第一篇：電廠廢水處理控制系統(tǒng)的設計與研究范文

電廠廢水處理控制系統(tǒng)的設計與研究

一、項目簡介

本電廠廢水處理控制系統(tǒng)項目所在地位于山西省霍州市?；糁莅l(fā)電廠于1967年1月由水利電力部批準籌建，采用火力發(fā)電，裝機容量40萬千瓦，年發(fā)電量25億千瓦·時，主要擔負著山西中南部地區(qū)工農業(yè)生產(chǎn)及人民生活用電，是山西電網(wǎng)的主力電廠。

霍州發(fā)電廠建設時正處于中國發(fā)展的特殊年代，在選廠、設計、設備選購、施工、安裝和投產(chǎn)發(fā)電等方面追求簡易發(fā)電，給安全經(jīng)濟生產(chǎn)留下先天缺陷。由于火力發(fā)電廠是工業(yè)用水大戶，因此每天的工業(yè)廢水如果直接排放，不僅浪費水資源，而且會造成嚴重的環(huán)境污染。

以 往的廢水處理系統(tǒng)采用人工手動控制，造成人員工作強度大，控制效率低，控制工藝落后。本次項目采用全新的自動控制系統(tǒng)和監(jiān)控技術可以克服以前人工控制精度 低、運行操作繁瑣、誤操作可能性大等缺點，該系統(tǒng)的廢水處理工藝流程具有一定的先進性，達到了電廠廢水零排放，大大提高了水的利用率。同時可以通過網(wǎng)絡把 監(jiān)控數(shù)據(jù)融入整個電廠的自動化管理中，節(jié)省人力物力，便于集中管理。通過本自動控制系統(tǒng)把處理過的廢水再納入整個電廠的水循環(huán)中，提高電廠用水的效率，節(jié) 約成本，提高了整體的經(jīng)濟效益。使電廠的自動化管理和自動化控制生產(chǎn)方面達到一個新的高度。

圖1 霍州發(fā)電廠污水處理池外景

二、系統(tǒng)介紹

1． 項目工藝簡介

本次項目的主要任務包括含煤廢水的回放、化學再生廢水收集、主廠房內系統(tǒng)優(yōu)化消防、生活水系統(tǒng)隔離、生活污水及工業(yè)廢水回用工程。采用一定的污水處理工藝，并通過自動化控制達到預期規(guī)定的控制指標。整個廢水處理系統(tǒng)由收集池、調節(jié)水池、凈化器、污泥池、清水池等部分組成，在廢水處理過程中，我們將系統(tǒng)劃分為五個子系統(tǒng)來處理，分別為：凈水系統(tǒng)、儲藥系統(tǒng)、過渡調節(jié)系統(tǒng)、清水回用系統(tǒng)以及污泥濃縮系統(tǒng)。電廠的廢水處理系統(tǒng)工藝流程圖如圖2所示：圖中的圓代表收集水泵；長方形代表集水池；長圓罐代表一體化凈化器，系統(tǒng)中共有四個凈化器，其余三個在圖中省略。箭頭的指向代表廢水的流向，其流向為從左往右。

圖

2電廠廢水處理系統(tǒng)工藝流程圖

2．項目方案

為保證廢水處理系統(tǒng)安全穩(wěn)定的運行，該項目中控制器、執(zhí)行器、監(jiān)控組態(tài)部分均采用西門子系列產(chǎn)品，主要有以下幾部分：

a.負載電源模塊(PS)：PS 307 b.接口模塊(IM)：IM360，IM361 c.中央處理單元(CPU)：CPU315-2DP

d.信號模塊(SM)：數(shù)字量輸入模塊SM321，數(shù)字量輸出模塊SM322，模擬量輸入模塊SM331，模擬量輸出模塊SM332

e.執(zhí)行器：MicroMaster430/420變頻器

f.監(jiān)控組態(tài)軟件：WINCC(Windows Control Center)6.0

三、控制系統(tǒng)構成

控制系統(tǒng)的設計包括PLC控制系統(tǒng)部分，系統(tǒng)采集與執(zhí)行器控制部分以及上位機的監(jiān)控系統(tǒng)部分。系統(tǒng)結構設計圖如圖3所示。

圖

3系統(tǒng)結構設計圖

1． 系統(tǒng)硬件配置

在電廠污水處理控制系統(tǒng)中，根據(jù)用戶要求及實際情況分析，我們采用西門子公司的S7-300系列產(chǎn)品來完成此項目。參照西門子公司提供的產(chǎn)品技術參數(shù)，以S7-300系列中的CPU315-2DP實現(xiàn)控制功能，由于該系統(tǒng)模擬及數(shù)字輸入輸出量較多，采用接口模塊IM360、IM361（主機架使用IM360，擴展機架使用IM361）連接擴展的信號模塊滿足系統(tǒng)要求，其中信號模塊包括若干數(shù)字量輸入模塊 SM321，數(shù)字量輸出模塊 SM322，模擬量輸入模塊SM331，模擬量輸出模塊SM332。

現(xiàn)場多臺工作泵采用西門子MicroMaster430變頻器，MicroMaster430變頻器除了具有第四代變頻器的特點以外，還具有應用于風機和泵類的硬件和軟件特征，尤其適合用于風機和水泵負載的控制。使用此種型號的變頻器可以節(jié)約能源消耗，降低運行噪聲，對環(huán)境起到很好的保護作用。

電廠污水處理控制系統(tǒng)的輸入輸出信號主要分成4個部分，放在三個相連的導軌上：

? 模擬量輸入：一站集水池液位，二站集水池液位，清水池液位，污泥池液位，過渡水池液位，溶藥箱液位，流量計和四個進化器的濁度和壓差。

? 模擬量輸出：四個控制變頻器（一站收集水泵、回用水泵、加藥計量泵a、加藥計量泵b）。? 數(shù)字量輸入：分為各個水泵風機的運行，故障反饋信號，手/自動選擇信號；各個閥門的手動開，關控制信號，故障反饋信號和手/自動選擇信號。

? 數(shù)字量輸出：分別為對各個水泵、風機的開、關、復位輸出控制信號；各個閥門的開，關輸出控制信號；變頻器的啟動，復位控制信號。

系統(tǒng)配置了操作員站和工程師站，操作員站的上位機采用研華科技的610H工控機，監(jiān)控系統(tǒng)使用西門子WINCC監(jiān)控組態(tài)軟件，它不僅能很好的支持S7系列的CPU，還集成了多種網(wǎng)絡連接方式，使上位機與自動化系統(tǒng)的連接工作非常方便。而且它提供了適用于工業(yè)的圖形顯示、消息報警、過程值歸檔以及報表打印等模塊，具有高性能的過程耦合、快速的畫面更新、以及可靠的數(shù)據(jù)管理功能。圖4所示為WINCC組態(tài)示意圖。

圖4 WINCC組態(tài)示意圖

2．控制方案選擇

在采用本系統(tǒng)實施方案前，客戶擬采用CPU315模塊及通信處理器模塊CP343-1實現(xiàn)系統(tǒng)要求，由于CP343-1有其自身的處理器可連接SIMATIC S7-300和工業(yè)以太網(wǎng)等，可獨立處理數(shù)據(jù)通信，這樣使得系統(tǒng)可擴展性增強。由于考慮到項目總體預算及成本，本方案將前方案中CPU315模塊換為CPU315-2DP，并省去通信處理器模塊CP343-1，這樣既滿足了系統(tǒng)要求，又減少了系統(tǒng)模塊，綜合計算后為項目開發(fā)節(jié)約了不少硬件開支。

四、控制系統(tǒng)完成的功能

1．控制系統(tǒng)功能及指標（1）軟件實現(xiàn)

根據(jù)工藝，整個系統(tǒng)的程序由下列幾個部分組成：1#集水池、2#集水池、清水池、調節(jié)水池、凈化器正洗、凈化器反洗、加藥、凈化器停止。每個程序都可以單獨控制和單獨運行，同時每個程序又是系統(tǒng)的組成部分，它們之間互相有數(shù)據(jù)的傳輸。它們組合在一起動作就構成了完整的PLC控制系統(tǒng)程序。下圖5為工業(yè)部分現(xiàn)場圖：

圖5 工業(yè)現(xiàn)場

程序中編程采用STEP 7軟件。這套軟件不僅是一個簡單的程序編寫軟件，還集成了硬件組態(tài)、網(wǎng)絡組態(tài)、系統(tǒng)調試、項目管理等各種功能，使項目的實施更加方便。在本控制系統(tǒng)的完成過程中，主要進行了以下幾部分的程序設計（如圖6）：

圖6 項目OB1中程序結構圖

圖6中：DB11-DB14： 對應四個凈化器的正洗背景數(shù)據(jù)塊

DB15-DB18： 對應四個凈化器的反洗背景數(shù)據(jù)塊 DB19-DB22： 對應四個凈化器的停止背景數(shù)據(jù)塊 ? 由 廢水處理的工藝流程可以知道，廢水在經(jīng)過一系列的水池后最終進入四個廢水凈化器，在凈化器里經(jīng)過工藝的處理后排放到清水池中。從程序角度看，四個廢水凈化 器的控制流程一致，因此沒有必要為每個凈化器編寫一段代碼，只需編寫一個函數(shù)塊，讓它們都調用即可。為此，對于在凈化器中的正洗、反洗和停止流程都編寫了 一個程序塊，分別是FB11，F(xiàn)B12，F(xiàn)B13。對于每個凈化器來說只要分別調用相同的函數(shù)塊就行，對于每個凈化器中不同狀態(tài)的數(shù)據(jù)是利用其不同的數(shù)據(jù)塊來加以區(qū)別的。這樣在整個程序中即保持了流程的統(tǒng)一性，即減少了程序代碼，節(jié)約了存儲空間，又方便維護和修改。

