垃圾焚烧炉自动燃烧控制系统设计与实现

对于城市发展而言如何处理城市生活垃圾是一个需要予以着重关注的问题。有关城市生活垃圾处理的方法多以填埋、焚烧及堆肥为主。其中垃圾焚烧的处理效果十分显著借助垃圾焚烧发电还能体现出绿色、环保、高效的优点。垃圾焚烧炉由于垃圾成分复杂及热值不稳定导致其燃烧控制滞后时间长焚烧炉燃烧系统多处需要手动控制运行。本文提出适合垃圾焚烧炉运行工况的自动燃烧控制（ACC）系统该控制系统包括蒸发量控制模块、垃圾料层控制模块、焚烧炉炉内温度控制模块、炉渣热灼率控制模块、氧量控制模块通过给料速度、炉排速度、燃烧用风量及垃圾层厚度计算等实现了垃圾焚烧炉的自动燃烧控制。将该ACC系统应用于某垃圾焚烧发电厂实际运行结果表明ACC系统能够实现垃圾焚烧炉稳定燃烧环保参数无波动生产指标符合要求。

自动燃烧控制系统的设计

ACC系统应对焚烧炉的燃烧系统进行稳定控制避免人为操作不当造成垃圾焚烧炉停炉。因此焚烧炉的燃烧控制目标设定为：维持稳定的燃烧、稳定的蒸汽流量及炉内的持续高温空气污染物排放在限值以下达到热灼率的设计值。针对上述控制目标结合垃圾焚烧炉的燃烧特点ACC系统由蒸发量控制模块、垃圾料层控制模块、焚烧炉炉内温度控制模块、炉渣热灼率控制模块、氧量控制模块5个控制模块组成其中整个ACC系统的核心是蒸发量控制模块和垃圾料层控制模块。

自动燃烧控制策略

自动燃烧控制敏感度分析

焚烧系统运行过程中因垃圾成分复杂从进料到燃料燃烧需要较长时间当系统变量发生改变，炉温测试仪ACC系统发出相应操作指令后测量变量难以迅速回复到目标值如果ACC系统因此继续发出调节指令势必会导致连续单向调节超出合理调节区间。因此在ACC系统中会对各测量变量设定非调节区间和调节反应趋势判断逻辑。即当目标变量的测量值与设定值偏差范围在设定的合理区间时不进行相应的调节操作；当ACC系统发出调节指令后跟踪判断目标变量的变化趋势如果朝设定值靠拢则不做进一步的调节。从而使ACC系统的变量调节具有一定的自由度更符合垃圾焚烧的特点既减轻了系统的操作频次、设备调节负荷又提高了炉排燃烧的稳定性。此外因ACC在运行过程中自动作出的调整均是根据仪表测量进行计算和判断因此仪表计量的准确性和可靠性直接影响ACC的正常运行。为此需要对ACC相关各变量的测量仪表进行重点维护和保养提高标定的频次确保仪表工作状态正常。ACC主要仪表包括主蒸汽流量表、过热蒸汽流量表、炉膛温度热电偶、炉排上方温度热电偶、给料温度热电偶、侧墙温度热电偶、炉膛出口氧气含量分析仪、风室压力仪表。

垃圾推送控制

燃烧自动控制系统根据蒸汽流量为依据通过热值计算投料量并通过对液压系统的控制实现准确的送料在送料的过程中热值计算是保障燃烧稳定的重要影响因素；同时燃烧自动控制系统会对推送量进行记录确保送料的准确性。在此过程中要确保垃圾在炉排上均匀铺放和有效翻动实现连续充分的燃烧。

炉排炉垃圾焚烧是一种垃圾焚烧处理的技术炉排型焚烧形式多样化、使用范围广泛占世界垃圾焚烧发电、供热市场的80%以上。最显著的优势是技术成熟运行稳定、安全、可靠有害气体排放量少适应性高有利于大规模集中处理垃圾在焚烧之前大部分垃圾不需要进行预处理，涂层测厚仪维修可以直接进行焚烧操作便捷。但是炉排炉垃圾焚烧也存在产生含水率高的污泥、大件生活垃圾不能直接焚烧等弊端。燃烧自动控制系统的原理：燃烧自动控制系统是针对传统燃烧方式中人工点火操作过程中生产条件差劳动强度大安全性低，时代布氏硬度计人身伤亡事故发生频繁的现况；以及缺乏事故检测预警、实时监测燃烧状况、判断处理异常现象能力的现状研究和设计出的一套全自动化的燃烧控制系统可以有效提高焚烧和发电的可靠性和安全性、实现产品质量和经济效益。燃烧自动控制系统的主要目的是保证垃圾的稳定燃烧对垃圾燃烧的给料、进风、翻动频率等变量实施自动化的控制及操作；蒸汽流量是反映燃烧自动控制系统运转状况的重要参数。