基于DCS的垃圾焚烧设备控制系统和发电厂技术方案

本实用新型专利技术实施例公开了一种基于DCS的垃圾焚烧设备控制系统和发电厂，所述系统包括：采集模块，所述采集模块与垃圾焚烧发电厂的各个受控系统采集点连接，用于采集垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧炉系统、汽轮发电机系统和后续处理系统及电气控制系统的监控模拟量和/或数字开关量；DCS控制器，与所述采集模块通过总线连接，用于处理通过现场总线接收的所述监控模拟量和/或数字开关量，得到与所述各系统相应的模块处理结果；DCS操作员站，与对应DCS控制器连接，用于接收所述模块处理结果，并由所述DCS控制器根据对应的所述模块处理结果下发针对与各系统关联的设备的控制量。克服了DCS与PLC通信点数量大，故障多的问题，实现对并列运行设备的协调控制。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及垃圾焚烧发电厂控制
，更具体地说，涉及一种基于DCS的垃圾焚烧发电厂设备控制系统和发电厂。
技术介绍
垃圾焚烧发电是将生活垃圾进行焚烧及处理后，驱动汽轮机等发电设备的新兴发电形式。针对垃圾焚烧发电厂配套合理完善的控制方法和设备，是垃圾焚烧发电通讯、垃圾处理及设备状态反馈等指令传达及执行的保证。现有的垃圾焚烧发电厂采用的控制技术是以分布式控制系统DCS与可编程控制器PLC控制结合的形式实现，即主控采用DCS进行数据监控层构建并与所述PLC进行通讯，而焚烧炉、布袋除尘等设备的现场控制使用内嵌可编程控制器PLC实现动作指令下发和执行。然而，上述采用DCS与PLC配合控制垃圾焚烧发电厂的方式至少存在如下问题，由于嵌入式PLC仅能控制一台受控设备，当所述垃圾焚烧发电厂设置有多个垃圾焚烧炉及配套设施时，DCS与PLC的通讯点数激增，不仅通讯压力大且增加了 DCS与PLC的通讯故障点，不便于维修；并且存在着并列运行设备无法有序控制的技术缺陷。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供一种基于DCS的垃圾焚烧设备控制系统和发电厂，实现了全部应用DCS技术进行垃圾焚烧发电厂的设备控制的目的。—种基于DCS的垃圾焚烧设备控制系统,包括采集模块，所述采集模块与垃圾焚烧发电厂的各个受控系统采集点连接，用于采集垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧炉系统、汽轮发电机系统和后续处理系统及电气控制系统的监控模拟量和/或数字开关量；DCS控制器，与所述采集模块通过总线连接，用于处理通过现场总线接收的所述监控模拟量和/或数字开关量，得到与所述各系统相应的模块处理结果；DCS操作员站，与对应DCS控制器连接，用于接收所述模块处理结果，并由所述DCS控制器根据对应的所述模块处理结果下发针对与各系统关联的设备的控制量。优选地，所述垃圾焚烧发电厂中设置有多台垃圾焚烧炉和多台汽轮发电机组时当垃圾热值低于特定值时，采用汽机调压方式，包括指定多台汽轮机中的一台汽轮机蒸汽入口为主蒸汽母管的压力调节口；所述采集模块具体实现接收主蒸汽母管压力变送器发送的模拟量信号；以及，采集所述其余各台汽轮机调速汽门的阀门开度模拟量；优选地，所述DCS控制器具体为DHl控制器，包括将所述主蒸汽母管压力模拟量通过现场总线发送至实现调压功能的汽轮机数字电液调节系统DEH的控制器中；比较所述主蒸汽母管压力模拟量与主蒸汽母管压力设定值，得到主蒸汽母管压力比较结果；以及，将所述其余各台汽轮机调速汽门的阀门开度模拟量通过现场总线发送至对应DEH的控制器中；比较所述其余各台汽轮机调速汽门阀门开度模拟量与对应的阀门开度设定值，得到其余各台汽轮机调速汽门阀门开度比较结果。优选地,所述DCS操作员站具体为DEH操作员站,包括所述实现调压功能的汽轮机对应的DHl操作员站接收所述主蒸汽母管压力比较结果，并由所述DHl控制器根据所述主蒸汽母管压力比较结果下发调速汽门开度控制量至该汽轮机的调速汽门；以及，所述其余各台汽轮机对应的DHl操作员站接收所述阀门开度比较结果，并由所述DEH控制器根据所述阀门开度比较结果下发调速汽门开度控制量至对应的各台汽轮机调速汽门。