垃圾焚烧发电厂电气及自控系统技术提案_东芝_图文

1、垃圾焚烧发电厂电气及自控系统 技术提案 广州东芝白云自动化系统有限公司 2010年8月 开拓·创新 目录 东芝垃圾焚烧发电系统业绩 焚烧炉种类 电气及自控系统设计方案说明 焚烧发电系统控制方法简述 监控系统画面简介 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 2 东芝垃圾处理厂电气自动化控制系统 1979年开始配套供应，已有30年历史和经验 丰富的业绩 - 日本全国有132个垃圾处理厂采用本公司系统 配套项目名 1 2 3 岩手县釜石市垃圾处理厂 广岛县吴市第一垃圾焚烧厂 新潟县加茂市田上町卫生组合 处理规模 （t/日） 100

2、300 60 焚烧炉个数 2 2 2 设备投产时间 1979年3月 1979年9月 1980年10月 129 130 131 132 东京都世田谷垃圾处理厂 横浜市保土谷垃圾处理厂 大阪府枚方市東部垃圾处理厂 埼玉县西部环境中心 420 1200 288 300 4 3 4 3 2008年3月 2008年7月 2008年12月 2008年12月 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 3 东芝系统案例 东京都 大田垃圾处理厂 东京都 练马垃圾处理厂 Copyright © GTBE. 2010. All rights rese

3、rved 4 东芝系统案例 （东京临海能源利用 株式会社） 设备概要和整个处理工艺 （2006年投入运营） 东京临海能源利用 株式会社 工 业 废 弃 物 废 弃 物 产 生 者 （ 破 碎 、 筛 选 ） 中 间 处 理 事 业 者 事业范围 废弃物接收 废弃物处理发电 电力 炉渣 铁铝 出售给东京电力 出售给建材公司 出售给金属批发公司 处理设备 工业废弃物 流化床气化溶融炉 传 染 性 医 疗 废 弃 物 医疗机构 私立医科大学协会 加盟医院 民间医院 国立公立医院 诊所 收 集 搬 运 公 司 传染性医疗废弃物 专用焚烧炉 发电能力 处理量 工业废弃物 传染性医疗废弃物 出售给建筑公司

4、 杂质 回收利用 部分填埋 废气处理中产生的处理残渣作为自身产生的废弃物进行填埋处理 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 5 工业废弃物废热锅炉医疗废弃物废热锅炉气化溶融炉医疗废物焚烧炉发电机垃圾投料仓工业废弃物垃圾卸货区医疗废弃物垃圾卸货区自动仓库计量秤前台接待处工业废弃物处理电气系统构成图东芝供应设备超高压输变电设备自备发电机监视控制设备工业废弃物处理系统自控系统图医疗废弃物处理电气系统构成图医疗废弃物处理系统自控框架图 燃气轮机蒸汽轮机项目概况(1离居民区的距离:约3km 噪声控制由业主自主实施工业用水很丰富排水管网完备物流条

5、件:良好离超高压输电线路:约1.5km 由于该发电厂是有价处理废弃物再进行发电,因此政府环评方面不干预,由企业自行实施发电厂所在位置:位于苫小牧东部大规模工业区内周文船运码头苫小牧垃圾发电厂燃料储藏罐燃料前处理空冷电容汽轮机发电机控制补给水罐工业用水罐配电设备灰处理鼓风室燃料气泵设备贯流式锅炉尾气处理装置项目概况(2占地面积:约45000m2东芝系统案例-（苫小牧垃圾发电厂-由东芝工程建设株式会社实施建设） 发电厂设备规模 1、发电量：74MW 2、垃圾处理量：705t/d 3、蒸气条件：温度400 压力62kgcm2G 4、发电效率：最大27.1% 5、锅炉台数：2台 6、蒸汽轮机台数：1台

6、 7、设计外界条件 大气温度：15 大气湿度：75% 大气压：760mmHg 蒸汽轮机 发电机 锅炉2 贯流式锅炉1 工艺处理流程 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 16 目录 东芝垃圾焚烧发电系统业绩 焚烧炉种类 电气及自控系统设计方案说明 焚烧发电系统控制方法简述 监控系统画面简介 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 17 我国垃圾焚烧技术应用现状 炉排炉 田雄SN型炉排炉 马丁逆推炉排炉 循环流化床锅炉 二段往复式炉排炉 日立造船炉排炉 吉宝西格斯多级炉排炉 回旋

