DCS在垃圾焚燒電廠運行管理中的應(yīng)用

【摘 要】本文主要例舉了DCS系統(tǒng)在垃圾焚燒電廠運行管理方面的應(yīng)用實例，這些應(yīng)用有別于DCS系統(tǒng)的常規(guī)功能，通過我們的探索與實踐，證明了合理應(yīng)用已有的DCS系統(tǒng)能夠?qū)ιa(chǎn)運行產(chǎn)生非常積極的作用。

【關(guān)鍵詞】DCS；垃圾焚燒；運行管理

0.概述

杭州綠能環(huán)保發(fā)電有限公司（以下簡稱公司）是國內(nèi)較早采用BOT模式運營的垃圾焚燒電廠之一，關(guān)鍵焚燒技術(shù)采用最流行的機械式爐排，公司經(jīng)過多年的運營，積累了不少管理經(jīng)驗，但是隨著杭州生活垃圾收運模式的轉(zhuǎn)變以及國家環(huán)保指標(biāo)要求的提高，越來越多的新問題擺在企業(yè)面前。公司運用現(xiàn)代化的運營管理工具，結(jié)合當(dāng)前實際情況，狠抓內(nèi)部管理，提高運營效率，實現(xiàn)了生活垃圾的“減量化、資源化、無害化”處理。

垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)與傳統(tǒng)的電力企業(yè)有相似之處，但是在運行戰(zhàn)略上卻有本質(zhì)的區(qū)別。垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)以處理生活垃圾為第一目標(biāo)，穩(wěn)定、高效地完成生活垃圾的處理任務(wù)比發(fā)電更重要。我們利用和利時的DCS系統(tǒng)從數(shù)據(jù)采集、指標(biāo)競賽、趨勢預(yù)測等多個方面入手，逐步加強對生產(chǎn)運行的管理，取得了良好的效果。

1.應(yīng)用實例

1.1實時數(shù)據(jù)采集

為了能隨時隨地了解公司的運行情況，同時保障DCS系統(tǒng)的安全穩(wěn)定，我們利用DCS的通訊功能，建立了一個實時數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。該系統(tǒng)從DCS數(shù)據(jù)庫中提取運行參數(shù)，利用HOLLYSYS SMAREPRO軟件進行組態(tài)，通過Browser/Server構(gòu)架發(fā)布在網(wǎng)絡(luò)上，使相關(guān)人員可以利用電腦在任何有互聯(lián)網(wǎng)的地方登錄公司的實時數(shù)采系統(tǒng)了解生產(chǎn)運行的最新情況。在這種B/S結(jié)構(gòu)下，用戶工作界面是通過WWW瀏覽器來實現(xiàn)，極少部分事務(wù)邏輯在前端（Browser）實現(xiàn)，這樣就大大簡化了客戶端電腦載荷，減輕了系統(tǒng)維護與升級的成本和工作量，降低了總體成本。我們通過建立B/S結(jié)構(gòu)的網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用，使應(yīng)用成本降至較低的水平。該系統(tǒng)不僅可以實現(xiàn)不同的人員，從不同的地點，以不同的接入方式（比如LAN，WAN，Internet/Intranet等）訪問共同的數(shù)據(jù)庫，而且能有效地保護數(shù)據(jù)平臺和管理訪問權(quán)限，保證服務(wù)器數(shù)據(jù)庫的安全?；贒CS系統(tǒng)的數(shù)據(jù)庫配上B/S構(gòu)架，使我們的實時數(shù)采系統(tǒng)具備了使用方便、速度快、效果優(yōu)等特點。

1.2穩(wěn)定性指標(biāo)競賽

在傳統(tǒng)電力企業(yè)中通常會進行運行小指標(biāo)考核，用于管理各班組的工作，常用的指標(biāo)有發(fā)電量、上網(wǎng)電量、廠用電率等。垃圾焚燒發(fā)電企業(yè)因為以生活垃圾作為燃燒原料，而垃圾成分的復(fù)雜性和差異性導(dǎo)致燃燒過程中的各項運行指標(biāo)往往波動較大，而季節(jié)、氣候等原因也會對垃圾焚燒產(chǎn)生明顯的影響。因此，公司從實際生產(chǎn)管理的需求出發(fā)，要求運行人員盡量提高生產(chǎn)過程中燃燒的穩(wěn)定性，最大程度地減少負荷波動對設(shè)備造成的影響。于是我們設(shè)置了多項穩(wěn)定性指標(biāo)，通過競賽的方式進行實施，利用小指標(biāo)競賽活動將“賽質(zhì)量，賽產(chǎn)量，降消耗，降成本”真正落實到實處。公司的穩(wěn)定性指標(biāo)主要有：爐膛溫度穩(wěn)定性、汽機主汽溫度穩(wěn)定性、給水溫度穩(wěn)定性、爐膛含氧量穩(wěn)定性等。我們以爐膛溫度穩(wěn)定性為例，在DCS程序中設(shè)置合適的基準(zhǔn)溫度線，以爐膛溫度測點的數(shù)據(jù)為輸入端，經(jīng)過比較、積算等運算，得出穩(wěn)定性指標(biāo)。這類指標(biāo)均以班為單位進行計算，按月進行統(tǒng)計，最終作為月度小指標(biāo)競賽的評比內(nèi)容，與競賽獎金掛鉤。

