垃圾焚烧炉控制方案.doc

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1、绵竹万洁绵竹万洁 100T/100T/日生活垃圾焚烧炉系统日生活垃圾焚烧炉系统 恢恢 复复 方方 案案 四川捷惠特电气工程有限公司四川捷惠特电气工程有限公司 2 2 0 0 1 1 4 4 年年 4 4 月月 生活垃圾焚烧炉系统控制方案 设 计：易 勇 校 对：陈 海 军 成都捷惠特科技有限公司 电话：028 传真：028 我们的宗旨： 质量上乘，服务至上 第 I 页 目 录 第一章 概述.1 第二章 系统设计方案1 1、设计原则1 2、 设计依据.2 3 、设计范围.2 4、 设计标准.2 5、控制系统技术指标和基本内容2 6、控制原理4 第三章 系统网络结构及方案实现.6 1、系统网络结构

2、图6 2、系统特性7 3、上位机操作站.17 4、上位机主要完成功能：.17 第四章、控制设备技术参数.24 第五章、系统设备材料清单.50 第六章 交货日期、地点及运输方式50 第七章 竣工验收.50 第八章 售后服务承诺.51 生活垃圾焚烧炉系统控制方案 设 计：易 勇 校 对：陈 海 军 成都捷惠特科技有限公司成都捷惠特科技有限公司 电话：电话：028 传真：传真：028 我们的宗旨：我们的宗旨： 质量上乘，服务至上质量上乘，服务至上 第第 1 页页 第一章 概述 随着国民经济的高速发展, 都市产生的生活、工业、有害和医务垃圾也在日益增 长。许多大城市已经出现垃圾围城的现象，造成严重的环

3、境污染与经济破坏。垃圾处 理可分为：填埋、焚烧、热解气化三种方式。填埋是成本最低的垃圾处理方法，先进 的热解气化技术投资价格高，所以目前我国大多数采用焚烧方式，为此我公司一直深 入对焚烧炉控制方面的研究和发展，在控制方面积累了一定的经验和技术。由于我公 司长期从事锅炉方面的控制，为各种炉子控制也取得了一定业绩，得到用户认可。 为了满足系统的实用性、灵活性、扩展性和经济性等高质量控制系统的需要，该 垃圾炉系统采用西门子公司 SIEMENS S7-300 系列 PLC 控制系统完成垃圾焚烧炉控制系 统的数据采集、状态采集、模拟量控制、数字量控制、顺序控制、状态联锁等功能， 并满足工艺各种运行工况的

4、要求，确保每个控制阀、风机、水泵、油缸等设备安全、 高效运行。 系统提供灵活、高速的数据传输通道，使现场采集信号可以高速实时地在上位机 上显示，控制信号能高速实时地地传送到现场执行单元，系统实时性好、抗干扰能力 强。系统结构为分层、全分布、全开放系统，既便于功能和硬件的扩充，又能充分保 护应用资源和投资，采用分布式数据库及软件模块化、结构化设计，使系统能适应功 能的增加和规模的扩充，并能自诊断。本监测系统完全符合国际标准定义的开放式环 境，如采用 Windows XP 作为上位操作系统，实时更新数据库，运行数据存盘，历史数 据保存，保证数据的连续。 第二章 系统设计方案 1、设计原则 工业自动

5、化控制的设计本着先进性、可靠性、实用性、合理性、经济性的设计原则， 采用西门子公司 S7-300 PLC 作为系统控制核心，采用组态王作为上位机操作监控软件， 主要体现在以下几个方面： 1.1、 先进性 生产过程控制系统的设计方案综合国内外同行业的总体水平，不低于国内其它厂目 前的自动化水平，吸纳国外部分先进的技术和装备。S7-300 PLC 控制系统是西门子公 司推出的面向中型过程应用和设备集成控制的开放型控制系统。该系统由精练设计的 先进集成控制器和采用独立的并与开放的高性能 MPI/Profibus DP 网络、操作员站组 成一套完整的并能很好地满足工业行业所有从简单到复杂的各种控制应用