7、(内循环流化床锅炉 流化床炉 异重型流化床锅炉 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 18 焚烧炉种类-炉排炉 炉排炉技术特点 全部焚烧生活垃圾，启动时可以以油为辅助燃料；进料垃圾 不需要预处理； 依靠炉排的机械运动实现垃圾的搅动与混合，促进垃圾完全 燃烧，不同的炉排产商在炉排的设计上各有特点； 焚烧炉内垃圾为稳定燃烧，燃烧较为完全，飞灰量少，炉渣 热酌减率低； 技术成熟，设备年运行时间可达8000小时以上；垃圾需要连 续焚烧，不宜经常起炉和停炉。 Copyright © GTBE. 2010. All rights res

8、erved 19 19 19 焚烧炉种类-流化床 流化床锅炉技术特点 需要石英砂作为辅料，需要掺煤才能理想燃烧，在煤价较低或上网电价较 高的情况下，掺煤越多焚烧厂的经济效益越好； 可以混烧多种废物，但是进料越均匀越好，一般需要有前分选和破碎工序 ； 焚烧炉内垃圾处于悬浮流化状态，为瞬时燃烧，飞灰量大，飞灰量是炉排 炉的34倍；此外，流化床焚烧的一个特点是炉渣的热酌减率较低，仅为 12； 物料处于悬浮状态，烟气流速高，对焚烧炉的冲刷和磨损比较严重； 流化床炉的检修相对较多，年运行时间相对较短，通常只有6000-8000小 时； 流化床炉起炉和停炉较为方便； 减少金属酸性腐蚀，发电效率较高。 20

9、 20 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 20 23 23 25 25焚烧炉种类-炉排炉 日本日立造船 Hitachi Zosen, Japan 炉排上设置落差，使垃圾翻转、松散 活动炉排与固定炉排相互运动，可以清除 炉排片间的积灰，避免堵塞 设置拨火装置 Dropping variance of the grate makes the waste very loose. Active grate and fixed grate move mutually . Poker mechanism Copyright © GT

10、BE. 2010. All rights reserved 26 26 26 焚烧炉种类-炉排炉 国产二段往复式炉排 Domestic Stoke Grate 逆推炉排 顺推炉排 杭州新世纪能源环保工程股份有限公司 New Century Energy Co. Ltd, Hangzhou 温州伟明集团有限公司 Weiming Group, Wenzhou, Zhejiang 由逆推炉排和顺推炉排组合而成 逆推炉排向下倾斜 顺推炉排为水平布置 adverse pusher parallel pusher 温州东庄垃圾发电厂 温州临江垃圾发电厂 温州永强垃圾发电厂 昆山垃圾发电厂 杭州滨江垃圾焚烧

11、厂 江苏太仓垃圾焚烧发电厂 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 27 27 27 焚烧炉种类-炉排炉 重庆三峰SITY2000炉排 SanFeng, Chongqing 重庆同兴垃圾焚烧发电厂 福州红庙岭垃圾焚烧发电厂 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 28 28 28 焚烧炉种类-流化床 浙江大学 · 异重流化床 Zhejiang University 高比重惰性物料循环 特殊布风结合定向风帽结构 二次风旋涡分段燃烧 垃圾渗滤液回喷炉膛焚烧 应用业绩已有10

12、余项 杭州老余杭垃圾焚烧厂 杭州锦江乔司垃圾电厂 山东菏泽焚烧厂 郑州荥锦焚烧厂 金华热电有限公司等······ Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 29 29 29 焚烧炉种类-流化床 北京中科通用 · 循环流化床 Zhongke Tongyong Co. 能适应低品位垃圾燃料组成 采用定向均匀布风，燃烧稳定 选用外置过热器，解决了HCl腐蚀问题， 提高热能回收效率 目前已建和在建的焚烧项目有10余项 浙江嘉兴热电厂 东莞市市区垃圾焚烧厂 宁波市镇海垃圾焚烧厂

13、四川彭州垃圾焚烧厂 ······ Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 30 30 30 复水槽尿素储存槽高压储存器喷雾反应塔炉排炉烟囱灰烬运输一次鼓风机空气预热器二次鼓风机 东芝集成控制系统V-Series的特征 S 模块顺序 控制 L模块回路控 制 C 模块 计算机数据处理 而且，S模块与L模块的程序语言遵循已普及的国际标准语 言IEC61131-3。由于这是不依赖于硬件的通用语言，有利 于已开发的应用程序的再利用。 Copyright © GTBE. 2010