? 模擬量信號因為其在傳輸過程中有可能會受到其它信號的干擾，而可能出現(xiàn)較大幅度的瞬間變化，而這些值對于系統(tǒng)來說是毫無用處的，甚至有些還可能引起系統(tǒng)的異常運行。由于模擬量總是隨著時間連續(xù)變化的，所以可以利用濾波算法把瞬間變化的干擾信號過濾掉，把有用的數(shù)據(jù)傳輸給PLC控制系統(tǒng)處理。在廢水處理控制系統(tǒng)中由于所要求數(shù)據(jù)處理速度不快，精度也是不要求太高，只是為了防止突然間信號的瞬間變化影響到系統(tǒng)中程序對水質，濁度的判斷，所以在系統(tǒng)中使用算術平均濾波算法，算法處理簡單，可靠性高，程序編寫方便。在程序中定義了FB21作為濾波處理算法的功能塊，相當于函數(shù)一樣，參數(shù)的傳遞是Analog_in變量，返回值是Analog_out變量。事實證明這種算法已經(jīng)能夠滿足現(xiàn)場的實際需要，取得了良好的效果。

? 本控制系統(tǒng)使用的CPU 315-2DP中沒有集成相應的系統(tǒng)功能塊，故程序中使用FB41 “CONT_C”作為PID控制功能塊。CONT_C可以在S7系列PLC中實現(xiàn)對于連續(xù)輸入輸出變量的PID控制。CONT_C中的PID控制環(huán)節(jié)為增量式PID環(huán)節(jié)，相關參數(shù)可以通過輸入?yún)?shù)進行實時調整。PID控制程序塊與模擬量濾波算法一樣都放在定時中斷OB35中，它們一個是輸入濾波，一個是輸出控制，這樣可以準確地掌握程序運行時間，提高控制精度。

（2）硬件實現(xiàn)

電廠污水處理控制系統(tǒng)的輸入輸出信號主要分成4個部分，分別為模擬量輸入、輸出，數(shù)字量輸入、輸出，并放在三個相連的導軌上，如圖7所示：

圖7 實際系統(tǒng)的機架結構圖

輸入輸出的硬件接口是也是系統(tǒng)設計的一部分，它反映的是PLC輸入輸出與現(xiàn)場設備之間的連接，只有正確連接安裝才能使得PLC讀取到數(shù)字量和模擬量，連接方法的不同可以有效地防止現(xiàn)場的干擾，保證數(shù)據(jù)的正確性。對于SM321的數(shù)字輸入量模塊，在15-25V直流電壓以內都能檢測到信號。由于現(xiàn)場的執(zhí)行器也是發(fā)出的直流信號，因此把其直接和現(xiàn)場的開關設備連接來接收開關信號量，圖8給出了的數(shù)字量輸入模塊接口示意圖。

圖8 數(shù)字量輸入接線原理圖

數(shù)字量輸出選用晶體管輸出模塊SM322，晶體管輸出的響應時間短、壽命長、輸出口密度高，但是其只能帶直流負載而且?guī)лd能力弱。同時為了使PLC的輸出和現(xiàn)場回路之間隔離，在輸出端使用了繼電器，通過繼電器觸點控制現(xiàn)場負載。這樣使控制器與現(xiàn)場達到了電氣隔離的作用，大大提高了系統(tǒng)的安全性，同時也使輸出口帶載能力得到了大大的增強。在繼電器旁邊加二極管泄放反電勢能量，起到保護輸出口的作用。圖9給出了數(shù)字量輸出模塊接口示意圖。

圖9 數(shù)字量輸出接線原理圖

SM331采用4-20mA電流輸入連接到傳感器上，采集系統(tǒng)模擬量數(shù)據(jù)。圖10給出了模擬量輸入模塊接口示意圖。

圖10 模擬量輸入接線原理圖

SM332輸出0-10v電壓連接到變頻器直接給控制信號。圖11給出了模擬量輸出模塊接口示意圖。

圖11 模擬量輸出接線原理圖

2．系統(tǒng)的監(jiān)控與管理

系統(tǒng)采用WINCC5.2監(jiān)控組態(tài)軟件在研華科技的610H工控機上實現(xiàn)監(jiān)控與管理，為生產(chǎn)與安全帶來極大的方便。

經(jīng)過設計，整個監(jiān)控系統(tǒng)提供了如下的功能：(1)在線自動監(jiān)視

系統(tǒng)可對廢水處理裝置的各項儀表數(shù)據(jù)實時的在線監(jiān)視，并且生動直觀的反應在監(jiān)控界面上面。系統(tǒng)的刷新數(shù)據(jù)是1秒，歷史的保存間隔是2分鐘。圖12為廢水處理系統(tǒng)工藝監(jiān)控界面。

圖12 廢水處理系統(tǒng)工藝監(jiān)控界面

(2)在線手動控制

系統(tǒng)可提供在線實時的對參與控制的各電動閥門和泵的手動控制操作。當系統(tǒng)運行中需要進行維護或執(zhí)行其它控制時，可以在線實時的對各個設備手動的單獨控制，而不影響其它設備的正常自動運行。

(3)工藝參數(shù)在線實時設定

系統(tǒng)可以提供在線的實時參數(shù)修改，當在運行過程中發(fā)現(xiàn)工藝需要改進或其它問題，可以由操作員在線改變系統(tǒng)的參數(shù)，以使系統(tǒng)工作在最優(yōu)的控制狀態(tài)中，如圖13。

圖13 工藝參數(shù)設定

(4)故障診斷和報警 系統(tǒng)可對以下故障自動診斷，并發(fā)出預防性的報警。

報警高限：實時參數(shù)異常偏大，大于設定值，是該監(jiān)測點處于高報警。報警底限：實時參數(shù)異常偏小，小于設定值，是該監(jiān)測點處于低報警。

報警：當實時參數(shù)出現(xiàn)異常時，相應的監(jiān)測點通過顏色的變化，提醒操作員注意，進行相關的操作，若需要可以配合聲音報警。故障報警界面如圖14。

圖14 故障報警界面

(5)利用歷史曲線查詢分析遠程模擬量的情況

利用歷史曲線，可隨時針對各個運行點的情況，結合本時間各監(jiān)測點的數(shù)據(jù)，分析系統(tǒng)的運行情況，凈水器的運行狀態(tài)。

運行過程中，系統(tǒng)將自動生成數(shù)據(jù)報表，并將數(shù)據(jù)報表保存在歷史數(shù)據(jù)庫中，以便隨時查詢歷史記錄。圖15所示為趨勢曲線界面。

圖15 趨勢曲線界面

(6)報表的打印

報表打印可以根據(jù)操作員的要求，生成符合要求的系統(tǒng)報表，并且打印。也可以設定讓系統(tǒng)自動的根據(jù)間隔的時間實時的打印報表。圖16所示為報表打印界面。

圖16 報表打印界面

(7)系統(tǒng)指標 系統(tǒng)的數(shù)字量輸入點為227個 系統(tǒng)的數(shù)字量輸出點為125個 系統(tǒng)的模擬量輸入點為15個通道 系統(tǒng)的模擬量輸出點為4個通道 系統(tǒng)監(jiān)測數(shù)據(jù)刷新時間為1秒

歷史數(shù)據(jù)的保存及報表顯示：根據(jù)硬盤存儲器的大小來決定保存的時間。保存的間隔為2分鐘，初步估計可以有效存儲13年左右。

3．項目亮點及難點實現(xiàn)(1)WINCC定時器問題

在定時器的使用過程中，由于設定的定時時間是需要根據(jù)實際的工藝來調整的，為此不能在定時器中使用常量定時時間。要新建DB25數(shù)據(jù)塊，建立變量的參數(shù)時間選擇TIME數(shù)據(jù)類型，它是一個32位的數(shù)據(jù)，T#1D_1H_1M_1S_1MS，前面是一個標準的例子，表示定時時間為1天1小時1分1秒1毫秒。使用可變參數(shù)是為了和WINCC中通訊，使得現(xiàn)場操作員可以根據(jù)當前水質等一系列變化調整時間值，由于在WINCC中沒有TIME這個數(shù)據(jù)類型，只能用DWORD32位整型類型來操作，這就涉及到了兩個數(shù)據(jù)類型的轉換的問題。根據(jù)實際情況所得TIME中的1s=1000(DWORD型)。為了減少STEP7中數(shù)據(jù)的處理量，在WINCC中使用C腳本對數(shù)據(jù)進行了處理。WINCC中的時間以分為單位，因此1M=1s*60=1000*60=60000(DWORD型)。

(2)數(shù)據(jù)網(wǎng)上發(fā)布平臺

本項目中設計了系統(tǒng)數(shù)據(jù)的網(wǎng)上發(fā)布平臺，在這里有兩種方案可以考慮，一是利用西門子公司提供的WINCC Web Navigator軟件開發(fā)網(wǎng)上的數(shù)據(jù)傳送系統(tǒng)；二是利用Delphi軟件來開發(fā)網(wǎng)絡瀏覽系統(tǒng)。由于項目經(jīng)費限制，我們采取了第二種方案。通過這種方案，界面的設計，和本地化系統(tǒng)的集成就都掌握在設計者手中，使得最后的系統(tǒng)能過符合客戶的要求，人性化，易用性都比較高，而開發(fā)成本也在控制之中。

（3）WINCC中動態(tài)報表的設計

在實際項目中雖然WINCC提供了變量趨勢顯示、報表功能，滿足了簡單的歸檔數(shù)據(jù)訪問要求，但不能完成該廢水處理工程項目提出的復雜數(shù)據(jù)處理要求（如：進行有條件的查詢和打印，任意時間、任意區(qū)段的查詢等）。因此，在設計過程中對歸檔數(shù)據(jù)復雜查詢技術進行了研究。WINCC是一個全面開放的組態(tài)軟件，它可方便地集成標準Windows應用的對象、函數(shù)和文檔；提供了訪問所有WINCC功能的API編程接口；集成了OLE/OCX和ActiveX對象；它允許通過標準接口（標準SQL數(shù)據(jù)庫）訪問歸檔數(shù)據(jù)庫；通過DDE、OPC接口與其它Windows程序進行數(shù)據(jù)交換。這些開放性為自行擴展和進一步豐富WINCC軟件的功能、解決該工程問題提供了可能。在本項目中應用ActiveX技術實現(xiàn)WINCC歸檔數(shù)據(jù)復雜查詢解決該工程問題是可行的：根據(jù)用戶對控制系統(tǒng)有條件查詢、打印的要求，運用Delphi設計ActiveX控件，然后在WINCC中調用該控件，最終實現(xiàn)WINCC不能完成的復雜歸檔數(shù)據(jù)訪問任務。