优选地，所述垃圾焚烧发电厂中设置有多台垃圾焚烧炉和多台汽轮发电机组时，且当垃圾热值低于特定值时，所有垃圾焚烧炉均采用主蒸汽流量控制方式；所述采集模块具体实现采集所述各台垃圾焚烧炉的主蒸汽流量模拟量；优选地，所述DCS控制器包括将所述各台垃圾焚烧炉主蒸汽流量模拟量通过现场总线发送至垃圾焚烧炉的DCS控制器中；比较所述流量模拟量与对应的主蒸汽流量设定值，得到主蒸汽流量比较结果。优选地，所述DCS操作员站具体实现所述各台垃圾焚烧炉对应的DCS操作员站接收所述主蒸汽流量比较结果，并由所述DCS控制器根据所述主蒸汽流量比较结果下发针对各台垃圾焚烧炉的垃圾给料量控制量和一次风量控制量。优选地，所述垃圾焚烧发电厂中设置有多台垃圾焚烧炉和多台汽轮发电机组时，且当垃圾热值高于特定值时，指定多个垃圾焚烧炉中的一台垃圾焚烧炉蒸汽出口为主蒸汽母管的压力调节口；所述采集模块具体实现接收主蒸汽母管压力变送器发送的模拟量信号；以及，采集所述其余各台垃圾焚烧炉的主蒸汽出口压力模拟量；优选地，所述DCS控制器具体实现将所述主蒸汽母管压力模拟量通过现场总线发送至垃圾焚烧炉的DCS控制器中；比较所述压力模拟量与母管压力设定值，得到主蒸汽母管压力比较结果；以及，将所述其余各台垃圾焚烧炉主蒸汽出口压力模拟量通过现场总线发送至对应的垃圾焚烧炉的DCS控制器中；比较所述压力模拟量与对应主蒸汽出口压力设定值，得到主蒸汽出口压力比较结果。优选地，所述DCS操作员站具体实现所述垃圾焚烧炉对应的DCS操作员站接收所述主蒸汽母管压力比较结果，并由所述DCS控制器根据所述主蒸汽母管压力比较结果下发针对所述指定垃圾焚烧炉的垃圾给料量控制量和一次风量控制量；以及，所述其余垃圾焚烧炉对应的DCS操作员站接收所述主蒸汽出口压力比较结果，并由所述DCS控制器根据所述主蒸汽出口压力比较结果下发针对其余各台垃圾焚烧炉的垃圾给料量控制量和一次风量控制量。优选地，所述监控模拟量具体为汽轮发电机预设检测点的温度、压力和/或流量监控模拟量。优选地，所述DCS控制器具体实现将所述温度、压力和/或流量监控模拟量通过现场总线发送至汽轮发电机系统对应的DCS控制器中，将所述温度、压力和/或流量监控模拟量分别对应分别与对应主蒸汽温度、压力和/或流量的设定值比较，得到对应的温度、压力和/或流量比较结果。优选地，所述DCS操作员站具体实现所述汽轮发电机组对应的DCS操作员站接收所述对应的温度、压力和/或流量比较结果，并由所述DCS控制器根据所述对应的温度、压力和/或流量比较结果下发针对与各系统关联的设备的控制量。优选地,所述现场总线采用Profibus DP现场总线。与所述DCS操作员站互为冗余的DCS操作员站。与所述DCS控制器为冗余配置的DCS控制器。一种基于DCS的垃圾焚烧发电厂，上述基于DCS的垃圾焚烧发电厂设备控制系统。从上述技术方案可以看出，本技术实施例中的垃圾焚烧发电厂的控制系统和发电厂，利用一体化的DCS控制体系，将采集的监控模拟量和/或数字开关量发送至对应的DCS控制器中处理，将处理的结果在相应DCS控制器中进一步判断处理后得到下发指令，并对关联的设备进行基于DCS的控制，该控制方法从现有的DCS+PLC的控制构架存在的技术缺点出发，由于DCS控制器与输入输出I/O模块之间采用现场总线通讯，克服了 DCS与PLC通信点数量大，故障多的问题；并且可实现对并列运行的设备，如并列运行的多台垃圾焚烧炉进行给料量和一、二次风量的调节，以与汽轮发电机系统进行垃圾焚烧炉和汽轮发电机组的协调控制。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得多炉多机的垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧炉和汽轮机协调控制技术的知识。