垃圾焚燒發電廠電氣及自動化儀表控制技術應用

姚林利

（湖南省工業設備安裝有限公司，湖南株洲 412000）

0.引言

作者于2016年、2019年分別參與廣東省中山市南部組團垃圾焚燒發電項目、廣東省東莞市海心沙資源綜合利用中心環保熱電廠項目建設，結合自身實際經歷，作者認為對于垃圾焚燒發電廠來說，如果想要充分發揮電氣及儀表自動化，就必須要重視自動化技術，并結合電廠自身發展情況，研發適用的電氣及儀表自動化技術，進而推動電廠的自動化管理。電氣及自動化儀表所具有的信息化優勢，不僅能夠有效提升電廠管理的效率，還能夠提升垃圾焚燒處理質量、發電質量、減少污染物排放量等，進而為全國乃至全球環保事業作出不可磨滅的貢獻。

1.垃圾焚燒發電廠中應用電氣儀表自動化控制技術的優勢

傳統火力發電廠在運營管理的過程中，由于受到技術的限制，使得電廠運營管理人員在對電廠設備管理的過程中，只能操控一些簡單的發電設備，對于爐、機等系統的控制，而電氣及自動化儀表技術的應用，革新了傳統火力發電廠的運營管理模式[1]。

東莞市海心沙資源綜合利用中心環保熱電廠項目電氣及儀表自動化控制技術的應用與傳統火力發電廠的手動控制形式相比具有以下幾點優勢：首先，更高的安全性。電氣及儀表自動化技術的應用最為明顯的特點是減少了人為操作的工作量，進而最大限度地降低了人為操控失誤帶來的故障，對提升設備運行安全性具有促進作用。其次，提高了控制速度。自動化設備的應用提升了控制系統的響應速度，響應更加靈敏。再者，有效地降低了人力資源成本。電氣及儀表自動化控制技術的應用極大地減少了人工的需求，各種控制設備的操作通過自動化技術即可實現，人力需求量的降低，有效提高了企業成本核算效率。同時自動化的應用，當垃圾焚燒發電廠內運行設備發生運行故障時，自動控制模式會自動實行緊急處理計劃，提升設備故障檢測與維護效率。

2.自動化控制系統在垃圾焚燒發電廠中的應用

2.1 ECS系統

電氣及儀表自動化技術在垃圾焚燒發電廠的應用之一就是ECS系統，ECS系統的應用功能的主要作用就是通過將繼電器保護裝置與現場的測控裝置通過總線連接，形成一個完整的保護系統，進而為操控人員的便捷操作提供幫助[2]。同時，ECS系統的應用還能夠提升控制站的控制效率與質量。然而，ECS系統在垃圾發電廠的應用中也存在ECS系統在應用后，處理器的大載荷可能會導致控制系統的線路出現因載荷過大而產生運行效率低下等問題[3]。

2.2 總線監視器

總線監視器方法的應用主要是通過安裝專門的終端快連接到總線適配器，進而實現線路監視作用。總線監視器法能夠通過開放節點的電路保護器來提升線路運行監測的性價比，同時相比以往的線路監測系統，總線監視器還能夠減少線路與配件的使用數量，有效地將控制系統所使用的電纜集成到控制總線的電纜中，這種模式的改變解決了傳統形式上安裝、維護成本高的問題，極大地減少了投入成本。此外，總線監視器因為采用了智能化監測技術，使用了更加安全可靠的安全保密協議，提升了顯示器運行的安全性能，對于提升發電廠電氣相關設備運行的安全性具有積極作用。

