垃圾燃烧发电_1.docx

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1、垃圾燃烧发电垃圾燃烧发电-用生命余热走完能源轮回之路工业业务领域导语：西门子全集成自动化解决方案在垃圾燃烧发电行业的应用瀚蓝环境股份有限公司下属的全资子公司佛山市南海绿电再生能源有限公司下文简称南海绿电公司是一家主要从事生活垃圾燃烧发电、生活垃圾压缩转运、污泥处理、餐厨垃圾处理等业务的城市固废处理企业。公司目前拥有1座日处理生活垃圾1500吨生活垃圾燃烧发电厂南海垃圾燃烧发电二厂，2020年投产，该厂采用西门子的DCS系统对发电厂的消费经过进展监控和治理。面对日益增长的城市垃圾，2021年，公司决定扩建同等规模的垃圾燃烧发电厂。攻克垃圾围城垃圾围城已经成为一个世界性的难题，而在中国，这个问题更

2、是迫在眉睫。中国每年产生垃圾约2亿吨，人均垃圾年产量440公斤，并以每年约5%的速度增长。全国各城市填埋或者堆放各类垃圾已经约到达80亿吨，垃圾堆存累积侵占土地5亿平方米。已经有2/3城市已经被垃圾群包围。目前仅广东省天天生活垃圾的产生量约8.8万吨，到2020年甚至可能打破10万吨。一年垃圾量堆在一起大概相当于2.5座越秀山。垃圾燃烧发电，将垃圾变废为宝，用生命余热走完垃圾轮回之路，成了垃圾的新出路，得到北欧国家、日本和新加坡等国的重视，技术不断成熟，但在我国垃圾燃烧发电的普及仍需时日。南海绿电公司高度重视生活垃圾燃烧发电厂的建立和运行工作，努力成为中国以及世界上最好的生活垃圾燃烧发电公司，

3、为中国的垃圾燃烧发电行业做出出色奉献。目前南海生活垃圾燃烧发电二厂2020年建成被中国住房和城乡建立部评为3A级垃圾燃烧发电厂中国目前只有5家。南海绿电公司坐落在南海大学城内，周边有诸多的大学，企业和居民。公司治理层以为公司必须对政府、社区和公众信息公开透明开放；成为城市的好管家、社区的好邻居、行业的好典范。因此南海绿电公司努力做好各项建立、运营等方面的工作，并要采用最好的设计、最先进的设备、做出最好的治理。南海生活垃圾燃烧发电二厂已经采用西门子的DCS，通过三年的使用，获得了良好的效果。基于以往的良好合作，南海绿电公司在新的垃圾燃烧发电工程中仍然选择西门子作为合作伙伴。并且十分采用了西门子最

4、新的、最先进的设计方案全集成自动化TIA解决方案。该方案不仅提供了全厂的DCS控制系统即PCS7系统，包括8套冗余控制器，其中3台燃烧炉和2台发动机各装备一套，公共局部装备两套，烟气净化系统装备一套，还有电源、交换机、通讯卡、上下压配电、电机、上下压变频、软启动器、智能马达控制柜等硬件设备；除此之外，还根据自身和南海绿电公司在垃圾燃烧多年的专业经历，进展了全面优化，提供从设计编程、供货安装、消费调试到售后的全生命周期效劳。垃圾燃烧发电固然与传统火电发电原理一样，都是将燃烧的热能通过汽轮发电机转化为电能，但垃圾燃烧发电的原料供应与传统的火力发电有很大的不同。火力发电采用单一的煤粉作为原材料，原料

5、供应简单，整个工艺形成了成熟的顺控。而垃圾燃烧发电中的原料垃圾那么需要筛分、选配、除臭、枯燥等步骤，有些垃圾里还会有易燃易爆的氨气产生，在工艺中还需添加防爆控制等，相比火力发电的工艺更复杂，涉及的自控点更多，要求工程师不仅要熟悉火力发电行业的控制标准，还要理解垃圾燃烧发电的特殊要求。垃圾燃烧发电最受关注的，也是最大的难点，当属二噁英的处理。这类有机化合物毒性宏大，性质稳定，轻易在生物体内积累。但通过科学的垃圾燃烧，二噁英是可以完全分解的。3T就是二噁英的克星，即温度temperature、时间time、混合充分均匀turbulence。详细讲来，在燃烧炉中要保证炉内温度在850以上；烟气在此温

6、度以上的炉内停留时间必须大于2秒；混合均匀保证垃圾充分燃烧。在南海绿电燃烧厂，通常燃烧炉上部的炉温都能到达950左右，而底部燃烧区那么能高于1000，超标准高温保证燃烧温度。另外，垃圾在燃烧炉内至少停留40分钟，并在经过中不断搅动并吹入空气保证燃烧充分。且内部通过变频器调节送风机和排风机风量，即到达节能效果，又能维持炉内负压环境，保证烟气不会外溢。整个工厂实现全封闭的自动化消费：垃圾送到中转站压缩后用标准的箱体密闭送到燃烧厂在垃圾坑里充分发酵转至炉膛充分燃烧二噁英经过处理被控制在平安标准以下飞灰经处理被螯合成水泥块污水废气被净化处理。经太多重处理，最后重见天日的，只有原体积特别之一左右的螯合水