6、要求的监测 控制系统。 1.2、 可靠性 在总体设计上采用先进的、成熟的、有成功经验的技术和装备。西门子公司是德国 知名企业，是世界五百强之一，国外一流公司的品质保证体系以及相应产品在全世界 范围内的大规模应用业绩都保证了本系统的高度可靠性。在现行的一线 PLC 中市场占 有率最高，安全性和稳定性都是一流的。 1.3、 实用性 在保证技术先进、质量可靠、功能完善的前提下，通过合理的方案配置达到最佳的 性能价格比。S7-300PLC 能满足各种设备过程自动化控制的应用要求，是应用灵活， 使用可靠的中型监测控制系统，也是中小企业过程控制系统的最理想的解决方案。 1.4、 可维护性 控制系统的硬件和

7、软件选择做到全厂一致，控制系统的选型应本着全厂一致的原则， 以利于全厂管控网络系统的形成和控制系统的备品、备件采购及维护方便。 1.5、 灵活性 在总体设计中，要考虑今后技术的发展和进步，使系统在软件和硬件的升级换代方 面留有余地。控制系统包括三大组成部分：系统监控、操作及管理部分，网络通讯部 分和实时控制部分。采用这样的结构为用户带来了各种灵活的应用。用户可以根据生 产控制与管理的实际需求来构筑其系统的规模以及功能。系统的规模可大可小，预留 的扩展能力可满足未来的系统扩展，保护用户的投资。 1.6、 可操作性 在上位机采用组态王作为操作站软件，提供直观、完整、丰富、友好的操作界面， 满足生产

8、和管理等多方面、多用户需求。 操作员站运行环境采用用户熟悉的操作系统 WindowsXP，方便用户的操作； 提供操作员/操作员站的系统安全保护功能； 用户可自由设置菜单，采用菜单来调用画面或执行指定操作； 用户可自由设置工具栏，采用工具栏上的工具来调用画面或执行指定操作； 消息汇总区提供系统消息汇总显示功能，帮助用户对系统的运行情况进行分析，控制 命令区提供用户直接用命令方式来执行指定的任务； 系统报警区为用户提供各种报警事件的在线报告功能； 系统状态区为用户提供系统的在线运行情况。 1.7、 设计依据 技术资料： .带控制点及热力设计参数的风烟系统图 .焚烧炉及烟气处理等系统技术要求 .20

9、0t/d 垃圾焚烧炉风烟系统设备及电气控制方式一览表（一） .200t/d 垃圾焚烧炉风烟系统设备及电气控制方式一览表（二） .200t/d 垃圾焚烧炉污水系统设备及电气控制方式一览表 .300t/d 垃圾焚烧炉工艺对电气自控要求的说明 2.2 国内外自动控制现状及同类工程信息反馈 2.3 国家标准、行业标准和院标等标准及规定 2.4 设计中有关本专业的具体规定 3 、设计范围 本工程自控的设计范围主要包括垃圾焚烧炉的炉膛温度自动控制、炉膛负压控制、烟 气含氧量控制、喷淋降温水压控制、喷雾干燥吸收塔进出口温度控制、布袋除尘器入 口温度控制、沉淀池水位的控制、垃圾储料坑和垃圾储仓渗滤液井水位的控

10、制、连锁 控制，风烟温度和压力的监测，必要的工艺参数报警、生产报表，并在上位操作软件 上对相关参数进行显示、参数设定、报警、保存处理，设备制作等。 4、 设计标准 工程采用的标准尽可能使用现行有效的国际标准、国标、行业标准行业标准和院标等 标准及规定。 5、控制系统技术指标和基本内容 确保垃圾组分变化时也能充分燃烧，热灼减率5%及确保排放达标； 保证垃圾充分燃烧； 烟气含氧量：6%12%； 炉膛温度（T1）： 850850并在炉膛停留 2 秒； 炉膛负压（P）：-20-40Pa； 生活垃圾焚烧炉系统控制方案 设 计：易 勇 校 对：陈 海 军 成都捷惠特科技有限公司成都捷惠特科技有限公司 电话

11、：电话：028 传真：传真：028 我们的宗旨：我们的宗旨： 质量上乘，服务至上质量上乘，服务至上 第第 3 页页 布袋除尘器入口温度控制（T5）：180； 主要检测和控制内容： 序号检测或控制内容 1 炉膛温度（T1）检测、显示、自动调节 2 炉膛负压（P1）检测、显示、自动调节 3 烟气温度（T2）：检测、显示 4 烟气含氧量：检测、显示、自动调节 5 空气预热器入口烟气温度（T3）：检测、显示 6 空气预热器入口烟气压力（P3）：检测、显示 7 喷雾干燥吸收塔入口烟气温度（T4）：检测、显示、自动调节 8 喷雾干燥吸收塔入口烟气压力（P4）：检测、显示 9 布袋除尘器入口烟气温度（T5）

