随着我国当前工业的快速发展，城市化进程的速度越来越快，城市人口急速上升，产生的工业以及生活垃圾增多而导致污染日趋严重。当前对垃圾主要处理方法有焚烧法、堆肥法以及填埋法等，填埋法虽然简单方便而且投资比较少，但是却容易污染地下水，造成二次污染。垃圾填埋场产生的臭气也严重影响了附近居民的生活以及大气环境，垃圾发酵所产生的可燃性气体还有可能引发爆炸，填埋垃圾占用了大量农田以及林地，大大制约了城市的发展以及生存。
【摘 要】我国的垃圾发电厂在施工、项目联调以及设计方面主要采用分散式技术，包括电气自动化以及烟气自动监测这两个方面，可以更加科学的控制、保护、测量以及监视整个发电厂的生产过程。探讨了发电系统的功能以及结构、间隔层的配置以及监测系统的核心技术和原理。最后对垃圾发电这一新型能源当前所存在的问题进行了分析。
【关键词】计算技术与自动化杂志社投稿,解析,垃圾发电厂,自动化技术
随着当前人们环保意识的不断增强，怎么妥善解决垃圾污染的现状，已经引起了我国政府的重视。垃圾焚烧发电厂的建设不仅可以获得政府相关优惠政策的支持，而且还可以产生良好的经济效益、环保效益以及社会效益。目前，我国比较完善的垃圾发电厂在设计、施工以及联调等方面采用了自动化技术，主要包括电气自动化以及监测自动化两个部分，可以更好的控制、保护、监视以及测量发电厂的生产环节，使发电厂的工作人员可以更好的掌握生产过程以及工艺流程，保证垃圾焚烧、发电、供热的稳定性和可靠性，同时，还要对发电厂的发电过程进行监测，是不是符合国家对环保的要求，这对新型能源的探究提供了新的道路。
1 厂站层的配置
1.1 厂站层基本是由三个部分组成
第一，厂站层的后台系统。其显著优点就是网络简洁，可以为在现场生产的工作人员提供清晰以及明确的互动平台，既能保证系统的正常运行，又可以节省硬件的支出。垃圾发电厂的值班人员能够利用键盘、打印机、屏幕画面以及鼠标等人机互动的手段来实时、在线、直观的掌握整个发电厂电气设备的工作情况。第二，主控单元。主控单元位于厂站层的中间，它主要依靠局域网实现与后台系统的联系，这种结构有利于值班人员在规定时间内对系统的状态进行观察，也可以让来自过程层以及间隔层的实时数据快速传递给后台系统。同时，还能够第一时间接受后台系统所传出的指令。主控单元具有较好的抗干扰性、适应环境能力以及可靠性。第三、转换装置/通信扩展。其位于厂站层的下部分，主要功能是实现转换功能以及通信扩展。
1.2 间隔层的配置
系统的间隔层与一次主接线的配置是息息相关的。垃圾发电厂一般都配有多台发电机，其机端出口通常会配置35KV或110KV母线、多段10KV母线和多路厂用电，在间隔层中通常会配置发电机的保护单元，以及励磁装置和同期装置等。垃圾发电厂的发电机配置的保护措施有：差动保护、复合电压闭锁过流保护、失磁保护、过负荷保护、转子接地保护、定子接地保护及非电量保护等。
2 机炉自动化技术
DCS系统是建立在危险分散、负荷均衡、功能完善以及物理分离的基础上，增强系统的可利用率以及可靠性。在这个基础上，DCS系统要采用合适的配置，由过程输出以及输入通道、人机接口、分散处理单元以及数据通信系统等组成，具备自检功能并且有高度的可靠性。当系统中任何一个组件产生故障时，都不会对整个系统的工作带来影响。在控制方面，DCS系统可以完全控制电气控制系统、数据采集系统、炉膛监控系统以及顺序控制系统的功能，满足机组运行的要求，确保机组运行可靠、高效、安全。在应用方面，DCS系统容易使用、扩展、组态以及修改，具有较强的开放性，可以与其他系统良好通信。在具体的设计方面，DCS系统应该按照发电厂的控制工程网进行分级分层设计，这样在DCS 发生设备故障或者局部故障的时候，可以由操作人员手动或者自动选择低级别的控制方式，不至于对整个过程失去控制。DCS系统主要控制给水流量、一次风量、炉膛压力、二次风量、炉排温度以及热负荷等参数，在此，我们对其中的三个参数进行探讨。
