浅谈垃圾焚烧炉炉排控制系统

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1、浅谈垃圾焚烧炉炉排控制系统摘要：文章以400T/D垃圾焚烧装置为例，介绍了炉排控制系统的控制工艺，并对每个子系统的控制方案进行了详细介绍。关键词：垃圾焚烧；炉排控制；相位超前；阻力控制引言伴随着中国经济的快速发展和城市化进程不断加速，工业垃圾和生活垃圾问题己成为制约城市发展的瓶颈。如何治理这些废弃物己成为摆在我们面前急需解决的一个重要课题，现行的垃圾处理主要有卫生填埋、堆肥、焚烧、废品回收等方式。这几种处理方式都各有其优缺点，其中焚烧处理具有减量效果明显、无害化彻底、占地量小、可回收能量用于供热和发电等优点，符合我国可持续发展战略的要求，正日益受到人

2、们的重视。目前国内应用较多的垃圾焚烧锅炉主要有炉排型焚烧炉、流化床焚烧炉和回转窑式焚烧炉等几种类型。常规炉排型焚烧炉可以分为顺推式和逆推式两种形式。杭州新世纪能源环保工程股份有限公司开发的二段式垃圾焚烧装置是在充分吸收原有垃圾焚烧装置的设计、运行经验的基础上结合两种炉排形式的特点研制的,优于单一的逆推式或顺推式炉排，特别适合于焚烧处理我国城市不分拣的低热值、高水分垃圾，具有适应热值范围广、负荷调节能力大、可操纵性好等特点。其垃圾焚烧装置在国内具有相当广的市场占有率，我公司作为其焚烧装置的炉排控制系统的长期分包供应商，在大量的工程实践中，积累了丰富的成

3、功经验，但也遇到了广受关注、需要研究的一些问题。本文以400T/D垃圾焚烧装置炉排自控系统为例，期待能为同行们提供有益的参考和借鉴。1工艺流程垃圾经过环卫部门收集运送至垃圾焚烧电站，存储在垃圾堆放池中,经抓斗充分混合搅拌后送入落料槽，通过液压式推料机按设定速度加入炉内，垃圾在炉内运动的炉排上燃烧。焚烧过程中，用于助燃的一次风经预热后由炉排下方的空气室吹入，使入炉垃圾快速干燥、着火和燃烧。高温二次风由炉排上部的风管高速吹入，使烟气得到充分扰动，以改善燃烧状况。二段式垃圾焚烧装置分为逆推段和顺推段两个燃烧区域，其主要流程为：抓斗将垃圾从垃圾堆放池送入落料

4、槽，在推料机的推送下进入炉膛,落在倾斜的逆推炉排上，垃圾在床面上不断翻滚、搅拌，完成干燥、着火、燃烧三个过程，随后在逆推炉排末端的料层调节装置上经过一段落差掉入顺推炉排床血上继续燃烬，最后灰渣经岀渣机排岀炉外。2系统组成焚烧炉炉排控制系统是垃圾焚烧炉自动控制的核心部分，该系统运行的好坏将直接影响焚烧炉的运行状况和蒸汽产量，进而影响机组的发电量。焚烧装置的炉排控制系统由PLC来实现，采用基于锅炉蒸发量或炉温稳定控制原理，以保证焚烧炉根据设定的数值实现稳定、可靠的运行。控制系统采用西门子S7-300PLC为控制核心，配置西门子OP277操作屏完成参数设置

5、、部件调试、手动操作等功能，图1为OP277操作屏初始画面。控制柜内置7只Bosch-Rexnoth比例阀放大器组件。炉排控制系统通过PROFIBUS-DP通讯接口可在主控室内进行监控和调整各相关参数。炉排PLC控制系统通过液压驱动系统控制炉排的启停、运动速度和启停周期等，液压系统由液压泵站、液压阀台以及液压管路等组成。液压泵站提供驱动液压阀的动力油源，液压阀台集中布置液压比例方向阀、电磁换向阀、同步马达、减压阀、溢流阀、单向阀等组件用以控制炉排片的运动方向和运动速度。液压系统一般由垃圾焚烧炉生产厂家配供，由炉排PLC系统来完成控制，垃圾炉排自控系统

6、可由料斗系统、逆推炉排、顺推炉排、料层调节系统、液压泵站等系统组成。图1OP277操作屏初始画血2.1料斗系统料斗系统分为落料槽挡板门和破桥装置两部分，落料槽挡板门由两只液压缸控制启闭，釆用机械刚性同步。配置双向液压锁来锁定落料槽挡板门液压缸，使挡板门能停在任何位j挡板门启闭位置上设有接近开关,利用单向节流阀来调节挡板门运动速度。挡板门在机组启动阶段炉膛温度未达标准之前关闭，等启动燃烧器后将炉膛升温达到“850°C/2s”标准时打开，机组停运时关闭。破桥装置由两只破桥液圧缸和一只锁定液圧缸组成，破桥装置和锁定装置起始位置上分别装有接近开关，两破桥缸采

7、用同步马达确保同步。锁定液压缸用于破桥装置不用时防下滑保护，破桥缸回位5s后要求锁定缸动作。配置双向液压锁用来锁定破桥装置液压缸，使破桥装置能停在任何位置。利用单向节流阀调节破桥装置运动速度。破桥装置用作结块垃圾的破碎，防止搭桥。料斗系统一般釆用手动控制，垃圾吊司室亦可实现落料槽挡板门开关，但不具有优先权。推料机设有三组平行布置的滑动平台，每组滑动平台分别由一支油缸驱动，液压缸上外置旋转编码器。推料机配置前限、后限和中间位置接近开关，由溢流阀控制推料压力，同步马达确保三支推料液压缸同步动作。比例方向阀的输入电流由伺服比例放大器提供，比例放大器可以将来

8、自PLC的控制电压信号转换成比例方向阀的输入电流改变推料缸运动速度。推料机炉排是一种垃圾容量分配装置，用来推