12、：检测、显示、自动调节 10 布袋除尘器入口烟气压力（P5）：检测、显示 11 布袋除尘器出口烟气压力（P6）：检测、显示 12 一次风温度（T7）：检测、显示 13 一次风压力（P2）：检测、显示 14 预热器出口一次风温度（T6）：检测、显示 15 喷淋降温水泵出口压力（P7）：检测、显示、自动调节 16 沉淀池水位：检测、显示 17 垃圾储料坑水位：检测、显示、自动调节 18 垃圾储仓渗滤液井水位：检测、显示、自动调节 19 一次风机变频调速 20 二次风机变频调速 21 引风机变频调速 22 1#喷淋降温水泵变频调速 23 2#喷淋降温水泵变频调速 24 碱液搅拌器启停控制 25 1#

13、空压机启停控制 26 2#空压机启停控制 27 热风放空阀 D1 开度控制 28 冷风调节阀 D2 开度控制 自动调节，T1 温度作为信号源 29 二次风调节阀 D3 开度控制 30 烟气调节阀 D4 开度控制 31 烟气调节阀 D5 开度控制 32 烟气调节阀 D6 开度控制 33 热风调节阀 D7 开度控制 34 1#渗滤液加压泵启停控制 35 2#渗滤液加压泵启停控制 36 潜污泵启停控制 37 搅匀潜水泵就地启停 PLC 控制系统信号统计： a、模拟量输入：30 温度：T1T7 共 7 个测温点 压力：P1P7 共 7 个测点 氧含量：1 个测点 酸度计：1 个测点 水位：3 个测点

14、变频器频率：6 个测点 烟风调节电动执行机构位置：7 个 b、模拟量输出：11 变频器频率给定：6 点 烟风电动执行机构位置给定：7 点 c、数字量输入：52 变频器状态信号：4 点 变频器故障信号：4 点 空压机状态信号：2 点 空压机过电流信号：2 点 碱液搅拌器状态信号：1 点 碱液搅拌器过电流信号：1 点 渗滤液加压泵、潜污泵、潜水泵状态信号：4 点 渗滤液加压泵、潜污泵、潜水泵过电流信号：4 点 液压油缸前进到位和后退到位信号：24 点 火焰检测信号：4 点 d、数字量输出：49 变频器启停信号：4 点 变频器故障复位信号：4 点 空压机启停信号：2 点 碱液搅拌器启停信号：1 点

15、渗滤液加压泵、潜污泵、潜水泵启停信号：4 点 液压油缸前进和后退信号：24 点 6、控制原理 a、炉膛负压（P1）的控制： 炉膛负压的大小取决于引风机的转速，因此要控制炉膛的负压就需要控制引风机 的转速。引风机的转速由变频器控制，而引风机的转速和其工作电压频率成正比例关 系，故 PLC 控制系统控制变频器的输出频率就能控制引风机的转速。 PLC 控制系统对炉膛负压的控制首要任务是要控制负压稳定在误差允许的范围之内， 即实际炉膛负压和炉膛负压设定值的偏差在误差允许的范围之内。在控制理论中，要 使被控量稳定在误差范围内，应采用负反馈控制系统。 PLC 控制系统采用 PID 控制算法完成炉膛负压的稳定控制：将负压的实际测量值和 负压设定值进行偏差比较，然后把比较结果进行 PID 运算，最后将运算结果作为频率 设定值传送给引风机变频器，控制引风机转速来控制炉膛负压。 b、炉膛温度（T1）的控制： 在炉膛内燃烧的垃圾从本质上看就是焚烧炉内的燃料，因此一般正常情况下，控 制炉膛内温度的主要措施是控制投入焚烧炉的垃圾量、一次风和二次风风量比：当一 次风和二次风风量比在满足工艺情况下，在一定时间内炉膛温度超过炉膛温度设定值 表明投入焚烧炉的垃圾量过多，应减少投入焚烧炉的垃圾量；炉膛温度低于炉膛温度 生活垃圾焚烧炉系统控制方案 设 计：易 勇 校 对：陈 海 军 成