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【摘 要】电气综合自动化系统是生活垃圾焚烧电厂的核心部分。本文将对生活垃圾焚烧电厂电气综合自动化系统进行详细的探讨。
【关键词】生活垃圾；焚烧电厂；电气综合自动化系统
一、前言
随着生活垃圾的不断增长，生活垃圾焚烧电厂问题引起了人们的关注。电气综合自动化系统直接影响生活垃圾焚烧电厂的整体水平。在新时期下，我们要根据实际情况，合理的布置电气综合自动化系统，确保生活垃圾焚烧电厂的质量。
二、必要性
目前，对生活垃圾的处理方式主要有填埋、堆肥和焚烧3种。填埋和堆肥均需要占用大量的土地，而且垃圾减量化程度低。在我国沪江浙等东部省市，人口密度是全国的5倍，土地资源尤为稀缺。而且在今后较长的一段时间内，由于经济发展和城市化进程，生活垃圾还将每年保持8%以上的高增长势头。因此，东部城市越来越多地把占地面积小、处理量大、减容性好的垃圾焚烧电厂作为生活垃圾处理的首选。垃圾发电项目不仅可以有效解决城市生活垃圾问题，还能充分利用焚烧产生的热能，实现垃圾资源化，属于我国鼓励发展的产业。
三、电厂电气综合自动化系统
下面结合某生活垃圾焚烧电厂项目介绍电气综合自动化系统的构成。
1、本垃圾焚烧电厂设计规模为安装2台400t/d垃圾焚烧炉，配1台25MW汽轮发电机。汽轮发电机出口电压为10.5kV，额定电流为1718A。根据供电部门审批过的接入系统设计，该工程以110kV电压等级与系统并网，厂内建110kV升压站，110kV配电装置采用线路一变压器单元接线方式，110kV电压等级出线1回，1回主变压器进线，1回电压互感器及避雷器。汽轮发电机出口设断路器及厂用分支。因发电机出口设置了断路器，发电机与系统并网运行前，厂用电源由110kV系统倒送电获得。全厂的并网点设在汽轮发电机出口断路器、主变压器高压侧断路器。发电机所发电力除厂用电外，其余电力经升压变压器送入110kV系统。
2、电气综合自动化系统构成
（1）中央控制室集中监控
垃圾焚烧电厂电气设备的控制、保护、测量及与调度端的通信等全部纳入计算机系统，取消常规的模拟控制屏（台），在控制台上仅保留了必要的硬手操功能。电气设备的控制、保护及测量等采用电气综合自动化系统。电气监控设备布置在主控楼中央控制室和电子设备间。
本工程电气综合自动化系统监控的主要电气设备有：汽轮发电机、励磁系统及发电机出口断路器；主变压器及110kV侧断路器；汽轮发电机同期系统；10kV配电装置；低压厂用变压器；主厂房内400VPC，MCC；UPS系统（仅监视）；直流系统（仅监视）。
发电机励磁调节器、自动准同期及继电保护装置等由电气专用设备实现，同时与电气综合自动化系统实现通信或硬接线连接。
重要厂用电动机的控制及监测纳入DCS系统。
系统根据五防要求，装设一套微机五防装置，实现闭锁，为操作设备提供可靠保护，保障设备和人身的安全。五防与监控系统共享数据，五防软件应嵌入监控系统内（工程师站或操作员站），不单独设五防主机。除微机五防外，在110kV间隔增加五防锁具。
（2）元件继电保护装置
110kV线路、汽轮发电机及主变压器等采用微机型继电保护，布置在主控楼电子设备间。微机保护装置应能够实现主、后保护分离。
低压厂用变压器、10kV线路等回路采用微机型综合保护测控装置。综合保护测控装置应具有保护、测量及控制的功能，保护测控装置原则上可与开关柜成套，但应具有通信功能，满足对电厂微机监控系统的技术要求，并能够实现保护、测量分离。
