某垃圾焚烧发电厂PCS7 控制系统

2007年03月16日

工程背景

----随着国家对环境问题的关注,垃圾处理也不断得到重视,新型垃圾发电厂的全球需求在显著增加,垃圾焚烧正扮演着越来越重要的角色。

----某垃圾焚烧发电厂采用3台德国NOELL公司的机械炉排式焚烧炉,每台焚烧炉日处理垃圾350t,最大发电能力2×6000kW,采用母管制运行。日处理能力为1000吨的某垃圾焚烧厂项目的自控系统是上海西门子工业自动化有限公司(SIAS)承接的一个交钥匙工程。该工程采用西门子最先进的过程控制系统PCS7和Profibus PA现场总线以连接多台现场总线接口的压力变送器SITRANS P。该控制系统不仅要承担起全厂的生产过程控制,还要根据垃圾成分的变化快速调整控制程序,以保证焚烧工艺的安全性,使其不再产生二次污染。

----在这个项目中,上海西门子工业自动化有限公司承担了控制策略详细设计,系统集成,软件组态,并开发了专用于垃圾焚烧行业的功能库,操作面板及专用于垃圾焚烧行业的报表系统,同时进行现场投运配合及操作手册和系统维护手册的编写。

系统配置

-垃圾焚烧最重要的任务就是使烟气及固体废料-飞灰和残渣尽可能地完全燃尽,这使得存在的有机成分被破坏,并不会产生新的有害成分如二恶英和呋喃。同时,通过适当的措施(如分段燃烧)使氮氧化物的浓度降低,粉尘量尽可能减少。通过PCS7对垃圾输送RTC和燃烧空气流量CAC的控制,保证了热量在炉排的整个长度和宽度上尽可能均匀释放,尽可能少地形成污染物,使废气和残渣全部燃尽。

----某垃圾焚烧发电PCS7系统配置3对AS417H冗余控制站,分别控制3台焚烧炉及其余热锅炉。＃1、＃2控制站还分别控制＃1、＃2汽轮机,＃3控制站还对电气设备项目进行监测。

----每对AS站通过冗余的PROFIBUS现场总线连接ET200M远程IO站。所有炉侧和机侧的IO均在就地分布,这样大大节省了现场的电缆敷设和施工工作量。每台炉的烟道压力、烟气净化装置进出口压力共27点压力信号通过SIEMENS的PA仪表及DP/PA LINK连到冗余的PROFIBUS现场总线上。

----另外,每对控制站通过CP443-5 Ext. 以PROFIBUS DP 方式和NOELL公司的ICP 2000 系统相连, 实现垃圾给料调节和燃烧空气调节的优化控制。

---- 上位机采用客户机/服务器方式。系统配置ES工程师站一台,兼作OS SERVER。操作员站OS 4台, 其中1台OS站为冗余的SERVER站,另三台为CLIENT站。其中两台OS站带双屏显示,一台OS站带大屏幕显示。所有的操作员站可以相互备用。ES站配置磁卡阅读机,以磁卡识别登录工程师环境。配置打印服务器一台,连接2台针式打印机和2台彩色喷墨打印机。PCS7的系统级网络采用冗余的100M快速以太网。所有的站点通过4个智能交换机OSM连接到系统中

系统功能

----数据采集系统DAS

----模拟量控制系统MCS

----顺序控制系统SCS

----机炉安全保护系统FSSS

系统特点

完善的垃圾焚烧、余热发电DCS控制系统

现场总线技术的充分应用

远程IO机柜的应用,使现场信号就近连入系统

PROFIBUS PA智能仪表的应用,实现仪表的远程组态、远程诊断

和第三方PROFIBUS产品无缝地连接

全冗余配置的系统高效、可靠、安全