7、泥块和净化后的气体，所以整个工厂几乎闻不到难闻或者异样的味道。TIA化身环保卫士西门子公司拥有自动化技术和驱动技术，推出了全集成自动化TIA的概念。全集成自动化的目的是让工业自动化从部分走向整合，通过统一的数据治理、通讯、组态和编程环境让自动化设备与系统无缝连接，即缩短了工程时间、进步了消费效率，进而又降低了设备运转和维护的本钱。PCS7无缝集成于TIA之中，适用于所有工业自动化层级的全系列产品、系统和解决方案，从企业治理级到控制级，一直到现场级，实现所有消费、经过混合工业的统一且可定制的自动化系统。为了实现这一切，工艺的设计是关键，西门子的工程师充分利用南海绿电公司在垃圾燃烧发电领域中的运营

8、经历，为其度身定做DCS平台，提供了从规划到设计、供货到安装、调试到售后，甚至系统晋级改造的全生命周期效劳。在工程执行经过中，由一名行业经历丰富的主任工程师牵头，硬件工程师按照设计标准和行业标准数据库，打造完成26面机柜、25个总线集成箱以及电源、网络等所有硬件的集成，同时软件工程师完成整个工艺的编程工作，将工艺要求转换成简易操纵。在完成软硬件集成后，西门子会先进展内部测试，然后到用户工厂测试，以上测试完成后，需要通过168小时平安无故障运营，最终才能安心交付使用。基于全集成自动化TIA解决方案，将垃圾燃烧发电经过中所有第三方的自控系统以及现场硬件设备都集成在一个有全局数据的总体系统中，实现了

9、数据的互通，消除了信息孤岛；整个工厂的消费流程被无缝地整合在一起，可进展集中治理，操纵人员只需使用一个平台就能掌控整个消费经过，实时监测垃圾燃烧的情况和数据，大大降低人员操纵本钱；同时数据的集中透明，也是将来数字化消费的根底，西门子还为MES系统预留了接口，可以轻松的将工厂消费数据与MES系统进展对接，实现从上层资产到现场设备全方位的集成治理，完成数字化制造的跨越。此次工程中使用的是SIMATIC家族中一款功能强大、巩固耐用的经过工业控制器CPU410-5H。这款控制器属高性能控制器，其高速运算才能可以知足经过工业的高要求。CPU410-5H专为全天候应用而设计，可用于苛刻的温度、振动、冲击环

10、境下，并符合EMC的各种要求。新兴的信息革命正方兴未艾，深深地影响着垃圾燃烧发电/电力等多个行业。在新一轮的大型工程工程建立中，电力行业中各个企业不约而同地提出全新的概念数字化电厂。建立数字化电厂的目的是使发电企业效益最大化。数字化电厂构造模型可以划分为三个层次：厂级、机组(车间)级、现场监控设备级。当前我国电厂厂级和机组车间级这两级已经实现数字化，而现场控制设备级绝大局部尚未实现数字化。现场总线系统FCS技术有望解决这一难题。现场总线系统FCS是实现数据互通的关键。传统的解决方案中，控制器与现场设备的链接，以传统用硬接点的方式链接到I/O模块，需要大量的布线，而且收集的数据有限。随着数字化消

11、费概念的深化，预防性维护成为趋势，需要现场仪表的更多参数，Profibus的上风逐渐表达。在该工程中，现场经过仪表通过Profibus-PA总线连接，并用DP/PA-LINK将PA转化为DP的一个节点存在于整个系统中；控制器与现场设备采用双冗余Profibus-DP总线连接；控制器与效劳器通过双环网、以太网连接，而效劳器与客户端用工业以太网连接。25个防护等级为IP65的全不锈钢总线接线箱，在其现场仪表最近的地方布置起来，以便于节省电缆。总线将所有设备的全生命周期数据进展收集，包括第三方的子系统，甚至包括现场的地磅数据，并通过PDM治理软件实如今线监控。在监控状态、理解设备具体信息的同时，远瞻性地预估出设备的生命周期，为公司资产治理系统，设备的维护提供了有效的支持，用户如同像知道将来一样提早预测出哪个部件需要维护维修，延长使用寿命，而不是再被动地等到设备出问题再进展维修和故障处理。南海垃圾燃烧发电二厂已高效运营三年，新的垃圾燃烧发电厂工程目前已进入调试阶段，方案在2021年开工，投产后南海绿电的垃圾处理量可到达3000吨/日，可以完全消化南海区目前2800吨/日的生活垃圾，最终彻底解决南海区生活垃圾无害化处理问题。南海绿电公司携手西门子，在TIA解决方案的帮助下，充分发挥垃圾的余热，让垃圾用它的余热走完能源轮回之路，还自然一片干净。