圖ActiveX控件的界面

五、結束語

系統(tǒng)于2004年10月投入運行，兩年來系統(tǒng)運行良好，未進行任何維修，電廠廢水達到了零排放，大大提高了水的利用率。

六、應用體會

在項目進行的過程中，西門子在工控領域中安全、可靠、成熟、高效的產(chǎn)品及解決方案為項目的順利進行提供了保證和保障。西門子的TIA理念及產(chǎn)品特點，著眼于整個工廠的控制和管理，采用統(tǒng)一的數(shù)據(jù)管理、統(tǒng)一的編程組態(tài)平臺、統(tǒng)一的通訊規(guī)范和靈活的結構配置，從另一側面保證了項目的順利完成。

本項目使用了WINCC監(jiān)控軟件，由于軟件優(yōu)越的開放性，解決了項目中的監(jiān)控方面的難點問題，如WINCC中動態(tài)報表的設計等功能。而統(tǒng)一的國際標準編程語言及現(xiàn)場總線技術的應用，以及項目中軟硬件設計的模塊化，更體現(xiàn)了本系統(tǒng)的可擴展性與可維護性。附：參考文獻 肖萍．火電廠排放廢水的處理與回用．江蘇環(huán)境科技．1998(3)：18-19 2 STEP 7 V5.2 編程手冊．SIEMENS AG．2002 S7-300可編程序控制器硬件和安裝手冊．SIEMENS AG．2004 4 WINCC編程指南．SIEMENS AG．1998 求是科技．Visual Basic 6.0數(shù)據(jù)庫開發(fā)技術與工程實踐．人民郵電出版社，2004

第二篇：垃圾焚燒電廠控制系統(tǒng)材料

SIEMENS PTD和 I&S集團的產(chǎn)品在垃圾焚燒電廠控

制系統(tǒng)中的應用(一)

2007-09-14 03:51:31

】

一、綜述

垃圾焚燒可以實現(xiàn)垃圾處理的減量化、資源化、無害化，回收其熱量用于發(fā)電、供熱等。垃圾焚燒處理已成為一些發(fā)達國家處理垃圾的主要方式。某垃圾焚燒處理發(fā)電廠是某某市與加拿大建設的一座總投資4.1億元的垃圾焚燒發(fā)電廠，總占地面積３萬多平方米。設計有四臺垃圾焚燒爐、四臺余熱鍋爐、兩臺6MW汽輪發(fā)電機組。四條生產(chǎn)線共設計日處理垃圾600噸，年發(fā)電量為8797千瓦時，１噸垃圾可產(chǎn)生不少于300KWh的電能。

該工程的核心技術為世界第三代CAPS技術，即控氣型固體廢棄物熱分解處理技術，使用此技術建設了4臺CAPS熱解爐。4臺余熱鍋爐產(chǎn)生的蒸汽供給兩臺6MW汽輪機發(fā)電機組發(fā)電，真正實現(xiàn)了變廢物為資源。

某某垃圾焚燒電廠概貌

二、垃圾焚燒爐及相關設備

某垃圾焚燒電廠的垃圾焚燒爐采用加拿大制造的順推、多級機械爐排焚燒爐。焚燒爐應用了世界第三代控氣型固體廢棄物熱分解處理技術(CAPS)，可有效減少焚燒產(chǎn)生的有毒

氣體。

1.垃圾倉結構

垃圾由汽車運到處理廠后倒入垃圾倉內。垃圾新入倉的垃圾在倉內存放3天后就可入爐燃燒。垃圾在倉內存放時經(jīng)過發(fā)酵、排出滲濾水后可提高進爐垃圾的熱值，又使垃圾容易著火燃燒。在倉內，用吊車的抓斗將垃圾送至爐前料斗。

2.一燃室及焚燒爐爐排結構

垃圾焚燒爐為往復式、順推、多級機械爐排焚燒爐。焚燒爐內有一個給料器和8個燃燒爐排單元組成，包括干燥段的兩級爐排、氣化燃燒段的四級爐排和燃盡段兩級爐排。焚燒爐內溫度控制在700℃以內。燃盡的垃圾從最后一級爐排離開焚燒爐落入灰槽中。

1)給料器和防火門

給料器通過給料器(Loading Ram)將落入料斗的垃圾從防火門前推入燃燒室。給料器只負責給料，不提供燃燒空氣，并通過防火門與燃燒區(qū)隔離。防火門在給料器收回時保持關閉狀態(tài)。關閉防火門可使爐膛與外界隔開，維持爐內負壓。同時，燃燒室的入口處有溫度測點，當燃燒室入口的垃圾溫度過高時，電磁閥將控制防火門后的噴霧器噴水以防止防火門打開時給料斜槽上的垃圾將料斗中的垃圾引燃。

2)燃燒爐排

八級燃燒爐排分為兩級干燥爐排、四級氣化燃燒爐排和兩級燃盡段爐排。每級爐排下面都有液壓驅動的脈沖推動裝置。8級推動裝置(推床)按一定順序推動垃圾，使進入焚燒爐的垃圾依次被與各級爐排相配合的的推床推到下一級爐排上。爐排上有均勻分布的小孔，用于噴出燃燒所需一次風。供燃的一次風由爐排下的一次風管供給。垃圾在爐排推送過程中受到燃燒器和爐內的熱輻射以及一次風的吹烘，水分迅速蒸發(fā)，著火燃燒。

3)燃燒器布置

一燃室有兩個主燃燒器，如圖二17，18所示。焚燒爐內燃燒爐排上方有溫度測點，當焚燒爐啟爐時和燃燒溫度低于要求時，燃燒器17投油助燃。燃燒器18位于爐膛出口，用于補燃未燃盡的垃圾。燃燒器所需的空氣由四臺焚燒爐公用的一臺燃燒風機(如圖二7所示)提供，燃燒器燃燒所需空氣為由大氣吸入的潔凈空氣。當燃燒風機故障或供風不足時，由旁路(圖二 6所示)取送風機的部分送風供給燃燒器。

3.二燃室煙道

二燃室主要部分為圓筒形煙道，沒有管道等造成的煙氣死角。設置二燃室的目的是為了使煙氣在120~130%的理論空氣量下，1000℃左右的條件下停留>2s，使有害氣體在爐內分解。在二燃室入口有副燃燒器，當系統(tǒng)檢測到二燃室出口煙溫小于一定值時將點火補燃。二次風在二燃室入口處進入二燃室。二燃室有上下兩個出口通至余熱鍋爐，兩個出口前各

有一個液壓驅動的擋板控制煙氣的進入。

4.一、二次風系統(tǒng)

每臺焚燒爐都配有一臺送風機。風機從垃圾池吸入空氣，同時也吸入從一燃室推床下部泄露到焚燒爐外部的氣體。這樣安排送風的來源是為了保證垃圾倉為微負壓狀態(tài)，避免垃圾倉的氣體外泄。送風進入余熱鍋爐，經(jīng)余熱鍋爐的兩級空氣預熱器后進入一個大混合集箱(如圖二21)，然后分別作為一、二次風進入焚燒爐的一燃室、二燃室。集箱還可以接受從不經(jīng)過余熱鍋爐的送風旁路返回的送風。離開集箱的一次風又分兩條管路：管路1(圖二 10-1)通至三條風管，供風給1~3級爐排；另一條管路2(圖二 10-2)通至五條風管，供風給4~8級爐排。供給爐排的一次風可以烘干垃圾、冷卻爐排并供給燃燒所需的空氣。管路1上的風量調節(jié)閥應根據(jù)焚燒爐入口的溫度進行調節(jié)。管路2上的風量調節(jié)閥則應根據(jù)焚燒爐爐膛的溫度和氧量進行調節(jié)。爐膛的空氣量應該為理論空氣量的70~80%。二次風則經(jīng)過管路(圖二 25)進入二燃室。二次風供應量為理論空氣量的120~130%。

5.排灰系統(tǒng)

由焚燒爐排出的灰渣落入灰槽中。兩條相平行的灰槽的布置方向與焚燒爐的布置方向垂直，四臺焚燒爐的灰槽橫向貫通。液壓驅動的分灰器(圖二 23所示)選擇將灰渣落入某個灰槽中?；也鄣撞坎贾糜谢覀魉蛶В撠熯\走四臺焚燒爐排出到灰槽中的灰渣?；也壑?/p>

要求保證有一定的水位來浸沒灰渣。

6.煙氣處理設備

煙氣由余熱鍋爐排出后首先進入半干式洗氣塔，塔中利用霧化器將熟石灰漿從塔頂噴入塔內，與煙氣中酸性氣體中和，可有效清除HCl、HF、等氣體。在洗氣塔出口管道上有活性炭噴嘴，活性炭用于吸附煙氣中的二噁英/呋喃類物質。煙氣之后即進入布袋除塵器，使煙氣中的顆粒物、重金屬被吸附去除。最后將煙氣從煙囪排入大氣。

垃圾焚燒電廠垃圾焚燒爐工藝示意圖

1.由垃圾倉來的空氣 2.送風機吸入的潔凈空氣 3.推床下泄漏出的的空氣 4.料斗 5.燃燒器的供燃空氣入口 6.由其他焚燒爐送風機來的部分空氣 7.供給四臺鍋爐燃燒器燃燒空氣的風機 8.送風機 9.爐下小混合集箱及旁路風門 10.爐排風總管 10-1.前總風門1 10-2.后總風門2 11.手動閥 12.氣動閥 13.送風至余熱鍋爐的送風管道 14.給料器 15.一燃室 16.二燃室 17.主燃燒器1 18.主燃燒器2 19.副燃燒器 20.煙氣出口液壓擋板 21.空氣大混合集箱 22.余熱鍋爐 23.洗氣塔 24.布袋除塵器 25.防火門 26.爐排冷卻水 27.出料冷卻裝置 A.冷卻水進口 B.冷卻水出口 C.噴水 D.熟石灰供給 E.壓縮空氣