14、. All rights reserved 41 东芝V Series控制器应用领域的覆盖程度 系统规模 大规模 V-Series PLC DCS 商用 计算机 工控机 中规模 小规模 S: 顺序控制 运动, 逻辑控制 单环控制器 L: 回路控制 仪表控制 C: 计算机控制 数据处理 控制用途 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 42 东芝V-Series产品构成 Model 3000 系列 系统规模 大规模 中规模 小规模 S3 S2 L3 L2 L1 C3 C2 Model 2000 系列 Model 1000 系列 S: 顺序

15、控制 L: 回路控制 C: 计算机控制 控制用途 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 43 西门子DCS Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 44 该品牌工程师站CFC（Continuous Function Chart） Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 45 DCS自控系统网络拓扑图(参考 Internet Client1 防火墙 Client2 Client3 DLP SERVER2 SERVER1 H

16、IS1(操作站 HIS2(操作站 HIS3(操作站 HIS4(工程师站 激光打印机 喷墨打印机 DLP控制器 以太网交换机 工业交换机 控制LAN: Ethernet IP多模光纤环网 焚烧炉控制站 余热锅炉控制站 汽轮机控制站 公共工程控制站 电气控制站 CPU(冗余 CPU(冗余 CPU(冗余 CPU(冗余 CPU(冗余 I/O (第三方控制器 I/O (第三方控制器 I/O (第三方控制器 I/O (第三方控制器 I/O 炉排控 尿素溶液 制站 控制系统 渗沥液 控制站 余热锅炉 控制系统 数字电液 紧急跳闸 调节系统 系统 垃圾抓斗 控制站 净水控 制站 (连接电力仪表） (连接温度、

17、流量、压力等仪表） (连接温度、液位、流量、压力等 仪表） (连接温度、流量、压力等仪表） 综合泵房 控制站 油泵控 制站 (连接温度、流量、浓度、压力等 仪表） Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 46 中央监控系统 监控系统组成 监控系统组成 由两台互为热备的数据服务器、工程师站、操作员站、闭路监控系统、 大屏幕显示系统、打印机、UPS等组成。 冗余设计 冗余设计 包括DCS系统服务器冗余、光纤环网冗余、控制器冗余、总线冗余等。 Internet Client1 防火墙 Client2 Client3 DLP SERVER2 S

18、ERVER1 HIS1(操作站 HIS2(操作站 HIS3(操作站 HIS4(工程师站 激光打印机 喷墨打印机 服务器冗余 以太网交换机 DLP控制器 工业交换机 光纤环网冗余 控制LAN: Ethernet IP多模光纤环网 Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 47 中央监控系统 监控系统组成 监控系统组成 由两台互为热备的数据服务器、工程师站、操作员站、闭路监控系统、 大屏幕显示系统、打印机、UPS等组成。 冗余设计 冗余设计 包括DCS系统服务器冗余、光纤环网冗余、控制器冗余、总线冗余等。 标准控制器 总 线 冗 余 控制器冗

19、余 I/O I/O Copyright © GTBE. 2010. All rights reserved 48 垃圾焚烧发电系统中仪表监测点清单（参考） 仪表：温度计、压力计、液位计、空气流量计、水流量计、蒸汽流量计、NOX浓度测定仪、SO2浓度测定仪、CO浓度测定仪、O2浓度测定仪、HCL浓度测定 仪、煤尘浓度测定仪、水分浓度测定仪、HG浓度测定仪、NH3浓度测定仪 设备 类别 仪表监测点 锅炉出口排气温度 排气减温塔出口排气温度 灰尘过滤器出口排气温度 脱硝反应塔入口排气温度 烟囱入口排气温度 烟囱顶部排气温度 炉内排气温度 主副烟道排气温度 气体混合室上中下部排气温 度 锅炉对流传热面入口排气温 度 FDF入口空气温度 燃烧用空气温度 锅炉给水温度 锅炉缸出口蒸汽温度 脱硝反应塔入口NH3气体温度 过热器出口蒸汽温度 减温器出口蒸汽温度 炉排驱动装置油温度 液位 计及 其他 浓度 计 设备 类别 仪表监测点 脱硝设备入口NOX浓度 脱硝设备入口SO2浓