110kV并网线路配置一套光纤差动保护，保护采用专用光纤芯通道，并应具备检同期、检无压功能。
汽轮发电机继电保护配置有：发电机纵差保护；发电机复合电压过电流保护；发电机定子过负荷保护；发电机频率异常保护；发电机定子接地保护；发电机过电压保护；失磁保护；励磁回路一点及两点接地保护。
汽轮发电机主变压器继电保护配置有：主变压器差动保护；主变压器复合电压起动过电流保护；主变压器中性点零序电流保护；主变压器中性点间隙零序电流电压保护；主变压器过负荷保护；主变压器重瓦斯保护；主变压器轻瓦斯保护；主变压器压力释放保护；主变压器油面和绕组温度保护。10kV备用电源进线保护有：定时限电流速断保护；反时限过流保护；单相接地保护。
10/0.4kV厂用变压器保护（干式变压器）有：高压侧速断保护；高压侧过电流保护；高压侧零序过电流保护；低压侧单相接地保护；超温保护；过负荷报警；非电量保护（开关量输入）。
（3）自动装置
本工程设有如下安全自动装置：发电机自动电压调节励磁装置（AVR）和自动灭磁装置；自动准同期装置；火灾自动报警系统；厂用备用变压器自动投人装置；事故照明自动切换装置；故障录波装置。
1）发电机AVR和自动灭磁装置
机组设有AVR和自动灭磁装置，由汽轮发电机厂成套供货。AVR由两套独立的微机通道和一套独立的模拟通道组成；微机通道之间、微机通道与模拟通道之间相互跟踪，可实现无扰动切换。AVR与电气综合白动化之间采用硬接线连接，将主要的励磁系统信号送电气综合自动化监视，同时可通过电气综合自动化进行调节方式选择、增磁/减磁调节。
2）自动准同期装置
本工程设置一套自动准同期装置和手动准同期装置，用于控制汽轮发电机的同期。自动准同期装置和手动准同期装置布置在同期屏上，同期屏布置在主控楼电子设备间。
3）火灾自动报警系统
本工程设置一套微机火灾报警系统，负责垃圾焚烧电厂的火灾报警。火灾探测报警设计范围包括：汽机房、配电间、中央控制室、电子设备间、110kV升压站及电缆夹层等。
在主要设备机房、控制室等地设置感烟探测器；在主要出入口设置手动报警按钮和警铃；在垃圾储池设红外对摄探测器；在电缆夹层、电缆沟和电缆桥架内设置感温电缆。消防控制中心设在中央控制室。
3、结果分析
全廠在中央控制室集中监控，中央控制室为垃圾焚烧电厂的控制中心，大大提高了系统运行的可靠性，同时减少了运行人员的劳动强度。运行实践证明：垃圾焚烧电厂采用电气综合自动化系统，自动化水平高，系统安全可靠，反应灵活迅速，保证了垃圾焚烧电厂的安全稳定运行。
四、建议
随着我国城市燃气普及率的逐年上升，纸及塑料等高热值可燃物的比例逐渐增大，生活垃圾热值呈逐年递增的趋势，有必要对垃圾焚烧及其发电技术进行研讨，根据我国国情，提出以下建议。
垃圾焚烧电厂采用循环流化床焚烧炉型是可行的，其烟气中关键污染物二噁英类的排放体积质量远低于GWKB3-2000的规定1ng/m3，这是它最大的优点，但它需要垃圾预处理（人工分选加一次破碎），同时飞灰处理量大，但目前已开展探索飞灰的综合利用；垃圾焚烧电厂必须对二次污染源（烟气、灰渣、废水、恶臭、噪声）进行控制，使各污染物排放达到相关标准规定，这是第一目标；垃圾焚烧电厂在技术和经济可行的条件下，尽量提高热能利用率，采用流化床焚烧炉有利于蒸汽参数的提高。
五、结束语
由上文可知，合理的电气综合自动化系统对生活垃圾焚烧电厂起着非常重要的促进作用。因此，我们要加强对生活垃圾焚烧电厂电气综合自动化系统的重视。
参考文献：
[1]孙超凡.首台垃圾焚烧炉的调试及完善化建议[J].中国电力，2012（6）：56-59.