2.3 遠程監控

在目前的垃圾焚燒發電廠中，應用FMON模式對模擬線路進行設置成為普遍，遠程監控系統的主要功能是對線路系統的運行信息進行采集與分析，在簡化了設備監測流程的同時，還能夠實現電氣設備運行監測的自動化管理，革新了傳統利用人工進行監控的弊端，提升了監控質量與效率。但由于目前所采用的遠程監控技術還存在無法滿足遙控監控，已草擬垃圾焚燒發電廠的遠程監控主要借助于硬件設備來完成，而現在所使用的遠程監控系統的硬件組成部分過多，且各自具有一定的獨立性，如果遠程監控系統在運行的過程中，系統內部的某一個組件出現故障，如果不能及時排除故障，這也是影響垃圾焚燒發電廠電氣設備運行質量的重要原因。

3.創新自動化控制系統在垃圾焚燒發電廠的應用

3.1 創新一體化爐機組的應用

創新一體化爐機組的應用，使得垃圾焚燒發電廠DCS系統能夠基于單元運行的模式來達到對電廠機組運行狀態信息的采集與分析，并通過信息數據的研判挖掘機組潛力，滿足電廠機組的特色化控制，簡化傳統監控系統，降低控制系統的投入。同時，單元化形式的垃圾焚燒發電機組還有助于提升電廠管理信息系統運行效率的提升，為信息的采集提供助力，促進垃圾焚燒發電廠電網系統運行管理質量，確保其運行的最優化、經濟性得到提升。

3.2 創新電氣全通信控制手段的應用

傳統的垃圾焚燒發電廠電氣自動化系統不能滿足DCS系統對整個電網系統的通信電氣控制，且在通信速度、通信質量方面還存在著諸多不足。電氣系統和DCS系統間通過硬接線連接，成為其制約通信質量的重要因素。因此，如何優化目前通信系統的基本功能，提升電氣系統控制的水平與控制邏輯，促使通信控制系統的自動化能力成為重點。垃圾焚燒發電廠控制系統的全網通信電氣控制模式對提升電廠電氣系統的運行質量有極大幫助。

3.3 創新預替保護控制手段的應用

傳統垃圾焚燒發電系統的保護手段主要為聯鎖報警保護與控制形式，但在實際的運行中，其只能夠滿足對線路超限問題的報警，而無法實現對連鎖調機的保護與波動性控制。現代電氣及儀表自動化系統借助計算機與大數據信息庫完成電廠控制系統的安全保護與控制，并能夠實現對系統故障自動檢測與解決，并能夠將控制系統的運行信息技術地進行采集、分析、研判，根據獲取的信息數據實現控制系統運行故障的控制，并對設備運行安全控制策略進行動態調整，確保保護控制系統運行的智能化、高效化。同時，創新預替保護控制手段的應用，還改變了以往只能被動防御的弊端，滿足了事前預防、事中解決、事后優化的維護要求，促進了電氣運行設備的高質量運營。

3.4 創新通用型網絡服務體系

高質量的通用性網絡服務體系是垃圾焚燒發電廠電氣及儀表自動化系統良好運行的基礎，創新通用型網絡服務體系能夠顯著提升控制系統的運行質量與效率，優化傳統管控模式下辦公環境，實現了控制機與元件自動化系統的網絡升級，真正地達到了從上自下的實時監控，為控制系統信息數據的動態上傳提供平臺保障，構建良好的垃圾焚燒發電廠管理系統。

4.結語

電氣及儀表自動化技術在垃圾焚燒發電廠中發揮著巨大作用，使用更加高效的電氣及儀表自動化技術，提升垃圾焚燒發電廠運行質量成為未來垃圾焚燒發電廠發展的必然趨勢，因此，發電廠電氣及儀表自動化技術水平已經成為衡量電廠競爭力的重要評判指標。如前所述，電氣及儀表自動化技術的應用對提升電廠運行質量、穩定性、安全性，降低生產運營成本均有促進作用，故垃圾焚燒發電廠應重視對電氣及儀表自動化技術的應用，通過不斷研發新型電氣及儀表自動化技術、培育適應社會需求的電氣及儀表自動化人才，解決電氣及儀表自動化技術在應用過程中存在的問題，為垃圾焚燒發電廠自動化控制的實現提供助力。