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1、垃圾焚烧锅炉燃烧系统先进控制平台垃圾焚烧锅炉燃烧系统先进控制平台燃烧控制是垃圾焚烧发电控制系统的核心环节，是垃圾焚烧炉稳定、经济运行以及保证垃圾焚烧处理效果和抑制污染物生成的关键。1、 垃圾焚烧炉燃烧系统先进控制平台的系统结构垃圾焚烧炉燃烧系统先进控制平台的系统结构（1） 系统的软、硬件平台系统的软、硬件平台硬件方面：该优化控制系统选用 PLC 为硬件平台，系统采用“双冗余电源+CPU 模块+通讯模块”的硬件配置。软件方面：采用 PLC 编程环境中高级语言开发功能，并通过面向对象的封装技术，建立类似一般 PLC 系统的组态模块库。可通过函数的调用以类似 PLC 组态的方式完成具体燃烧优化工程的
2、建立。（2） 优化系统与优化系统与 DCS/PLC 接口接口图 1 为燃烧控制与 DCS 通讯接口图，可看出优化控制装置可通过通讯与 DCS 融为一体，相当于为机组原有的 DCS 扩展了一套燃烧控制优化系统，取代原系统中的燃烧控制功能，以提高控制品质。基于PLC的燃烧先 进控制系统优化系统炉排风门开度指令推料器速度指令炉排速度指令投入/切除DCS中传统燃烧控 制系统通讯互相跟踪炉排风门开度指令推料器速度指令炉排速度指令燃烧控制盘推料器速度指令炉排速度指令图 12、 垃圾焚烧锅炉燃烧系统先进控制策略的初步设计思路垃圾焚烧锅炉燃烧系统先进控制策略的初步设计思路该优化系统融合了现代控制理论中最先进的
3、控制技术，是专门解决垃圾焚烧锅炉燃烧控制中难点问题而研发的先进控制平台。（1） 采用模糊控制技术、预测控制技术作为机组闭环控制的核采用模糊控制技术、预测控制技术作为机组闭环控制的核心环节心环节该系统整体控制结构上仍采用前馈+反馈的控制模式，但与常规 DCS 控制策略不同的是在其反馈控制部分应用了目前最前沿的解决大滞后对象控制问题的预测控制技术，取代了原有的 PID 控制。并利用模糊控制技术实现锅炉燃烧系统中多变量的解耦控制，从而大幅提高垃圾焚烧锅炉燃烧稳定性和环保性能。（2） 对机组运行特性进行特性参数全工况实时校正对机组运行特性进行特性参数全工况实时校正常规的 DCS 控制回路，其控制参数整
4、定结束后固定不变，多种工况适应性差，该优化系统采用自适应控制算法实时校正机组运行中与控制系统密切相关的各种特性参数，使得整个系统始终处于在线自学习、自整定的状态，控制性能不断向最优目标逼近。（3） 采用独立的硬件平台，调试效率、安全性和升级能力明显采用独立的硬件平台，调试效率、安全性和升级能力明显提高提高该系统在具体实现上选用 PLC 为硬件平台，通过系统通讯作为一个扩展 DPU 融入到 DCS/PLC 系统中。DCS/PLC 原有控制逻辑完全保留，仅增加少量切换逻辑，运行人员可以方便地在 DCS 系统和优化系统间进行无扰切换。对于该扩展部分控制逻辑的调试、修改不影响机组的正常运行，极大地提高
5、了优化控制系统的调试效率和机组运行的安全性。4、控制方案、控制方案为使锅炉总蒸汽流量保持给定的设定值，向焚烧炉内稳定地输入垃圾、降低垃圾给料热灼减、减少烟气污染物排放本系统主要包括以下控制功能：锅炉总蒸汽流量控制垃圾层厚度控制垃圾燃烧中心位置控制热灼减最小化控制（燃尽炉排温度控制）炉温控制炉温控制（850，炉内停留 2 秒）烟气氧浓度控制锅炉总蒸汽流量控制：主要是通过蒸汽流量目标值、设定的垃圾的低位发热量和垃圾密度得出燃烧段风量（MF)、燃尽段风量(BF)、干燥段风量(DF)的设定值和一个基准的推料器速度。蒸汽流量设定值和测量值偏差经 PID 运算后对 MF 进行修正形成最终的燃烧段风量指令。
6、垃圾燃烧中心位置控制：通过测量燃尽炉排上方温度监控其位置，通过其来修正燃烧段炉排速度。热灼减最小化控制：通过测量燃尽炉排上方温度从而监控燃尽炉排上的未燃烧垃圾，并根据温度调节燃尽炉排的输入空气流量，它同时还调节燃尽炉排速度。垃圾层厚控制：可通过测量炉排上垃圾两端的差压以及燃烧炉排第 1 阶段的输入空气流量来计算垃圾层厚度。通过调节推料器速度、干燥炉排速度和燃烧炉排速度，由此使垃圾层厚度保持设定值。炉膛温度和烟气含氧量主要是通过二次风机来控制。控制示意图如下图：锅炉主蒸汽流量控制锅炉主蒸汽流量控制最小灼减率控制和燃烧位置控制最小灼减率控制和燃烧位置控制垃圾厚度控制垃圾厚度控制炉膛温度和炉膛温度和 O2 控制控制5、须增加设备须增加设备1）根据本方案需增加测量垃圾层厚度的变送器，左右侧各一台，现场需要开孔并敷设仪表管。2）从系统图和 I/O 清册看有焚烧炉排下部温度，应为燃尽段上部温度，如果不是则须增加测点。3）增加一台控制柜及一条通讯电缆。4）由于现场搜集到的资料比较少，还需对其它测点进行核实。安徽新力电业高技术有限责任公司2014.7.16