[2]言惠.垃圾发电一保护环境，变害为宝[J].上海大中型电机，2013（4）：71-74.
【关键词】生活垃圾；焚烧电厂；电气综合自动化系统
一、前言
随着生活垃圾的不断增长，生活垃圾焚烧电厂问题引起了人们的关注。电气综合自动化系统直接影响生活垃圾焚烧电厂的整体水平。在新时期下，我们要根据实际情况，合理的布置电气综合自动化系统，确保生活垃圾焚烧电厂的质量。
二、必要性
目前，对生活垃圾的处理方式主要有填埋、堆肥和焚烧3种。填埋和堆肥均需要占用大量的土地，而且垃圾减量化程度低。在我国沪江浙等东部省市，人口密度是全国的5倍，土地资源尤为稀缺。而且在今后较长的一段时间内，由于经济发展和城市化进程，生活垃圾还将每年保持8%以上的高增长势头。因此，东部城市越来越多地把占地面积小、处理量大、减容性好的垃圾焚烧电厂作为生活垃圾处理的首选。垃圾发电项目不仅可以有效解决城市生活垃圾问题，还能充分利用焚烧产生的热能，实现垃圾资源化，属于我国鼓励发展的产业。
三、电厂电气综合自动化系统
下面结合某生活垃圾焚烧电厂项目介绍电气综合自动化系统的构成。
1、本垃圾焚烧电厂设计规模为安装2台400t/d垃圾焚烧炉，配1台25MW汽轮发电机。汽轮发电机出口电压为10.5kV，额定电流为1718A。根据供电部门审批过的接入系统设计，该工程以110kV电压等级与系统并网，厂内建110kV升压站，110kV配电装置采用线路一变压器单元接线方式，110kV电压等级出线1回，1回主变压器进线，1回电压互感器及避雷器。汽轮发电机出口设断路器及厂用分支。因发电机出口设置了断路器，发电机与系统并网运行前，厂用电源由110kV系统倒送电获得。全厂的并网点设在汽轮发电机出口断路器、主变压器高压侧断路器。发电机所发电力除厂用电外，其余电力经升压变压器送入110kV系统。
2、电气综合自动化系统构成
（1）中央控制室集中监控
垃圾焚烧电厂电气设备的控制、保护、测量及与调度端的通信等全部纳入计算机系统，取消常规的模拟控制屏（台），在控制台上仅保留了必要的硬手操功能。电气设备的控制、保护及测量等采用电气综合自动化系统。电气监控设备布置在主控楼中央控制室和电子设备间。
本工程电气综合自动化系统监控的主要电气设备有：汽轮发电机、励磁系统及发电机出口断路器；主变压器及110kV侧断路器；汽轮发电机同期系统；10kV配电装置；低压厂用变压器；主厂房内400VPC，MCC；UPS系统（仅监视）；直流系统（仅监视）。
发电机励磁调节器、自动准同期及继电保护装置等由电气专用设备实现，同时与电气综合自动化系统实现通信或硬接线连接。
重要厂用电动机的控制及监测纳入DCS系统。
系统根据五防要求，装设一套微机五防装置，实现闭锁，为操作设备提供可靠保护，保障设备和人身的安全。五防与监控系统共享数据，五防软件应嵌入监控系统内（工程师站或操作员站），不单独设五防主机。除微机五防外，在110kV间隔增加五防锁具。
（2）元件继电保护装置
110kV线路、汽轮发电机及主变压器等采用微机型继电保护，布置在主控楼电子设备间。微机保护装置应能够实现主、后保护分离。
低压厂用变压器、10kV线路等回路采用微机型综合保护测控装置。综合保护测控装置应具有保护、测量及控制的功能，保护测控装置原则上可与开关柜成套，但应具有通信功能，满足对电厂微机监控系统的技术要求，并能够实现保护、测量分离。
110kV并网线路配置一套光纤差动保护，保护采用专用光纤芯通道，并应具备检同期、检无压功能。
