)也能降低二噁英含量，借助煙氣高流速、猝熄反應(yīng)器聯(lián)合等可將其迅速冷卻下來，如此即可在短期內(nèi)讓煙氣形成;結(jié)合相關(guān)數(shù)據(jù)調(diào)查顯示，添加S化合物可減少二噁英產(chǎn)生。國內(nèi)某大學(xué)研究風(fēng)險，添加劑可抑制二噁英產(chǎn)生，但具體應(yīng)用技術(shù)仍有待提升。

3 垃圾焚燒發(fā)電應(yīng)用前景

我國作為第二大能源消耗國，截止2025年，我國將變成世界能源消耗與溫室氣體排放最多的國家。國內(nèi)常規(guī)能源逐漸枯竭，由此產(chǎn)生的環(huán)境污染問題需要人們立即采取措施控制。垃圾焚燒發(fā)電廠使用先進(jìn)技術(shù)，在高溫情況下焚燒垃圾，合理應(yīng)用可燃?xì)怏w與余熱發(fā)電。再者，塑料、紙張等廢物在焚燒后全部去除，玻璃和金屬回收操作十分容易。總體看來，垃圾焚燒發(fā)電不僅可解決環(huán)境污染，還能及時補充電能，符合垃圾處理國際化發(fā)展趨勢。

作為公益環(huán)保事業(yè)，垃圾發(fā)電場發(fā)展在國內(nèi)仍會受到很多因素影響。一，資金壓力，建廠需要大量資金，每千瓦投資額度約為火力發(fā)電廠5倍左右。二，政府、電力、環(huán)保等部門應(yīng)改變觀念，積極參與配合。另外，政府垃圾補償費沒有固定來源，這些都會影響垃圾發(fā)電企業(yè)發(fā)展。

垃圾焚燒處理作為常用的垃圾處理法，自動控制技術(shù)應(yīng)用，可對焚燒、發(fā)電、尾氣處理等過程進(jìn)行合理控制，確保尾氣處理排放達(dá)標(biāo)。國內(nèi)垃圾焚燒處理量占比垃圾總量2%以內(nèi)，我們應(yīng)該積極采納國際先進(jìn)經(jīng)驗，研發(fā)與本國國情相適應(yīng)的焚燒發(fā)電系統(tǒng)，全面降低投資。只依靠垃圾焚燒解決，需要花費很高費用，國家在這方面應(yīng)給予相關(guān)政策扶持。

4 結(jié)語

綜上，大型垃圾發(fā)電廠中自動控制技術(shù)的應(yīng)用，不僅可提升發(fā)電效率，借助汽輪調(diào)節(jié)、焚燒、壓力與水位調(diào)節(jié)系統(tǒng)等，還能讓垃圾發(fā)電場自動運行。再者，就二噁英問題而言，應(yīng)及時采取措施解決，減少垃圾焚燒帶來的污染，如此方能促進(jìn)大型發(fā)電廠穩(wěn)定發(fā)展。

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