(1)热负荷控制。锅炉出口压力控制是关键控制装置，用它控制空气的流量以及燃料的供给量，用以保持温度以及蒸汽压力的稳定。温度控制和蒸汽压力作为控制的主体，在给料量已经设定的情况下，根据温度调节器以及蒸汽压力传递的信号来把握燃料入炉量，同时还要控制空气流量与辅助燃料和垃圾给量的配比。
(2)给水流量控制。控制给水流量的目的就是将水按照既定的速度灌入锅炉。通过给水调节阀或者启动给水阀的位置实现。上述阀门受到三冲量或者单冲量调节器的信号以后，给予开度。单冲量控制，只参考汽包水位就可以，启动时使用。三冲量控制则要看蒸汽量、汽包水位以及给水量，给出高程度控制，用于稳定以及较高的负荷。
(3)炉膛压力是锅炉自动控制的重要参数。在锅炉燃烧系统上，炉压可以通过引风机阀门的调节来实现，烟道风量对炉温有很关键的影响，如果以传统的方式控制炉膛压力，那么烟道阀门或者风机设备的速度就会给炉温带来波动。此外，炉膛压力系统具有时滞性，控制的对象反应比较慢，因此，此系统采用间歇式方法，既能保证炉压在规定范围内，又不会导致阀门或者设备变化频繁，保持控制的稳定。
此外，对于各种发电机组以及垃圾焚烧炉，都设置了逻辑控制系统以及连锁保护。PLC 系统一定要和DCS系统实现通讯，避免PLC系统成为自动化孤岛，确保汽轮发电机以及垃圾焚烧炉可靠、经济以及安全的运行。彻底分解二恶英等有毒物质，利用传感技术对焚烧炉膛口的温度进行控制和监视，不论什么情况炉膛温度都不能低于850°C，采取措施防止二恶英在300到400°C之间再合成。
3 焚烧炉烟气的监控系统
(1)垃圾焚烧炉是垃圾发电厂的重要设备之一。众所周知，工业以及生活垃圾都存在很多有机物质，而且都具有难闻的味道。一般垃圾发电厂都配置了多台功率较大的风机，使垃圾处理系统处于负压的状态，直接把垃圾产生的臭味抽到炉子中进行焚烧，焚烧以后，异味基本都可以消除。此外，还要装置烟气自动化监视系统，可以对垃圾发电厂产生的烟尘、NO以及SO2等气体的浓度以及排放总量进行在线监测，确保排放指标都符合规定的标准。
(2)烟气监测系统大致分为两部分，分别是户内部分以及户外部分。户外部分都包括伴热采样管线、空气过滤器、信号检测电缆、流速检测仪、采样电器箱、红外测尘仪以及烟气采样探头等，实现烟气预处理以及采样、传输各种信号、测量颗粒物的含量、采集监测点的温度、压力以及流速等物理量。户内部门一般都包括供电电源、样气处理、压缩净化空气源、气体分析仪、数据采集等，完成数据采集处理、样气分析以及处理、采样气路、系统供电、系统标定等功能。
4 结语
总之，垃圾发电厂主要靠焚烧的手段对垃圾进行处理，并且利用产生的余热供暖、供气以及发电，得到了业内的普遍认可以及广泛应用，与填埋的方法相比，焚烧处理垃圾的方法，具有处理快速、无害化彻底、减量化明显、资源利用充分以及占地少等优点，有利于垃圾处理三化目标的实现，更有利于社会同资源、环境以及人口的持续发展，促进经济攀升。为了发电厂各个系统的配合协调，保证生产的正常进行，对垃圾发电厂完善自动化控制，是十分有必要的。
参考文献：
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