三、垃圾焚燒電廠垃圾焚燒爐在污染物控制上的優(yōu)點

生活垃圾焚燒煙氣中的二噁英是近幾年來世界各國所普遍關心的問題。二噁英類劇毒物質對環(huán)境造成很大危害，有效控制二噁英類物質的產(chǎn)生與擴散，直接關系到垃圾焚燒及

垃圾發(fā)電技術的推廣和應用。

1.二噁英的結構

二噁英的分子結構為1個或2個氧原子連接2個被氯取代的苯環(huán)。兩個氧原子連結的稱為多氯二笨并二噁英(PCDD，Polycholoro diabenzo-p-dioxin)，一個氧原子的稱為多氯二笨并呋喃(PCDF，Plolycholoro dibenzo-furan)。統(tǒng)稱二噁英(dioxin)。毒性最強的2,3,7,8-PCDD的毒性為氰化鉀的1000倍。dioxin對哺乳動物有極強的毒性，且易溶于水，熱穩(wěn)定性好。

2.垃圾焚燒爐內二噁英的產(chǎn)生原理

二噁英在焚燒爐內的生成的來源是石油產(chǎn)品、含氯塑料，他們是二噁英的前體。生成方式主要是燃燒生成。生活垃圾中含大量的NaCl、KCl、等，而焚燒物中經(jīng)常會有S元素，從而產(chǎn)生。和含Cl元素的鹽在有氧氣存在時反應生成HCl。HCl又和Cu被氧化生成的的CuO反應生成。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)，致使二噁英產(chǎn)生的最終要的催化物就是 和C元素(以

CO為標準)。

3.采用的控氣型固體廢棄物熱分解處理技術的焚燒爐在抑制二噁英產(chǎn)生方面的優(yōu)勢

控氣型熱解焚燒爐將焚燒過程分為二級燃燒室，一燃室進行垃圾熱分解溫度控制為700℃以內，讓垃圾在缺氧狀態(tài)下低溫分解，這時金屬Cu、Fe、Al等金屬元素不會被氧化，因而不會有 的產(chǎn)生，會大大減少二噁英的量；同時，由于HCl的產(chǎn)生量受殘氧濃度的影響，因而缺氧燃燒會減少HCl的產(chǎn)生；并且 自還原氣氛下也難以大量生成。由于控氣型垃圾焚燒爐是固體床，所以不會產(chǎn)生煙塵，不會有未燃盡的殘?zhí)歼M入二燃室。垃圾中的可燃成份分解為可燃氣體，并引入氧氣充足的二燃室燃燒。二燃室溫度在1000℃左右并且煙道長度使煙氣能夠停留2s以上，保證了二噁英等有毒有機氣體在高溫下完全分解燃燒。

此外，使用布袋除塵器避免了使用靜電除塵時Cu，Ni，F(xiàn)e顆粒對二噁英生成的催化

作用。

四、余熱鍋爐設備

垃圾焚燒電廠的余熱鍋爐為煙道式余熱鍋爐，煙氣流動方向在鍋爐中進行5次轉折。鍋爐壓力4MPa，蒸發(fā)量15t/h。余熱鍋爐的結構如下圖所示。在爐膛、煙道以及高溫煙氣

入口布置有水冷壁

1.煙氣流程

如圖三所示，煙氣從焚燒爐的二燃室通過上部或下部煙道(煙氣從下部經(jīng)過時不經(jīng)過水冷壁K)進入余熱鍋爐。先經(jīng)過第二級過熱器E、第一級過熱器F、第二級空氣預熱器G，然后從下部進入主爐膛與水冷壁換熱。之后在爐膛上部出口改變角度后向下依次通過第一級省煤器I、第一級空氣預熱器H、第二級省煤器J，之后的煙氣由煙道N離開余熱

鍋爐。

2.送風流程

如圖三所示，送風機來的風經(jīng)過管路A進入余熱鍋爐，在爐內經(jīng)過兩級空氣預熱器H、G換熱，之后由管路離開鍋爐。

3.汽水流程

如圖三所示，145℃的給水經(jīng)過兩級省煤器J、I(省煤器設置有給水旁路)，進入鍋爐汽包L、汽包中過冷水由下降管進入下集箱，經(jīng)爐內水冷壁在4MPa下定壓加熱，蒸汽進入兩級過熱器F、E后達到400℃，離開鍋爐進入蒸汽總管。

余熱鍋爐結構圖

A.送風入口管道 B.送風出口管道 C.上部高溫煙道 D.下部煙道 E.第二級過熱器 F.第一級過熱器 G.第二級空氣預熱器 H.第一級空氣預熱器 I.第二級省煤器 J.第一級省

煤器 K.水冷壁 L.汽包 M.集箱

五、汽輪發(fā)電機組及輔機系統(tǒng)

某某垃圾焚燒電廠的四臺余熱鍋爐配有兩臺汽輪機。主蒸汽系統(tǒng)采用集中母管制，兩臺汽輪發(fā)電機組在廠房內縱向布置。汽輪機采用廣州斯科達生產(chǎn)的6MW凝汽式汽輪機。設計進汽壓力3.9MPa，進汽溫度390℃，額定進汽量35t/h。

機組配備兩級射汽抽汽器，一級汽封抽氣器。設計一級抽氣供除氧器使用。機組的冷凝方式為水冷，采用機械通風冷卻塔二次循環(huán)水冷系統(tǒng)。循環(huán)水的流動由循環(huán)水泵保證，循環(huán)水系統(tǒng)同時經(jīng)空氣冷卻器和潤滑油站進行相關的冷卻。凝結水由凝結水泵經(jīng)汽封加熱器進入除氧器。除氧器出口的低壓給水通過給水泵升壓后進入余熱鍋爐。四爐兩機配備兩臺除氧器，除凝結水進入除氧器外，還有化學補水(溫度、流量)以及由疏水泵送來的疏水

箱的疏水。

汽輪機汽水系統(tǒng)示意圖

1.除氧器 2.五臺給水泵(4用1備)3.余熱鍋爐 4.汽輪機 5.凝汽器 6.循環(huán)水泵 7.凝

結水泵 8.機械通風冷卻塔

六、控制方案介紹

1.焚燒爐及鍋爐的控制系統(tǒng)方案

焚燒爐及鍋爐系統(tǒng)的控制包括公共系統(tǒng)的控制、4個焚燒爐的控制以及4臺余熱鍋爐的控制。

1.1 硬件構成

系統(tǒng)在硬件采構成上采用PROFIBUS + PROFINET結構。采用5塊SIEMENS 317-2 PN/DP CPU，分別控制公共系統(tǒng)及四套焚燒爐-余熱鍋爐系統(tǒng)。CPU 317-2 PN/DP 具有大容量程序存儲器，可用于要求很高的應用?？稍赑ROFInet上實現(xiàn)基于組件的自動化中實現(xiàn)分布式智能系統(tǒng)?？勺鳛镻ROFINET I/O 控制器，用于在PROFINET 上運行分布式I/O。并可與集中式I/O 和分布式I/O 一起，可用作生產(chǎn)線上的中央控制器，可用于大規(guī)模的I/O 配置或分布式I/O 結構。此外，CPU對二進制和浮點數(shù)運算具有較高的處理能力。

在本系統(tǒng)中，CPU 317-2 PN/DP通過PROFIBUS接口構成PROFIBUS網(wǎng)絡的控制設備，讀取PROFIBUS總線上各I/O站的數(shù)據(jù)。同時配有PROFInet接口，可與上位機通過PROFINET通訊，實現(xiàn)與上位機的高速數(shù)據(jù)監(jiān)視與控制功能。

I/O站采用了ET200S模塊化分布式I/O站，防護等級IP 20，可用于危險區(qū)域(Zone 2)。采用按“位”模板化設計，能精確地適配自動化任務的要求。

在對電機的控制上，沒有采用傳統(tǒng)的控制方式。而是采用了SIEMENS的電動機保護和控制設備3UF5 SIMOCODE-DP。它除了控制電機啟停以外，還集成了過載保護、熱敏電阻用于電動機的過熱保護、接地故障保護、堵轉保護、電流值檢測功能于一身。3UF5 SIMOCODE-DP通過PROFIBUS通訊口連接到PROFIBUS總線中，成為一個PROFIBUS從站與

PLC通訊。

送風機采用了SIMOVERT MASTERDRIVES變頻器控制，可通過變頻調節(jié)風量，這是電廠

送風系統(tǒng)經(jīng)常使用的方案。

三相交流傳動系統(tǒng)電壓源型變頻調速SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制的變頻器是具有IGBT 逆變器、全數(shù)字技術的有電壓中間回路的變頻器。它同西門子三相交流電動機一起為所有工業(yè)領域和所有應用場合提供高性能、最經(jīng)濟的解決方案。SIMOVERT MASTERDRIVES基于系統(tǒng)的傳動技術，一種通用和模塊式的標準系列裝置SIMOVERT MASTERDRIVES矢量控制系列變頻器是全系列通用和模塊化的產(chǎn)品，標準裝置功率范圍從0.55 kW～ 2300 kW。覆蓋全球的三相交流電網(wǎng)電壓，380 V～ 690 V。

操作員站采用5臺工控機進行系統(tǒng)的監(jiān)視與操作。其中一臺監(jiān)視公共系統(tǒng)，另外每套焚燒爐-余熱鍋爐系統(tǒng)用一臺工控機進行監(jiān)視。工控機與三臺PLC通過網(wǎng)線和交換機連入

PROFINET進行數(shù)據(jù)交換。

1.2 硬件組態(tài)

公共系統(tǒng)硬件組態(tài)圖

焚燒爐-余熱鍋爐系統(tǒng)組態(tài)圖

1.3 控制系統(tǒng)的具體控制調節(jié)

a)公共系統(tǒng)

