垃圾焚烧发电厂电气及自动化仪表控制技术应用

姚林利

（湖南省工业设备安装有限公司，湖南株洲 412000）

0.引言

作者于2016年、2019年分别参与广东省中山市南部组团垃圾焚烧发电项目、广东省东莞市海心沙资源综合利用中心环保热电厂项目建设，结合自身实际经历，作者认为对于垃圾焚烧发电厂来说，如果想要充分发挥电气及仪表自动化，就必须要重视自动化技术，并结合电厂自身发展情况，研发适用的电气及仪表自动化技术，进而推动电厂的自动化管理。电气及自动化仪表所具有的信息化优势，不仅能够有效提升电厂管理的效率，还能够提升垃圾焚烧处理质量、发电质量、减少污染物排放量等，进而为全国乃至全球环保事业作出不可磨灭的贡献。

1.垃圾焚烧发电厂中应用电气仪表自动化控制技术的优势

传统火力发电厂在运营管理的过程中，由于受到技术的限制，使得电厂运营管理人员在对电厂设备管理的过程中，只能操控一些简单的发电设备，对于炉、机等系统的控制，而电气及自动化仪表技术的应用，革新了传统火力发电厂的运营管理模式[1]。

东莞市海心沙资源综合利用中心环保热电厂项目电气及仪表自动化控制技术的应用与传统火力发电厂的手动控制形式相比具有以下几点优势：首先，更高的安全性。电气及仪表自动化技术的应用最为明显的特点是减少了人为操作的工作量，进而最大限度地降低了人为操控失误带来的故障，对提升设备运行安全性具有促进作用。其次，提高了控制速度。自动化设备的应用提升了控制系统的响应速度，响应更加灵敏。再者，有效地降低了人力资源成本。电气及仪表自动化控制技术的应用极大地减少了人工的需求，各种控制设备的操作通过自动化技术即可实现，人力需求量的降低，有效提高了企业成本核算效率。同时自动化的应用，当垃圾焚烧发电厂内运行设备发生运行故障时，自动控制模式会自动实行紧急处理计划，提升设备故障检测与维护效率。

2.自动化控制系统在垃圾焚烧发电厂中的应用

2.1 ECS系统

电气及仪表自动化技术在垃圾焚烧发电厂的应用之一就是ECS系统，ECS系统的应用功能的主要作用就是通过将继电器保护装置与现场的测控装置通过总线连接，形成一个完整的保护系统，进而为操控人员的便捷操作提供帮助[2]。同时，ECS系统的应用还能够提升控制站的控制效率与质量。然而，ECS系统在垃圾发电厂的应用中也存在ECS系统在应用后，处理器的大载荷可能会导致控制系统的线路出现因载荷过大而产生运行效率低下等问题[3]。

2.2 总线监视器

总线监视器方法的应用主要是通过安装专门的终端快连接到总线适配器，进而实现线路监视作用。总线监视器法能够通过开放节点的电路保护器来提升线路运行监测的性价比，同时相比以往的线路监测系统，总线监视器还能够减少线路与配件的使用数量，有效地将控制系统所使用的电缆集成到控制总线的电缆中，这种模式的改变解决了传统形式上安装、维护成本高的问题，极大地减少了投入成本。此外，总线监视器因为采用了智能化监测技术，使用了更加安全可靠的安全保密协议，提升了显示器运行的安全性能，对于提升发电厂电气相关设备运行的安全性具有积极作用。

2.3 远程监控

在目前的垃圾焚烧发电厂中，应用FMON模式对模拟线路进行设置成为普遍，远程监控系统的主要功能是对线路系统的运行信息进行采集与分析，在简化了设备监测流程的同时，还能够实现电气设备运行监测的自动化管理，革新了传统利用人工进行监控的弊端，提升了监控质量与效率。但由于目前所采用的远程监控技术还存在无法满足遥控监控，已草拟垃圾焚烧发电厂的远程监控主要借助于硬件设备来完成，而现在所使用的远程监控系统的硬件组成部分过多，且各自具有一定的独立性，如果远程监控系统在运行的过程中，系统内部的某一个组件出现故障，如果不能及时排除故障，这也是影响垃圾焚烧发电厂电气设备运行质量的重要原因。

3.创新自动化控制系统在垃圾焚烧发电厂的应用

3.1 创新一体化炉机组的应用

创新一体化炉机组的应用，使得垃圾焚烧发电厂DCS系统能够基于单元运行的模式来达到对电厂机组运行状态信息的采集与分析，并通过信息数据的研判挖掘机组潜力，满足电厂机组的特色化控制，简化传统监控系统，降低控制系统的投入。同时，单元化形式的垃圾焚烧发电机组还有助于提升电厂管理信息系统运行效率的提升，为信息的采集提供助力，促进垃圾焚烧发电厂电网系统运行管理质量，确保其运行的最优化、经济性得到提升。

3.2 创新电气全通信控制手段的应用

传统的垃圾焚烧发电厂电气自动化系统不能满足DCS系统对整个电网系统的通信电气控制，且在通信速度、通信质量方面还存在着诸多不足。电气系统和DCS系统间通过硬接线连接，成为其制约通信质量的重要因素。因此，如何优化目前通信系统的基本功能，提升电气系统控制的水平与控制逻辑，促使通信控制系统的自动化能力成为重点。垃圾焚烧发电厂控制系统的全网通信电气控制模式对提升电厂电气系统的运行质量有极大帮助。

3.3 创新预替保护控制手段的应用

传统垃圾焚烧发电系统的保护手段主要为联锁报警保护与控制形式，但在实际的运行中，其只能够满足对线路超限问题的报警，而无法实现对连锁调机的保护与波动性控制。现代电气及仪表自动化系统借助计算机与大数据信息库完成电厂控制系统的安全保护与控制，并能够实现对系统故障自动检测与解决，并能够将控制系统的运行信息技术地进行采集、分析、研判，根据获取的信息数据实现控制系统运行故障的控制，并对设备运行安全控制策略进行动态调整，确保保护控制系统运行的智能化、高效化。同时，创新预替保护控制手段的应用，还改变了以往只能被动防御的弊端，满足了事前预防、事中解决、事后优化的维护要求，促进了电气运行设备的高质量运营。

3.4 创新通用型网络服务体系

高质量的通用性网络服务体系是垃圾焚烧发电厂电气及仪表自动化系统良好运行的基础，创新通用型网络服务体系能够显著提升控制系统的运行质量与效率，优化传统管控模式下办公环境，实现了控制机与元件自动化系统的网络升级，真正地达到了从上自下的实时监控，为控制系统信息数据的动态上传提供平台保障，构建良好的垃圾焚烧发电厂管理系统。

4.结语

电气及仪表自动化技术在垃圾焚烧发电厂中发挥着巨大作用，使用更加高效的电气及仪表自动化技术，提升垃圾焚烧发电厂运行质量成为未来垃圾焚烧发电厂发展的必然趋势，因此，发电厂电气及仪表自动化技术水平已经成为衡量电厂竞争力的重要评判指标。如前所述，电气及仪表自动化技术的应用对提升电厂运行质量、稳定性、安全性，降低生产运营成本均有促进作用，故垃圾焚烧发电厂应重视对电气及仪表自动化技术的应用，通过不断研发新型电气及仪表自动化技术、培育适应社会需求的电气及仪表自动化人才，解决电气及仪表自动化技术在应用过程中存在的问题，为垃圾焚烧发电厂自动化控制的实现提供助力。