汽轮发电机继电保护配置有：发电机纵差保护；发电机复合电压过电流保护；发电机定子过负荷保护；发电机频率异常保护；发电机定子接地保护；发电机过电压保护；失磁保护；励磁回路一点及两点接地保护。
汽轮发电机主变压器继电保护配置有：主变压器差动保护；主变压器复合电压起动过电流保护；主变压器中性点零序电流保护；主变压器中性点间隙零序电流电压保护；主变压器过负荷保护；主变压器重瓦斯保护；主变压器轻瓦斯保护；主变压器压力释放保护；主变压器油面和绕组温度保护。10kV备用电源进线保护有：定时限电流速断保护；反时限过流保护；单相接地保护。
10/0.4kV厂用变压器保护（干式变压器）有：高压侧速断保护；高压侧过电流保护；高压侧零序过电流保护；低压侧单相接地保护；超温保护；过负荷报警；非电量保护（开关量输入）。
（3）自动装置
本工程设有如下安全自动装置：发电机自动电压调节励磁装置（AVR）和自动灭磁装置；自动准同期装置；火灾自动报警系统；厂用备用变压器自动投人装置；事故照明自动切换装置；故障录波装置。
1）发电机AVR和自动灭磁装置
机组设有AVR和自动灭磁装置，由汽轮发电机厂成套供货。AVR由两套独立的微机通道和一套独立的模拟通道组成；微机通道之间、微机通道与模拟通道之间相互跟踪，可实现无扰动切换。AVR与电气综合白动化之间采用硬接线连接，将主要的励磁系统信号送电气综合自动化监视，同时可通过电气综合自动化进行调节方式选择、增磁/减磁调节。
2）自动准同期装置
本工程设置一套自动准同期装置和手动准同期装置，用于控制汽轮发电机的同期。自动准同期装置和手动准同期装置布置在同期屏上，同期屏布置在主控楼电子设备间。
3）火灾自动报警系统
本工程设置一套微机火灾报警系统，负责垃圾焚烧电厂的火灾报警。火灾探测报警设计范围包括：汽机房、配电间、中央控制室、电子设备间、110kV升压站及电缆夹层等。
在主要设备机房、控制室等地设置感烟探测器；在主要出入口设置手动报警按钮和警铃；在垃圾储池设红外对摄探测器；在电缆夹层、电缆沟和电缆桥架内设置感温电缆。消防控制中心设在中央控制室。
3、结果分析
全廠在中央控制室集中监控，中央控制室为垃圾焚烧电厂的控制中心，大大提高了系统运行的可靠性，同时减少了运行人员的劳动强度。运行实践证明：垃圾焚烧电厂采用电气综合自动化系统，自动化水平高，系统安全可靠，反应灵活迅速，保证了垃圾焚烧电厂的安全稳定运行。
四、建议
随着我国城市燃气普及率的逐年上升，纸及塑料等高热值可燃物的比例逐渐增大，生活垃圾热值呈逐年递增的趋势，有必要对垃圾焚烧及其发电技术进行研讨，根据我国国情，提出以下建议。
垃圾焚烧电厂采用循环流化床焚烧炉型是可行的，其烟气中关键污染物二噁英类的排放体积质量远低于GWKB3-2000的规定1ng/m3，这是它最大的优点，但它需要垃圾预处理（人工分选加一次破碎），同时飞灰处理量大，但目前已开展探索飞灰的综合利用；垃圾焚烧电厂必须对二次污染源（烟气、灰渣、废水、恶臭、噪声）进行控制，使各污染物排放达到相关标准规定，这是第一目标；垃圾焚烧电厂在技术和经济可行的条件下，尽量提高热能利用率，采用流化床焚烧炉有利于蒸汽参数的提高。
五、结束语
由上文可知，合理的电气综合自动化系统对生活垃圾焚烧电厂起着非常重要的促进作用。因此，我们要加强对生活垃圾焚烧电厂电气综合自动化系统的重视。
参考文献：
[1]孙超凡.首台垃圾焚烧炉的调试及完善化建议[J].中国电力，2012（6）：56-59.
[2]言惠.垃圾发电一保护环境，变害为宝[J].上海大中型电机，2013（4）：71-74.