公共系統(tǒng)包括四臺焚燒爐公共使用的一臺燃燒風機，和爐排冷卻水系統(tǒng)。

主要需要控制的設備有：燃燒風機啟停、3臺散熱風機啟停與連鎖(兩用一備)、兩臺冷卻水泵啟停(一用一備，泵出口管壓力低時聯(lián)啟)、以及分灰擋板下兩條灰傳送電機的控制(兩套傳送裝置的工作切換)。如前面所介紹，系統(tǒng)內電機大多采用SIMOCODE-DP進行啟

?？刂?。

b)系統(tǒng)總圖與液壓系統(tǒng)

垃圾加載系統(tǒng)由人工操作。不納入控制系統(tǒng)。

液壓系統(tǒng)的控制主要包括三臺液壓泵的啟停控制。

c)1#焚燒爐系統(tǒng)

焚燒爐系統(tǒng)的控制包括:

三臺燃燒器的控制:包括鍋爐啟動時的控制，以及當爐內相應測點溫度達不到要求時自動助燃。(二燃室燃燒器根據(jù)二燃室出口煙溫進行開停判斷)

進氣風門的控制：爐排下共布置三個用于一次風調節(jié)的總風門。供給前三級爐排的前總風管風門開度根據(jù)前三級爐排上方煙溫進行調節(jié)；供給后5級爐排的后總風管風門根據(jù)后5級爐排上方煙溫進行調節(jié)；供給后5級爐排的后總風管風門根據(jù)后5級爐排上方煙溫進行調節(jié)。進入二燃室的二次風風管的風門則根據(jù)二燃室的溫度和氧量進行調節(jié)，保證二燃

室煙氣溫度和氧量達到要求。

送風機(鼓風機)控制：采用變頻器控制。根據(jù)爐內壓力進行調節(jié)，保證爐內微負壓運

行。

防火門、給料器及爐排的運動控制：按照開啟防火門，給料，各級依次順推的順序運行?？汕袚Q手/自動操作和爐排運動的循環(huán)時間。

d)余熱鍋爐

余熱鍋爐的控制包括：

蒸汽出口電動門和緊急放水電動門的控制。減溫水PID調節(jié)和爐汽水三沖量PID調節(jié)。

2.汽輪機和輔機控制DCS系統(tǒng)控制方案

某某垃圾焚燒電廠汽機和輔機控制系統(tǒng)包括以下部分的控制：除氧給水系統(tǒng)、循環(huán)水系統(tǒng)、燃油泵房系統(tǒng)、1#，2#汽輪機汽水系統(tǒng)、汽輪機ETS緊急停機保護系統(tǒng)。由DCS負責這些系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集，以及數(shù)字量和模擬量控制。

整個系統(tǒng)從控制規(guī)模上屬于小型機組。因而DCS系統(tǒng)的自動控制系統(tǒng)(AS)站只采用了一套冗余的SIEMENS 414-4H CPU。AS414H的中央處理器是冗余配置，當主處理器出現(xiàn)故障時，則后備處理器立即無擾切換為主處理器。處于后備的中央處理器與主中央處理器同時更新。I/O系統(tǒng)采用 9個冗余的ET200M 分布式I/O站，通過PROFIBUS DP進行通訊。另外單獨為汽輪機ETS保護系統(tǒng)配置了一臺414-3 DP CPU 做AS站，以建立獨立的ETS系統(tǒng)。ETS還配有SICAM MCP TS及SICAM DI模版，配合SICLOCK TM時鐘發(fā)生器實現(xiàn)1ms精度的SOE(事件順序記錄)功能。系列配置了一個工程師站(ES)，兩個操作員站(OS)。AS站通過CP443-1連入工業(yè)以太網(wǎng)，ES站與OS站則采用CP1613連入工業(yè)以太網(wǎng)。

某某垃圾焚燒電廠汽機及輔機硬件系統(tǒng)示意圖

2.1 輸入輸出點表:

汽輪機緊急停機系統(tǒng)(ETS)通過判斷一些危及到汽輪機安全運行的DI信號狀態(tài)，從而輸出汽輪機緊急停機、電磁閥緊急動作、發(fā)電機連跳等信號，保護汽輪發(fā)電機組在異常狀態(tài)下的安全。ETS系統(tǒng)包括50DI，20DO，并留25%余量。

2.2 DCS系統(tǒng)硬件構成

DCS系統(tǒng)采用一套冗余的SIMATIC 414-4H CPU，包括兩塊CPU構成冗余結構。通過集成的冗余PROFIBUS DP接口，與9個ET200M分布式I/O站進行通訊，同時通過冗余的CP443-1卡接入工業(yè)以太網(wǎng)?，F(xiàn)場變送器、熱電阻、熱電偶的模擬量輸入、模擬控制量輸出與現(xiàn)場I/O直接通過電纜接到各個ET200M站的相應I/O模塊。

a)自動控制系統(tǒng)AS414-4H

自動系統(tǒng)AS414H用于汽輪機及輔機DCS系統(tǒng)的控制。414-4 H的中央處理器模件集成了PROFIBUS DP接口，可以作為主站直接與PROFIBUS DP現(xiàn)場總線I/O單元（ET200M）連接。AS414H每條開關量指令的執(zhí)行時間小于0.1us，用戶存儲器可達64MB，最大I/O數(shù)

量可以達到65K開關量/4K模擬量。

AS414H的中央處理器是冗余配置，當主處理器出現(xiàn)故障時，則后備處理器立即無擾切換為主處理器。處于后備的中央處理器與主中央處理器同時更新。并且相互之間不斷地按事件同步方式進行信息交換和數(shù)據(jù)更新，保證了冗余切換時系統(tǒng)的數(shù)據(jù)、控制功能和保護功能不會因冗余切換而丟失或延遲。電源模件也是冗余配置，并且電源故障也是系統(tǒng)的恢復性故障，重新受電后，中央處理器模件將自動恢復工作，不需工作人員干預。數(shù)據(jù)總線的故障對中央處理器的正常工作沒有影響。

b)分布式 I/O

ET200M是模塊化的I/O站，具有IP20的保護等級。ET200M包括：兩塊IM153-2構成冗余接口模件（連接PROFIBUS DP）；I/O模件（最多8個）。PROFIBUS DP和ET200M之間是隔離的；最大傳輸速率為12Mbps。在ET200M 中，I/O模塊可以帶電插拔。

http://www.autooo.net/autooo/PLC/PLC-Case/2007-09-14/11807.html

第三篇：焦化廢水處理研究現(xiàn)狀與進展

焦化廢水處理研究現(xiàn)狀與進展

焦化廢水是煉焦、煤氣在高溫干餾、凈化及副產(chǎn)品回收過程中，產(chǎn)生含有揮發(fā)酚、多環(huán)芳烴及氧、硫、氮等雜環(huán)化合物的工業(yè)廢水，是一種高CODcr、高酚值、高氨氮且很難處理的一種工業(yè)有機廢水。其主要來源有三個： ①剩余氨水，它是在煤干餾及煤氣冷卻中產(chǎn)生出來的廢水，其水量占焦化廢水總量的一半以上，是焦化廢水的主要來源； ②煤氣凈化過程中產(chǎn)生出來的廢水，如煤氣終冷水和粗苯分離水等；③在焦油、粗苯等精制過程中及其它場合產(chǎn)生的廢水。氨氮和COD是焦化廢水的主要污染物。氨氮是導致水體富營養(yǎng)化的重要因素，當含有大量氨氮的污水進入湖泊時，會加快藻類和微生物的繁殖生長，造成水體缺氧，使水質惡化變臭。我國是焦炭生產(chǎn)和消費大國，2011年全國焦炭的產(chǎn)量達

4.28億噸，同比增長11.78 %。傳統(tǒng)廢水處理工藝對氨氮的去除率極低，全國有80%以上的焦化企業(yè)存在著廢水氨氮和COD排放不達標的狀況。20世紀90年代以后，國家頒布《污水綜合排放標準》（GB8978-1996）和《鋼鐵工業(yè)水污染物排放標準》（GB13456-1992）中，對焦化工業(yè)排放廢水中的氨氮和COD提出了更高要求（見表1）[1]。如果焦化廢水未得到很好的治理，將會對環(huán)境造成嚴重的污染。

表1 氨氮、COD的排放標準

氨氮/（mg/L）

一級二級 25 三級-一級 100 COD/（mg/L）二級 200 三級 1000

1.焦化廢水處理技術

焦化廢水的水質很差，要達到排放或者回用標準，目前常用的是物理化學工藝、生物處理工藝還有一些廢水處理新技術。

1.1物理化學工藝

1.1.1混凝法

化學混凝法主要的作用是去除水中微小懸浮物和膠體雜質。焦化廢水經(jīng)過生化處理后會殘留一些微小的固體懸浮物，造成COD和色度不能達到國家或地方規(guī)定的排放標準。采用混凝沉淀方法進行后續(xù)處理，可有效的降低COD和色度，從而實現(xiàn)焦化廢水處理指標全面達標[1]。該法處理費用低，既可以間歇使用也可以連續(xù)使用。陳勁松[2]等人對焦化廢水生化處理二沉池出水進行氧化處理后投加一定量的混凝劑，焦化廢水COD去除率為70.6%，出水水質達到

GB8978-1996《國家污水綜合排放標準》一級排放標準，此工藝生產(chǎn)成本低，易于工業(yè)化。

1.1.2吸附法

吸附法處理廢水，就是利用多孔性吸附劑吸附廢水中的一種或幾種溶質，使廢水得到凈化。常用吸附劑有粉煤灰、活性炭、磺化煤、礦渣、硅藻土等。

（1）粉煤灰吸附

粉煤灰主要成分是二氧化硅和硅酸鹽。粉煤灰含有多孔玻璃體、多孔碳粒、呈多孔性蜂窩狀組織，比表面積較大，一般在2500~5000cm2/g，同時還具有活性基團，具有較高的吸附活性。粉煤灰具有顯著地去除COD和脫色效果，其主要成分二氧化硅和具有弱酸性的氧化鋁可以與有機物羥基氧上的孤電子形成很強的化學鍵，發(fā)生物化吸附。