1.3運行趨勢預(yù)測

由于公司的爐型較小，因此在垃圾焚燒處理過程中容易在爐膛第一煙道壁上形成結(jié)焦，結(jié)焦情況的嚴(yán)重程度將直接影響到鍋爐的熱效率，結(jié)焦嚴(yán)重時將導(dǎo)致被迫停爐。為了適應(yīng)公司對停爐檢修的計劃性提出的更高要求，我們利用DCS系統(tǒng)強大的數(shù)據(jù)處理能力，將鍋爐運行過程中的重要參數(shù)進行多種形式的計算，再對計算結(jié)果進行分析，預(yù)測運行趨勢。如我們通過對鍋爐主蒸汽流量和爐膛出口煙氣溫度數(shù)據(jù)的計算分析，可以判斷現(xiàn)階段爐膛的結(jié)焦情況，并預(yù)測停爐清焦的最佳時間。另外，隨著人們環(huán)保意識的不斷增強，垃圾焚燒行業(yè)的煙氣排放標(biāo)準(zhǔn)也不斷提高，這就要求我們對運行過程中與環(huán)保相關(guān)數(shù)據(jù)的調(diào)控操作必須具有一定的提前量，即能對煙氣排放指標(biāo)的數(shù)據(jù)趨勢進行預(yù)測，保證運行人員可以及時采取合理的措施進行工況的調(diào)整。我們每條生產(chǎn)線的尾氣處理系統(tǒng)末端都有一套煙氣在線監(jiān)測系統(tǒng)，24小時連續(xù)檢測煙氣排放指標(biāo)，并實時上傳至省、市環(huán)保監(jiān)測平臺。為了加強對煙氣排放指標(biāo)的控制，我們將所有煙氣排放指標(biāo)的實時數(shù)據(jù)接入DCS系統(tǒng)，利用DCS從實時數(shù)據(jù)演算出小時均值的當(dāng)前累計值，并預(yù)判與環(huán)保指標(biāo)要求限值之間的差值，以此來指導(dǎo)運行人員的操作。除了以上的應(yīng)用外，我們還利用DCS系統(tǒng)對生產(chǎn)計劃的完成情況分析。生技部會根據(jù)每月的氣候條件、垃圾熱值、設(shè)備狀態(tài)等因素制定月度生產(chǎn)計劃，DCS則分析運行數(shù)據(jù)，判斷當(dāng)前的計劃完成量，然后將剩余計劃量分配至每班，為各班組的負荷調(diào)整工作提供參考。

2.DCS應(yīng)用效果

DCS系統(tǒng)在常規(guī)電廠中的應(yīng)用集中在對現(xiàn)場設(shè)備的遠程控制上，我們經(jīng)過多年的摸索，發(fā)現(xiàn)DCS的硬件性能改善之后，完全可以承擔(dān)復(fù)雜的數(shù)據(jù)處理和網(wǎng)絡(luò)通訊工作，因此我們在日常工作過程中不斷嘗試開發(fā)DCS系統(tǒng)在運行管理方面的應(yīng)用。通過對DCS系統(tǒng)的靈活運用，我們將原始的DCS生產(chǎn)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)變?yōu)槟軌驗楣咎峁?zhàn)略決策依據(jù)的關(guān)鍵性數(shù)據(jù)，并利用這些數(shù)據(jù)指導(dǎo)員工進行工作，大大提高了工作效率，使我們的管理趨向精細化。

在人們環(huán)保意識逐漸增強及科學(xué)技術(shù)水平不斷提高的大環(huán)境下，垃圾焚燒正向著智能化方向發(fā)展。迅速崛起的自動化技術(shù)被應(yīng)用于垃圾焚燒領(lǐng)域，有的垃圾焚燒廠已經(jīng)實現(xiàn)燃燒自動控制。隨著人工智能的發(fā)展，高效傳感器和機器人的研制，使將來垃圾焚燒電廠系統(tǒng)故障自我診斷，設(shè)備運行全自動控制成為可能。我們將不斷致力于研究DCS系統(tǒng)在垃圾焚燒電廠中的應(yīng)用，努力做好生活垃圾焚燒處理工作。