DCS在垃圾焚烧电厂运行管理中的应用

【摘 要】本文主要例举了DCS系统在垃圾焚烧电厂运行管理方面的应用实例，这些应用有别于DCS系统的常规功能，通过我们的探索与实践，证明了合理应用已有的DCS系统能够对生产运行产生非常积极的作用。

【关键词】DCS；垃圾焚烧；运行管理

0.概述

杭州绿能环保发电有限公司（以下简称公司）是国内较早采用BOT模式运营的垃圾焚烧电厂之一，关键焚烧技术采用最流行的机械式炉排，公司经过多年的运营，积累了不少管理经验，但是随着杭州生活垃圾收运模式的转变以及国家环保指标要求的提高，越来越多的新问题摆在企业面前。公司运用现代化的运营管理工具，结合当前实际情况，狠抓内部管理，提高运营效率，实现了生活垃圾的“减量化、资源化、无害化”处理。

垃圾焚烧发电企业与传统的电力企业有相似之处，但是在运行战略上却有本质的区别。垃圾焚烧发电企业以处理生活垃圾为第一目标，稳定、高效地完成生活垃圾的处理任务比发电更重要。我们利用和利时的DCS系统从数据采集、指标竞赛、趋势预测等多个方面入手，逐步加强对生产运行的管理，取得了良好的效果。

1.应用实例

1.1实时数据采集

为了能随时随地了解公司的运行情况，同时保障DCS系统的安全稳定，我们利用DCS的通讯功能，建立了一个实时数据采集系统。该系统从DCS数据库中提取运行参数，利用HOLLYSYS SMAREPRO软件进行组态，通过Browser/Server构架在网络上，使相关人员可以利用电脑在任何有互联网的地方登录公司的实时数采系统了解生产运行的最新情况。在这种B/S结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端（Browser）实现，这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了总体成本。我们通过建立B/S结构的网络应用，使应用成本降至较低的水平。该系统不仅可以实现不同的人员，从不同的地点，以不同的接入方式（比如LAN，WAN，Internet/Intranet等）访问共同的数据库，而且能有效地保护数据平台和管理访问权限，保证服务器数据库的安全。基于DCS系统的数据库配上B/S构架，使我们的实时数采系统具备了使用方便、速度快、效果优等特点。

1.2稳定性指标竞赛

在传统电力企业中通常会进行运行小指标考核，用于管理各班组的工作，常用的指标有发电量、上网电量、厂用电率等。垃圾焚烧发电企业因为以生活垃圾作为燃烧原料，而垃圾成分的复杂性和差异性导致燃烧过程中的各项运行指标往往波动较大，而季节、气候等原因也会对垃圾焚烧产生明显的影响。因此，公司从实际生产管理的需求出发，要求运行人员尽量提高生产过程中燃烧的稳定性，最大程度地减少负荷波动对设备造成的影响。于是我们设置了多项稳定性指标，通过竞赛的方式进行实施，利用小指标竞赛活动将“赛质量，赛产量，降消耗，降成本”真正落实到实处。公司的稳定性指标主要有：炉膛温度稳定性、汽机主汽温度稳定性、给水温度稳定性、炉膛含氧量稳定性等。我们以炉膛温度稳定性为例，在DCS程序中设置合适的基准温度线，以炉膛温度测点的数据为输入端，经过比较、积算等运算，得出稳定性指标。这类指标均以班为单位进行计算，按月进行统计，最终作为月度小指标竞赛的评比内容，与竞赛奖金挂钩。

1.3运行趋势预测

由于公司的炉型较小，因此在垃圾焚烧处理过程中容易在炉膛第一烟道壁上形成结焦，结焦情况的严重程度将直接影响到锅炉的热效率，结焦严重时将导致被迫停炉。为了适应公司对停炉检修的计划性提出的更高要求，我们利用DCS系统强大的数据处理能力，将锅炉运行过程中的重要参数进行多种形式的计算，再对计算结果进行分析，预测运行趋势。如我们通过对锅炉主蒸汽流量和炉膛出口烟气温度数据的计算分析，可以判断现阶段炉膛的结焦情况，并预测停炉清焦的最佳时间。另外，随着人们环保意识的不断增强，垃圾焚烧行业的烟气排放标准也不断提高，这就要求我们对运行过程中与环保相关数据的调控操作必须具有一定的提前量，即能对烟气排放指标的数据趋势进行预测，保证运行人员可以及时采取合理的措施进行工况的调整。我们每条生产线的尾气处理系统末端都有一套烟气在线监测系统，24小时连续检测烟气排放指标，并实时上传至省、市环保监测平台。为了加强对烟气排放指标的控制，我们将所有烟气排放指标的实时数据接入DCS系统，利用DCS从实时数据演算出小时均值的当前累计值，并预判与环保指标要求限值之间的差值，以此来指导运行人员的操作。除了以上的应用外，我们还利用DCS系统对生产计划的完成情况分析。生技部会根据每月的气候条件、垃圾热值、设备状态等因素制定月度生产计划，DCS则分析运行数据，判断当前的计划完成量，然后将剩余计划量分配至每班，为各班组的负荷调整工作提供参考。

2.DCS应用效果

DCS系统在常规电厂中的应用集中在对现场设备的远程控制上，我们经过多年的摸索，发现DCS的硬件性能改善之后，完全可以承担复杂的数据处理和网络通讯工作，因此我们在日常工作过程中不断尝试开发DCS系统在运行管理方面的应用。通过对DCS系统的灵活运用，我们将原始的DCS生产数据转变为能够为公司提供战略决策依据的关键性数据，并利用这些数据指导员工进行工作，大大提高了工作效率，使我们的管理趋向精细化。

在人们环保意识逐渐增强及科学技术水平不断提高的大环境下，垃圾焚烧正向着智能化方向发展。迅速崛起的自动化技术被应用于垃圾焚烧领域，有的垃圾焚烧厂已经实现燃烧自动控制。随着人工智能的发展，高效传感器和机器人的研制，使将来垃圾焚烧电厂系统故障自我诊断，设备运行全自动控制成为可能。我们将不断致力于研究DCS系统在垃圾焚烧电厂中的应用，努力做好生活垃圾焚烧处理工作。