周靜[3]等人對焦化廢水中的氨氮的深度處理進行了一系列研究，考察了pH值、藥劑投加量、吸附時間等因素對處理效果的影響。采用粉煤灰-石灰體系作吸附劑，試驗結果表明：調節(jié)廢水pH值為5，每100ml廢水中加入粒徑為100目以上的粉煤灰15g，生石灰0.25g，吸附時間為1h，處理后焦化廢水中的NH3-N可達到污水綜合排放標準GB8978-96中的二級排放標準。

（2）活性炭吸附

活性炭吸附對有機物質的去除能力比化學氧化法好，但活性炭價格昂貴且填料塔需經(jīng)常再生，給生產(chǎn)運行和管理帶來一定的困難。

滕濟林[4]等研究了褐煤活性炭吸附處理焦化廢水的性能，以河南某氣化廠的焦化廢水為吸附原水進行了靜態(tài)和動態(tài)試驗。試驗表明，用褐煤活性炭吸附焦化廢水酚的去除率可達92%以上，吸附容量為21.38mg/g。白玉興[5]等用焦炭一活性炭雙級吸附法深度處理濟南鋼鐵公司某焦化廠的生化車間出水，其結果表明，本法對COD 和懸浮物的去除效果較好，對硬度、氨氮的去除率較低。

1.1.3光催化氧化法

光催化氧化法是一種新興的高級氧化技術，通過光激發(fā)半導體催化劑產(chǎn)生光電子和光生空穴，進而與吸附在催化劑表面上的物質發(fā)生化學反應的過程，對酚類和其他有機物都有較高的去除率[1]。其工藝結構簡單、操作條件容易控制、氧化能力強、無二次污染。劉紅[6]等人以TiO2為催化劑，H2O2為氧化劑，在紫外

光照射下采用多相光催化氧化法對焦化廢水進行處理，結果表明該法可使焦化廠二沉池廢水COD從350.3mg/L降至53.1mg/L，COD去除率可達84.8%。光催化氧化法德缺點是光浪費嚴重，效率相對較低，反應后從水中除去TiO2費用較高。

1.2生物處理工藝

1.2.1SBR工藝

SBR工藝是一種生物降解和除氮脫磷于一體的間歇運行的廢水處理工藝，一切過程都在一個設有曝氣或攪拌裝置的反應池內進行，分為流入、反應、沉淀、排水和閑置五個階段。我國于20世紀80年代中期開始對SBR工藝進行研究，到現(xiàn)在應用已經(jīng)比較廣泛，昆明、天津、廣州等地的污水處理廠都采用次工藝進行污水處理。李春杰[7]等采用SMSBR工藝處理焦化廢水，使出水COD達到新的排放標準（<100 mg/L），并提高了脫氮效率。

1.2.2活性污泥法

生物絮凝體及污泥與廢水中的有機物充分接觸，溶解性的有機物被細胞吸收和吸附，并氧化為最終產(chǎn)物（主要是CO2），非溶解性有機物先被轉化為溶解性有機物，然后被代謝和利用。該法最早用于生活污水的處理，經(jīng)過長期對微生物的馴化和培養(yǎng)，成功用于處理焦化廢水?；钚晕勰喾ù嬖谖勰嘟Y構細碎，絮凝性能低，污泥活性弱，生長緩慢，抗沖擊能力差等缺點。同時進水污染物濃度的變化對曝氣池微生物生長影響較大，操作運行不夠穩(wěn)定，運行裝置復雜，占用體積大。

1.2.3A /O法(厭氧一好氧)

A/O工藝是充分利用微生物的反硝化和硝化作用進行脫氮。利用水中有機物和回流污泥作為碳源，污泥在缺氧和好氧之間往復循環(huán)，污泥中既有硝化菌，也有反硝化菌。硝化菌是在好氧條件下發(fā)揮作用，在缺氧條件下受到抑制，而反硝化菌則正好相反[8]。彭宗勝[9]等對馬鞍山鋼鐵股份有限公司排出的焦化廢水在原有基礎上進行A/O法改造，使出水COD和氨氮都得到了有效控制，完全達到國家現(xiàn)行排放標準。

1.2.4A2/O法(厭氧一缺氧一好氧)

A2/O法是在A/O法流程前加一個厭氧段，廢水中難以降解的芳香族有機物在厭氧段開環(huán)變?yōu)殒湢罨衔铮滈L化合物開鏈為鏈短化合物。A2/O法提高了

廢水的可生化性，為缺氧段提供了較好的碳源。李捍東[10]等將投菌法與A2/O工藝結合，對石家莊焦化廠焦化廢水進行處理了研究。結果表明：通過對焦化廢水進行GC-MS分析，選擇出焦化廢水中含量較高的難降解物質，然后進行單一碳源優(yōu)勢菌培養(yǎng)，獲得優(yōu)勢菌群。優(yōu)勢菌群投加于工藝的好氧段。整個中試過程分為污泥的培養(yǎng)及馴化階段，穩(wěn)定運行階段及沖擊恢復階段。經(jīng)過半年的實驗，整套工藝具有較好的穩(wěn)定性及抗沖擊能力。對未經(jīng)稀釋的焦化廢水的CODcr平均去除率為94.2%，氨氮平均去除率為85.6%。

1.3其他廢水處理新技術

1.3.1催化濕式氧化

催化濕式氧化是在高溫、高壓下，利用氧化劑將廢水中的有機物氧化成二氧化碳和水，達到去除污染物的目的。付迎春[11]等人以過渡金屬氧化物CuO為主火星組分，通過對MnO2的復合和摻入電子助劑CeO2的考察，研制出適用于催化濕式氧化處理氨氮廢水的復合催化劑。試驗表明，新型催化劑可使氨氮去除率達到98%，經(jīng)處理后的廢水達到國家二級排放標準。

1.3.2Fenton試劑技術

亞鐵離子與H2O2組合形成的Fenton試劑在處理一些難降解有機物方面有一定的優(yōu)越性。趙曉亮[12]等人以實際焦化廢水經(jīng)A2/O工藝處理后的出水為研究對象，考察了Fenton試劑氧化法深度處理焦化廢水的效果和影響因素。結果表明，出水COD和色度等指標均可達到《城市污水再生利用工業(yè)用水水質》的要求。

1.3.3固定化細胞技術

固定化細胞技術是國際上從20實際60年代后期開始迅速發(fā)展的一項技術，它是通過化學或物理手段將游離的微生物固定在載體上使其高度密集，并使其保持活性，反復利用，可去除氮和高濃度有機物或某些難降解物質[1]。徐英[13]采用固定化微生物小球技術結合厭氧—好氧工藝處理焦化廢水，結果表明，經(jīng)固定化微生物厭氧酸化24h、好氧曝氣24h后，出水COD為132.1mg/L，氨氮為24mg/L，達到國家GB8978-1996二級排放標準。

1.3.4超臨界水氧化法

超臨界水氧化技術是由Modell提出的一種能夠徹底破壞有機物結構的新型氧化技術。其原理是在超臨界狀態(tài)下，將廢水中所含的有機物用氧化劑迅速分解

成水、二氧化碳等簡單無害的小分子化合物。劉彥華[14]等人采用采用超臨界水氧化技術對焦化廠焦化原水進行試驗研究，處理后的水氨氮、COD和色度均達到或低于國家一級排放標準。

2.結語與展望

焦化廢水處理技術在近幾年內發(fā)展很快，在傳統(tǒng)的物理化學法、生物處理法的基礎上又研究出來了很多新技術、新工藝，但焦化廢水是一種很難處理的高濃度有機廢水，所以其處理技術仍有廣闊的發(fā)展空間。

（1）在將來的焦化廢水處理方法中生化法仍將是主要技術手段，因為它處理量大、成本低、無二次污染。

（2）高級氧化法能高效快速地將有機物氧化為二氧化碳、水以及其他低分子無機化合物，去除率高，氧化速度快，無二次污染。雖然運行成本相對較高，但隨著我國經(jīng)濟發(fā)展對環(huán)境的要求日益嚴格，所以仍然具有廣泛的應用前景。

（3）多種處理工藝相互組合聯(lián)用也是焦化廢水處理技術的發(fā)展方向。

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第四篇：造紙廢水處理工藝研究

造紙廢水處理工藝研究

目前，造紙行業(yè)是世界六大工業(yè)污染源之一，它產(chǎn)生的廢水量約占國內工業(yè)總廢水量的10％。造紙廢水按其產(chǎn)生環(huán)節(jié)分為制漿廢液、中段水和紙機白水。制漿廢液通過常規(guī)的堿回收工藝可以得到回收利用；紙機白水通過氣浮或多盤真空過濾等處理后可直接回用于生產(chǎn)；通常所說的造紙廢水主要指的是中段水，它含有木素、半纖維素、糖類、殘堿、無機鹽、揮發(fā)酸、有機氯化物等，具有排放量大、COD高、pH變化幅度大、色度高、有硫醇類惡臭氣味、可生化性差等特點，屬于較難處理的工業(yè)廢水。為有效控制造紙行業(yè)帶來的水環(huán)境惡化和緩解水資源日趨緊缺的局面，世界各國不斷加大對造紙行業(yè)的環(huán)境執(zhí)法力度，既要求排放廢水水質達標、主要污染物排放總量達標，又要對噸產(chǎn)品新鮮水用量進行控制。

為了降低造紙廢水處理的運行成本，提高去除效果眾多學者在造紙廢水處理技術方面進行了大量研究，其中常用于造紙廢水處理的工藝有以下幾種。吸附法

吸附法具有處理效果好、操作簡單、運行費用低等優(yōu)點。田淑卿等通過正交試驗，對粉煤灰處理造紙廢水的影響因素進行了研究，結果表明：對粉煤灰進行活化，能增加其對造紙廢水化學需氧量(COD)的去除效果；最佳的試驗設計方案為：粉煤灰經(jīng)40％硫酸活化、粒度160—200目、投加量為30g/100ml；影響COD去除率的大小順序為：投加量影響最大，粒度次之，活化方式影響最小。絮凝沉淀法

