垃圾焚烧发电布袋除尘系统的研究

论文摘要

利用垃圾焚烧发电的技术，在国外发达国家已经比较成熟；我国则刚刚兴起发展态势，虽然已经兴建了一些垃圾发电厂，但工艺技术还在探索研究，尤其是垃圾焚烧产生的烟气净化环节。本课题源自重庆三峰卡万塔环境有限公司一已建成项目福州红庙岭垃圾焚烧发电厂中的一个子项目。本人协同项目组一起制定了烟气处理系统中布袋除尘装置技术方案，并且在此基础上独立进行了电控系统的硬件和软件设计调试，并对其控制系统做了详细的研究。本文重点介绍集散系统控制（DCS）在垃圾焚烧发电厂的应用，并对主要控制功能的设计思路进行详细的叙述。本文首先对布袋除尘装置的工作原理及工艺流程进行了分析，又详细论证了电气控制及监控系统方案选择的依据，结合现场实际情况和用户要求，最后确定了采用浙江中控技术有限公司的ECS-100集散系统来实现对整个布袋除尘系统的实时监测和远程控制。本文对系统主要控制功能的设计思路进行详细的叙述，重点解决了布袋除尘装置的预加热控制和清灰过程的手动及自动控制。实现了预加热控制和清灰控制的自动切换，以及预加热对布袋除尘器内部的恒温（130度）控制。清灰过程控制实现了定时清灰、定阻清灰的自动控制，尤其是128个脉冲清灰阀的顺序、循环控制，并实现了对脉冲清灰阀的记忆控制。下位机系统具有独立运行功能，对现场数据的采集和现场设备的本地手动控制，也可以远程DCS自动控制和手动控制。与上位机DCS系统进行通信，实现上位机DCS的远程监控。控制方式灵活多样，提高了控制的可靠性及维护操作的方便性。文中介绍了较新的垃圾发电工艺流程设计方法，对我国开展垃圾发电、环境保护和再生能源技术项目，发展循环经济具有十分重要的意义。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 垃圾焚烧发电简介
• 1.2 发电厂自动控制现状与发展趋势
• 1.3 DCS 系统的发展及应用现状
• 1.3.1 DCS 的发展
• 1.3.2 第四代DCS 的特点
• 1.3.3 DCS 的前景
• 1.4 课题的来源及意义
• 1.4.1 课题的来源
• 1.4.2 课题的意义
• 1.5 本论文主要工作
• 1.6 本章小结
• 2 垃圾焚烧发电工艺流程
• 2.1 垃圾焚烧发电工艺
• 2.2 烟气净化处理技术
• 2.2.1 垃圾焚烧产生的污染
• 2.2.2 烟气净化处理技术
• 2.2.3 半干法烟气处理系统的工艺流程
• 2.3 袋式除尘器
• 2.3.1 袋式除尘器的发展
• 2.3.2 袋式除尘器工作原理
• 2.3.3 布袋除尘器的预加热系统
• 2.3.4 布袋除尘器的清灰方式
• 2.4 本章小结
• 3 控制系统的硬件方案与设计
• 3.1 红庙岭垃圾焚烧项目概况
• 3.2 浙大中控ECS-100 DCS 系统组成
• 3.2.1 WebField ECS-100 DCS 结构
• 3.2.2 WebField ECS-100 DCS 规模
• 3.2.3 WebField ECS-100 DCS 系统特点
• 3.2.4 WebField ECS-100 DCS 系统配置规则
• 3.3 布袋除尘器控制要求
• 3.3.1 布袋除尘器构成
• 3.3.2 布袋除尘器自动控制要求
• 3.4 布袋除尘器电气系统硬件配置
• 3.4.1 DCS 系统硬件配置
• 3.4.2 电气控制主要元器件选型
• 3.4.3 上位机选型
• 3.5 电气图设计
• 3.5.1 主电路图
• 3.5.2 DCS 电源图
• 3.5.3 热风循环电加热原理图
• 3.5.4 灰斗电加热器原理图
• 3.5.5 烟气进出口阀原理图
• 3.5.6 面板布局图
• 3.6 本章小结
• 4 布袋除尘系统控制站组态
• 4.1 系统I/O 组态
• 4.1.1 数据转发卡组态
• 4.1.2 I/O 卡件组态
• 4.2 信号点组态
• 4.2.1 开关量点组态
• 4.2.2 模拟量输入信号点设置组态
• 4.3 自定义变量
• 4.3.1 自定义回路组态
• 4.3.2 1 字节变量定义
• 4.3.3 2 字节变量定义
• 4.3.4 4 字节变量定义
• 4.4 系统控制方案组态
• 4.4.1 SCControl 编程软件
• 4.4.2 SCControl 软件图库
• 4.5 本章小结
• 5 布袋除尘器控制系统控制流程
• 5.1 下位机程序的设计原则和步骤
• 5.1.1 设计原则
• 5.1.2 下位机控制系统的设计步骤
• 5.2 系统控制要求
• 5.2.1 工作方式
• 5.2.2 装置组成
• 5.3 控制程序流程图设计
• 5.3.1 主程序
• 5.3.2 布袋加热控制子程序
• 5.3.3 系统清灰控制
• 5.3.4 运行中旁路控制
• 5.3.5 烟气进入布袋除尘器应注意的问题
• 5.3.6 卸灰控制
• 5.3.7 报警控制
• 5.4 程序设计
• 5.4.1 程序设计方法
• 5.4.2 基本程序设计
• 5.4.3 关键程序设计
• 5.5 本章小结
• 6 控制系统监控软件设计
• 6.1 SCKEY 组态软件特点
• 6.2 操作小组设置
• 6.3 系统标准画面组态
• 6.3.1 总貌画面组态
• 6.3.2 趋势画面组态
• 6.3.3 分组画面组态
• 6.3.4 一览画面组态
• 6.4 流程图登录
• 6.5 系统语音报警组态
• 6.6 报表登录
• 6.7 本章小结
• 7 结论
• 致谢
• 参考文献