图1为本技术实施例公开的一种基于DCS的垃圾焚烧设备控制系统结构示意图；图2为本技术实施例公本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于DCS的垃圾焚烧设备控制系统，其特征在于，包括：采集模块，所述采集模块与垃圾焚烧发电厂的各个受控系统采集点连接，用于采集垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧炉系统、汽轮发电机系统和后续处理系统及电气控制系统的监控模拟量和/或数字开关量；DCS控制器，与所述采集模块通过总线连接，用于处理通过现场总线接收的所述监控模拟量和/或数字开关量，得到与所述各系统相应的模块处理结果；DCS操作员站，与对应DCS控制器连接，用于接收所述模块处理结果，并由所述DCS控制器根据对应的所述模块处理结果下发针对与各系统关联的设备的控制量。

【技术特征摘要】
1.一种基于DCS的垃圾焚烧设备控制系统，其特征在于，包括 采集模块，所述采集模块与垃圾焚烧发电厂的各个受控系统采集点连接，用于采集垃圾焚烧发电厂垃圾焚烧炉系统、汽轮发电机系统和后续处理系统及电气控制系统的监控模拟量和/或数字开关量； DCS控制器，与所述采集模块通过总线连接，用于处理通过现场总线接收的所述监控模拟量和/或数字开关量，得到与所述各系统相应的模块处理结果； DCS操作员站，与对应DCS控制器连接，用于接收所述模块处理结果，并由所述DCS控制器根据对应的所述模块处理结果下发针对与各系统关联的设备的控制量。2.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述垃圾焚烧发电厂中设置有多台垃圾焚烧炉和多台汽轮发电机组时 当垃圾热值低于特定值时，采用汽机调压方式，包括指定多台汽轮机中的一台汽轮机蒸汽入口为主蒸汽母管的压力调节口； 所述采集模块具体实现接收主蒸汽母管压力变送器发送的模拟量信号；以及， 采集所述其余各台汽轮机调速汽门的阀门开度模拟量。3.如权利要求2所述的控制系统，其特征在于，所述DCS控制器具体为DHl控制器，包括 将所述主蒸汽母管压力模拟量通过现场总线发送至实现调压功能的汽轮机数字电液调节系统DEH的控制器中； 比较所述主蒸汽母管压力模拟量与主蒸汽母管压力设定值，得到主蒸汽母管压力比较结果; 以及， 将所述其余各台汽轮机调速汽门的阀门开度模拟量通过现场总线发送至对应DEH的控制器中； 比较所述其余各台汽轮机调速汽门阀门开度模拟量与对应的阀门开度设定值，得到其余各台汽轮机调速汽门阀门开度比较结果。4.如权利要求3所述的控制系统，其特征在于，所述DCS操作员站具体为DHl操作员站，包括 所述实现调压功能的汽轮机对应的DHl操作员站接收所述主蒸汽母管压力比较结果，并由所述DHl控制器根据所述主蒸汽母管压力比较结果下发调速汽门开度控制量至该汽轮机的调速汽门； 以及， 所述其余各台汽轮机对应的DHl操作员站接收所述阀门开度比较结果，并由所述DEH控制器根据所述阀门开度比较结果下发调速汽门开度控制量至对应的各台汽轮机调速汽门。5.如权利要求1所述的控制系统，其特征在于，所述垃圾焚烧发电厂中设置有多台垃圾焚烧炉和多台汽轮发电机组时，且当垃圾热值低于特定值时，所有垃圾焚烧炉均采用主蒸汽流量控制方式； 所述采集模块具体实现 采集所述各台垃圾焚烧炉的主蒸汽流量模拟量。6.如权利要求5所述的控制系统，其特征在于，所述DCS控制器包括 将所述各台垃圾焚烧炉主蒸汽流量模拟量通过现场总线发送至垃圾焚烧炉的DCS控制器中； 比较所述流量模拟量与对应的主蒸汽流量设定值，得到主蒸汽流量比较结果。7.如权利要求6所述的控制系统，其特征在于，所述DCS操作员站具体实现 所述各台垃圾焚烧炉对应的DCS操作员站接收所述主蒸汽流量比较结果，并由所述D...

【专利技术属性】
技术研发人员：陶之未，卢巨流，师平，乔德卫，孙旭，张安平，邓全亮，张体强，于明岩，蒋勤松，李彩娟，代金凤，
申请(专利权)人：杭州和利时自动化有限公司，绿色动力环保集团股份有限公司，
类型：实用新型
国别省市：