絮凝沉淀法具有工藝簡單、易于操作管理、有較高COD去除率，又可以避免二次污染，成本低且處理效果好，具有較好的經(jīng)濟效益和環(huán)境效益。張福寧等將殼聚糖與硫酸鋁進行配比制得復合凈水劑處理廢水，COD的去除率可達85％以上。高飛等用復合聚鐵絮凝劑FPAS處理造紙廠中段廢水，結果表明COD去除率可達88％左右，優(yōu)于傳統(tǒng)的絮凝劑。

在最佳混凝效果控制方面，李臻采用聚硅酸鋁混凝劑處理COD為860～920 mg/L的造紙廢水，在pH 7.80、100 mL廢水中加人質量分數(shù)1％的聚硅酸鋁水溶液0.2 mL、攪拌速率45 r/min、攪拌時間15 s、沉降時間15min的最佳條件下，COD去除率達88％ ；石中亮等采用殼聚糖處理造紙廢水，在50mL廢水中加入2 mL質量分數(shù)1％ 的殼聚糖醋酸溶液、pH 6.5～6.7、攪拌速率120 r/rain、絮凝時間12 h的最佳條件下，COD去除率達65％。高級氧化技術

喬維川等研究了用臭氧法深度處理制漿造紙廢水的工藝條件，結果表明：臭氧與廢水接觸時間為5min、pH值8左右、臭氧的濃度為42.55mg/L時，廢水CODCr的去除率為80％以上，色度的去除率為93.34％。劉劍玉等采用臭氧預氧化一曝氣生物濾池(BAF)工藝對某鈔票紙廠廢水進行深度處理。結果表明，臭

氧預氧化處理能提高廢水的可生化性，廢水經(jīng)臭氧預氧化BAF工藝處理后(臭氧用量l00mg/L，臭氧與廢水接觸時間5min，BAF水力停留時間2．0h)出水CODCr濃度約40mg/L，色度幾乎完全去除，能夠達到較高的廢水排放標準或作為中水回收利用。

王兆江等采用Fenton體系氧化一絮凝工藝深度處理制漿造紙廢水，廢水經(jīng)UV/Fenton體系氧化一絮凝處理后，色度、COD、BOD污染負荷基本去除，達到制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準，紅外光譜分析表明：廢水中木素結構被UV/Fenton氧化降解，苯環(huán)結構開裂轉化為脂肪族羧酸類物質。

劉學文等以過渡金屬氧化物CuO為活性組分，采用催化濕式氧化法處理造紙廢水，考察Cu負載量、催化劑用量、反應溫度對廢水COD去除率的影響。結果表明：固定氧氣分壓在2.5MPa和反應時間3h，催化劑用量為3g，Cu負載量為4％，反應溫度為220℃，500mL濃度為3250mg/L造紙廢水的COD去除率為90％，色度去除率為89％，pH值由9.6變?yōu)?.8。

歐陽明等以復合表面活性劑為模板劑，微波法制備不同Ce摻雜量的介~Lwo3光催化劑，采用X射線衍射(XRD)、透射電子顯微鏡(TEM)、UV—VisDRS和BET等對所得樣品進行表征。實驗表明，當Ce摻雜量為1％時，造紙廢水的光催化降解效果最佳。以1％Ce/W03為催化劑，光催化降解造紙廢水12h，廢水的色度和COD去除率分別為100％和83.4％。生態(tài)廢水處理技術

基于生態(tài)學原理的人工濕地污水處理技術是一項新型的廢水處理技術，通過對人工濕地系統(tǒng)的合理規(guī)劃與設計，可以實現(xiàn)污染的零排放，并最終使污水資源化。李麗娜等利用垂直復合流模擬人工濕地系統(tǒng)對廢紙造紙廢水進行處理實驗研究，結果表明，廢紙造紙廢水經(jīng)氧化塘系統(tǒng)處理后的pH值7.2～7.4，BOD5、CODCr、SS平均濃度分別為416mg/L、543mg/L、429mg/L，水負荷0．053m3/(m2.d)的條件下，經(jīng)人工濕地處理后BOD5、CODCr、SS的去除率分別為94.9％、91.4％、98.0％，系統(tǒng)性能穩(wěn)定，連續(xù)穩(wěn)定運行12個月，處理后的尾水主要指標達到制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準，可用于農灌。

發(fā)達國家從20世紀9O年代起廣泛采用人工濕地處理工業(yè)廢水，出水COD、BOD 分別能達30 mg/L和10 mg/L以下。江蘇雙燈紙業(yè)有限公司利用當?shù)匮睾┩抠Y源優(yōu)勢，河南聚源紙業(yè)有限公司利用廠區(qū)閑置土地較多的優(yōu)勢，均采用生態(tài)法對造紙廢水進行深度處理，取得了良好的環(huán)境效益和經(jīng)濟效益。生物法

好氧法主要包括活性污泥法和生物膜法等兩種方法。

SBR活性污泥廢水處理制裝造紙SBR(Sequencing Batch Reactor)即序批式反

應器，是一種間歇式活性污泥處理系統(tǒng)，它已經(jīng)成為一種簡單可靠、經(jīng)濟有效和多功能的生化處理工藝，普通活性污泥法的BOD和懸浮物去除率都很高，達到90～95％左右，COD去除率達80％以上。

胡維超采用浸沒式膜生物反應器S-MBR進行了造紙廢水的中試處理試驗，結果表明COD去除率高達95％。季明采用膜生物反應器對造紙廢水生化池出水進行深度處理。研究發(fā)現(xiàn)，將生化池的出水直接進入反應器，解決由于營養(yǎng)低而難以提高污泥濃度的問題，從而提高了CODCr，去除效率；提出了優(yōu)化運行參數(shù)，在停留時間l 0小時，污泥濃度89/1時，CODCr，去除效率可以達到45％以上。

厭氧生物處理技術是對普遍存在于自然界的微生物過程的人為控制與強化技術，是處理有機污染和廢水的有效手段。造紙廢水含大量有機物及難降解物質，適宜用厭氧法進行預處理。IC反應器是在UASB反應器的基礎上發(fā)展起來的第三代高效厭氧反應器，它具有處理量大，投資少，處理效率高，抗沖擊能力強，能耗低，占地省等優(yōu)點，擁有良好的產(chǎn)業(yè)化發(fā)展前景，通過采用強制外循環(huán)IC反應器完成了造紙廢水的啟動研究，其COD去除率維持在73％一75g之間，其應用范圍已成為廢水厭氧生物處理的熱點之一。

李燕,刁智俊采用爆破制漿工藝生產(chǎn)高墻瓦楞紙，具有漿得率高、污染物排放少的特點，排放的造紙廢水含有較高的糖類物質，BOD/COD較高，可采用UASB一好氧的廢水處理工藝，提高廢水排放的水質標準，可達到了《污水綜合排放標準》一級排放標準。

吳香波等研究了白腐菌采絨革蓋菌Coriolusversicolor漆酶對木素聚合的影響，在有氧條件下，通過添加漆酶和少量ABTS介體到水樣中，用紫外分光光度計測定了其中木素濃度變化，利用凝膠色譜法分析了酶催化聚合木素前后的分子量的變化，結果表明：酶處理6h以后，廢水中木素濃度從93.1mg/L下降到17.2mg/L，酶處理2h以后，從造紙廠污水分離的木素的分子量從31251上升到586l0，造紙廢水中木素及其衍生物被聚合后通過絮凝沉淀除去，從而實現(xiàn)廢水色度與COD降低，進而為造紙廢水回用提供可能。組合工藝

目前造紙廢水的聯(lián)合處理法較多。Alfred等 采用臭氧氧化一固定床生物膜反應器工藝提高外排水的水質，發(fā)現(xiàn)該工藝對COD、色度和AOX的去除效果較好，且需要的臭氧量較少?；瘜W絮凝一氣浮串聯(lián)生物接觸氧化工藝處理再生紙生產(chǎn)廢水的研究結果表明，該工藝能夠將中段水的回用率提高至88％。李穎等采用還原鐵床與固定化曝氣生物濾池聯(lián)合工藝深度處理中段水，COD由320 mg/L降至30 mg/L左右，色度由251倍降至18倍。

畢芳等采用ABR(折流板反應器)&BAF(曝氣生物濾池)組合工藝處理造紙廢

水，運行結果表明：在進水CODcr400～500mg/L，BOD5200～300mg/L時，處理后出水水質可達到 制漿造紙工業(yè)水污染物排放標準(GB3544—2008)第二時段一級標準之現(xiàn)有企業(yè)水污染排放限值：CODcr≤100mg/L，BOD5≤30mg/L，該工藝簡單，占地面積小，運行方便，運行費用低。廣紙南沙污水處理廠采用“IC(內循環(huán))厭氧反應器-SBR一氣浮”三級處理工藝處理制漿造紙廢水，處理效果穩(wěn)定，各項出水考核指標(BOD、COD、SS)均能夠達到設計值，就目前污水處理的技術水平來說，是較理想的處理工藝。

綜上所述，造紙廢水處理技術較多，各種技術都有一定的不足之處，在實際應用中多采用組合工藝，取長補短，達到經(jīng)濟性和實用性的統(tǒng)一，隨著現(xiàn)代科技水平的不斷發(fā)展，將有更多更先進的造紙廢水處理技術應用于實踐，這些處理技術，必將對造紙廢水處理技術的系統(tǒng)研究奠定堅實的基礎。

第五篇：燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)設計要點論文

【摘要】燃氣發(fā)電機組是燃氣電廠中的重要設備之一。電氣控制系統(tǒng)的合理設計能夠有效保障燃氣電廠機組的正常運行。因此，加強電氣控制系統(tǒng)設計的研究能夠促進燃氣電廠的良性發(fā)展。本文從燃氣電廠的生產(chǎn)過程入手，對燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)設計要點進行分析。

【關鍵詞】燃氣電廠；電氣控制系統(tǒng)；設計要點

前言

近年來，我國各個行業(yè)的電能需求發(fā)生了顯著增加，這種現(xiàn)象為燃氣電廠帶來了一定的壓力。為了保證電能提供的穩(wěn)定性、安全性，需要將電氣控制系統(tǒng)應用在燃氣電廠中，該系統(tǒng)的作用是能夠保障機組處于正常運行狀態(tài)。在設計電氣控制系統(tǒng)的過程中，應該充分考慮燃氣電廠的實際需求。

1燃氣電廠

1。1燃氣電廠的生產(chǎn)過程

在燃氣電廠中，天然氣等相關燃料在燃氣輪機中發(fā)生燃燒，這個過程會產(chǎn)生大量的蒸汽，并完成化學能向內能的轉化。當產(chǎn)生蒸汽達到一定數(shù)量之后，蒸汽會對汽輪機產(chǎn)生推動作用，進而實現(xiàn)內能向動能的轉化。當上述步驟完成之后，發(fā)電機會將動能轉化為電能，供給人們使用。

1。2燃氣電廠的優(yōu)點

與燃煤電廠相比，燃氣電廠的優(yōu)點主要表現(xiàn)為其生產(chǎn)過程中產(chǎn)生的污染少。燃氣電廠的發(fā)展有助于可持續(xù)發(fā)展目標的實現(xiàn)。

2燃氣電廠對電氣控制系統(tǒng)的要求

燃氣電廠對電氣控制系統(tǒng)的要求主要集中在實用性方面，具體要求主要包含以下幾種：

2。1反應速度

為了保證電氣控制系統(tǒng)作用的合理發(fā)揮，需要保證所設計的電氣控制系統(tǒng)具備極快的反應速度。需要將電氣控制系統(tǒng)快速保護功能的實現(xiàn)時間控制在100ms以下。

2。2電氣設備

從操作角度來講，電氣控制設備的信息收集量相對較小，因此其操作程序較為簡單。但該系統(tǒng)需要對整個燃氣電廠的機組進行控制，這種特點對組成電氣控制系統(tǒng)的電氣設備提出了更高的要求。為了保證電氣控制系統(tǒng)控制功能、保護功能等相關功能的有效發(fā)揮，需要加強對所應用電氣設備的安全性和可靠性方面的控制。

3電氣控制系統(tǒng)的組成部分

電氣控制系統(tǒng)主要是由以下兩部分組成的：

3。1網(wǎng)絡結構

網(wǎng)絡結構的存在能夠實現(xiàn)燃氣電廠相關信息的實時監(jiān)控。網(wǎng)絡結構主要包含以下兩部分：3。1。1實時監(jiān)控網(wǎng)該部分主要是由電器網(wǎng)絡監(jiān)控系統(tǒng)網(wǎng)等組成的。在燃氣電廠中，這種網(wǎng)絡結構的作用是為電氣控制系統(tǒng)捕捉相關設備控制信息。3。1。2廠級監(jiān)控信息網(wǎng)就廠級監(jiān)控信息網(wǎng)而言，它的作用是完成對燃氣電廠在生產(chǎn)活動中產(chǎn)生相關信息的儲存和分析。該網(wǎng)絡結構的作用使得其應該具有一定數(shù)量的通信接口。在實際應用過程中，當生產(chǎn)活動發(fā)生后，廠級監(jiān)控信息網(wǎng)需要將其所收集和處理的信息分別傳送至相應的機組控制系統(tǒng)中，進而實現(xiàn)合理的控制作用。

3。2相關硬件設備

就我國目前的燃氣電廠機組特點而言，單元制機組較為常見。根據(jù)燃氣電廠生產(chǎn)活動的特點，電氣控制系統(tǒng)的硬件設備應該包含汽機———燃機控制系統(tǒng)以及分散控制系統(tǒng)。在這些硬件設備之間，運用一定數(shù)量的通信和硬接線進行連接，進而實現(xiàn)不同系統(tǒng)之間信息的有效傳輸。

4燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)設計要點

燃氣電廠電氣控制系統(tǒng)的設計要點主要包含以下幾種：

4。1燃氣電廠電源系統(tǒng)模塊設計

該模塊主要包含以下兩部分設計要點：4。1。1燃氣電廠用電源系統(tǒng)燃氣電廠用電源系統(tǒng)是電氣控制系統(tǒng)中的基礎部分。為了保證通過該系統(tǒng)的設計使電氣控制系統(tǒng)產(chǎn)生良好的控制功能，需要應用事故保安電源系統(tǒng)、6kV廠用電源系統(tǒng)以及380V廠用電源系統(tǒng)組成整個燃氣電廠用電源系統(tǒng)。其中，事故保安電源系統(tǒng)的作用是保證燃氣電廠機組的運行安全。由于該系統(tǒng)的重要作用，需要將該系統(tǒng)控制在熱備用狀態(tài)中，便于燃氣電廠相關人員對該系統(tǒng)的快速啟用。就6kV廠用電源而言，其手動合閘指令是通過鍵盤進行傳遞的。當該指令發(fā)出后，鍵盤會將其傳遞至快切裝置中，當系統(tǒng)判斷結果顯示滿足通氣條件時，該指令才會被執(zhí)行。在指令執(zhí)行的同時，信號會被顯示在屏幕中。380V電源系統(tǒng)中包含多臺機組，每臺機組都包含兩段保安母線。保安電源、工作電源以及備用電源是保安母線的主要組成部分。其中，保安電源的供電對象主要是指UPS系統(tǒng)等。該部分設計的合理性直接對電氣控制系統(tǒng)的功能產(chǎn)生影響，因此需要對所有組成部分的設計和應用加以重視。4。1。2燃氣電廠用電源的切換裝置人們用電量的增加對燃氣電廠的電能供應提出了更高的要求。為了保證高壓廠用電源的連續(xù)、穩(wěn)定、安全供電，需要將廠用電源切換裝置融入電氣控制系統(tǒng)中。在安裝該裝置的過程中，既要保證裝置切換功能的合理發(fā)揮，還要保證且安裝位置不會對其他設備的運行產(chǎn)生影響。從綜合角度考慮，可以將該切換裝置安裝在高壓電源系統(tǒng)中工作電源位置的進線開關周圍。該裝置具有一定的獨立性特點，為了保證該裝置的正常運行，需要利用硬接線實現(xiàn)廠用電源切換裝置與電氣控制系統(tǒng)之間的有效信息傳輸]。

4。2燃氣電廠電源系統(tǒng)控制模塊設計

就燃氣電廠的運營特點而言，對電源系統(tǒng)進行控制具有一定的必要性。在該設計要點中，組成部分主要包含以下幾種：4。2。1UPS不停電電源系統(tǒng)UPS不停電電源系統(tǒng)是電源控制系統(tǒng)中的重要組成部分。該系統(tǒng)中主要包含靜態(tài)開關、逆變器以及整流器。在燃氣電廠中，UPS系統(tǒng)可以不間斷為其提供交流電源。其中，逆變器的作用主要是保證電壓波形的穩(wěn)定，逆變器和整流器的作用是完成電能的提供。4。2。2直流電源系統(tǒng)在我國目前的燃氣電廠中，常見的直流電源系統(tǒng)主要包含DC220V和DC110V。就DC220V直流電源系統(tǒng)而言，該系統(tǒng)是由三組整流器和一組直流母線組成的。交流保安段負責為該系統(tǒng)中的整流器提供電源；為了保證直流母線作用的正常發(fā)揮，需要在不同的直流母線之間加設一定數(shù)量的聯(lián)絡切換開關。就DC110V系統(tǒng)而言，其中包含兩組母線、整流器以及蓄電池組。為了保證不同母線之間能夠進行有效聯(lián)系，需要設置一定數(shù)量的網(wǎng)絡開關。直流電源系統(tǒng)的作用對象主要是事故照明等燃氣電廠中的常見負荷，該系統(tǒng)需要對這些常見負荷進行合理的控制和保護[5]。4。2。3保安段電源系統(tǒng)機組廠用電故障會為燃氣電廠帶來一定的經(jīng)濟損失。為了保證電能的正常供應，需要將保安段電源系統(tǒng)加入電氣控制系統(tǒng)設計要點中。在燃氣電廠機組的正常運行過程中，當發(fā)生用電故障時，保安段電源系統(tǒng)會對直流電源系統(tǒng)等進行有效控制和保護，進而實現(xiàn)機組的正常運行。除此之外，機組廠用電斷故障的發(fā)生頻率相對較高，電氣控制系統(tǒng)的應用可以有效降低其發(fā)生概率。對此，應用電氣控制系統(tǒng)之后，當燃氣電廠機組廠用電再次發(fā)生斷開故障時，保安段電源系統(tǒng)通過自身功能的發(fā)揮可以實現(xiàn)柴油發(fā)電機組的快速啟動，進而保證供電的連續(xù)性、安全性。

4。3燃氣電廠發(fā)電機和變壓器組系統(tǒng)模塊設計

該模塊包含的元件數(shù)量較多、種類較為復雜，這種特點為電氣控制系統(tǒng)的設計帶來了一定的難度。為了保證電氣控制系統(tǒng)設計的合理性，需要運用機島控制系統(tǒng)對發(fā)電機進行控制。在這種控制方式中，可以在在線控制系統(tǒng)與信號源以及發(fā)電機保護系統(tǒng)等相關控制模塊之間建立有效的連接。發(fā)電機的實際運行狀態(tài)監(jiān)控主要是通過DCS系統(tǒng)完成的。

5結論

電氣控制系統(tǒng)的作用主要是對燃氣電廠機組進行有效保護和控制。根據(jù)燃氣電廠生產(chǎn)活動的特點，可以將電氣控制系統(tǒng)的設計要點集中在燃氣電廠用電源系統(tǒng)、電源切換裝置以及保安段直流電源系統(tǒng)等方面。在設計電氣控制系統(tǒng)的過程中，應該注重所使用電氣設備的安全性、以及反應速度的快速性等要求。