摘要：现阶段，随着社会的发展，我国的现代化建设的发展突飞猛进。我国的垃圾焚烧领域面临的主要问题是垃圾水分高、热值低、不易燃烧。传统的人工操作方式不能及时发现燃烧过程中出现的问题，导致燃烧调整不及时，燃烧不稳定的状况频繁发生。自动燃烧控制系统通过组态逻辑实时监测炉内燃烧状态，根据燃烧状态的波动实时调整燃烧参数，可有效保证燃烧调整的连续性和有效性，提高垃圾焚烧的稳定性，同时减轻了运行人员的工作强度。往复式逆推炉排炉自动燃烧控制系统具有较高的可靠性，在国内得到较好的应用，也有专业人士根据ACC进行垃圾热值计算建模。从现有研究结果来看，燃烧自动控制在垃圾焚烧炉排上是可以实现的，但因炉排技术的差异，控制方式也有所不同。
关键词：垃圾焚烧发电厂；燃烧控制；环保排放；研究
引言
针对往复式逆推炉排炉，分析了生活垃圾焚烧自动燃烧控制（ACC）原理，探讨了影响燃烧自动控制效果的变量，以及燃烧控制的输入量与输出量的逻辑关系，提出以蒸汽流量为控制对象实现垃圾稳定燃烧和机组安全运行，并开发了适合我国垃圾特性的自动燃烧控制方法，阐述影响自动燃烧控制系统控制精准度的主要因素，提升自动燃烧控制的可靠性。
1垃圾焚烧技术
在对垃圾进行焚烧和处理的过程中，其会产生大量的有毒有害气体，这就需要通过高温热化学方式来有效分解处理气体，使得他们能够实现有效分解，同时在对垃圾进行燃烧处理时，其所产生的热量也能够再次得到合理运用，并将其用于发电处理，使得垃圾能够变废为宝，实现资源再利用，最后再将这些性质较为稳定的残渣进行综合利用或者填埋处理。在对垃圾焚烧期间，其产生的大量有毒有害气体，在经过一定的处理之后，当其达到排放标准之后即可对其进行排放处理。
2垃圾焚烧炉燃烧控制
2.1 垃圾焚烧过程
首先由垃圾车将收集到的垃圾运送到垃圾焚烧发电厂的垃圾储坑，通常垃圾在储坑里存放5～7天进行发酵，之后通过垃圾吊车将垃圾送至焚烧炉的料斗。当给料挡板打开时，料斗中的垃圾充满进料斜槽，进料斜槽的底部是推料器。
焚烧炉运行时，首先是由燃烧器燃油或燃气，将炉膛温度加热至850℃以上，然后通过推料器源源不断地将垃圾送入焚烧炉，在炉排上垃圾依次经过干燥、燃烧以及燃烬三个阶段。燃烬后的炉渣通过出渣机冷却后排出送至渣坑储存。经过高温燃烧后的炉渣属于无害品，可以作为建筑材料进行综合利用。垃圾焚烧产生的烟气温度高达1000℃以上，高温烟气通过余热锅炉进行热交换后温度降至200℃左右，然后通过尾气处理系统对有害气体进行去除，达标后排入大气。
在焚烧系统中，炉排上料层布置均匀、焚烧温度、过量空气系统以及烟气850℃以上停留2S以上是4个非常关键的操作参数和设计元素。其中烟气停留时间主要受燃烧空气速率、燃烧室几何形状以及烟气流速的直接影响；一、二次量配比以及压力大小又会对燃烧室中的流场混合程度和温度造成影响，从而致使垃圾焚烧的效率因此发生相应的改变；过量空气系数与炉排运行速度、燃烧空气流速、垃圾成份多种因素的影响。炉排上料层布置均匀、焚烧温度、过量空气系统以及烟气850℃以上停留2S以上等4大焚烧控制参数之间相互影响，生活垃圾在炉内所停留的时间与其焚烧温度、烟气流速存在着密切的关系，若停留的时间较长，那么其焚烧的温度则应当相对较低，而停留时间相对较短的情况时，则需要将焚烧温度保持在较高状态下。
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2.2 垃圾焚烧策略
2.2.1 推料器控制
推料器的位置信号经过微分功能块和低通滤波器计算得出推料器的运行速度。仅在进料冲程时进行速度值计算，而在压缩冲程和返回冲程时速度值将保持。每个推料器有一个速度调节器，每个推料器的计算速度作为相应推料器速度调节器的过程值。调节器输出范围是0-100%，控制液压比例阀在推料器前进过程中为相应液压缸提供液压油。在推料器在每个运行周期中有三个过程：压缩过程、进料过程和返回过程，每个过程的控制要求如下：压缩过程：是推料器向前移动的第一个阶段，推料器以高速向前移动，由液压比例阀控制。进料冲程：是推料器向前移动的第二个阶段，在这个阶段速度控器的指令控制液压比例阀，使得推料器向前移动。返回冲程：在这个阶段推料器以高速返回，由液压开/关阀控制。推料器速度调节器的速度设定点来自主蒸汽流量设定点的换算值，经过氧量调节器调整后，再由炉排垃圾床层调节器做进一步调整得到。当所有推料器停止时，推料器速度调节器输出跟踪为最小值0，00。
2.2.2 自动燃烧控制
自动燃烧控制可分为蒸汽流量控制与炉膛温度控制两种控制模式，当焚烧处于正常运行状态下，通常采取蒸汽流量控制，而在对锅炉停止或者启动的过程中，则通常采取炉膛温度控制模式，即在对锅炉进行启动或者停止时，其阶段控制会根据设定的参数提供一定的炉膛温度，当锅炉达到正常运行状态后，此时给定值则会转变为主蒸汽流量。操作人员在对燃烧进行自动化控制的过程中，可通过操作面板来对控制模式进行相互切换。若操作人员选取流量方式，此时蒸汽流量调节器则会保持在AUTO的模式下，操作人员即可根据需要确定相应的设定值，通过这种方式对焚烧炉的投料量进行合理的确定。在实际操作过程中，通常需要将蒸发量的波动控制在35-48t/h范围内，同时结合实际需要，进行蒸发量的设定，使其在燃烧过程中，能够达到有效调节负荷波动量的效果。在对焚烧炉启动或者停止过程中，通常采用炉膛温度控制模式，此时滤波运算以及二选器的炉膛温度信号和操作人员设定值之间的偏差在经过PID的运算处理之后，其会对焚烧炉的投料量进行合理控制。在垃圾焚烧的整个过程中，温度是相对比较稳定的指标，在停止以及启动的过程中，其工况会发生比较剧烈的变化。通过精确控制炉内温度能够更好的促使垃圾的干燥、充分完全燃烧等，从而实现对垃圾燃尽程度的有效提升；其次，通过将炉温控制在合适的范围内，还可避免大量有毒有害物质的产生，减少二次污染。
3自动燃烧控制敏感度分析
焚烧系统运行过程中，因垃圾成分复杂，从进料到燃料燃烧需要较长时间，当系统变量发生改变，ACC系统发出相应操作指令后，测量变量难以迅速回复到目标值，如果ACC系统因此继续发出调节指令，势必会导致连续单向调节，超出合理调节区间。因此，在ACC系统中，会对各测量变量设定非调节区间和调节反应趋势判断逻辑。即当目标变量的测量值与设定值偏差范围在设定的合理区间时，不进行相应的调节操作；当ACC系统发出调节指令后，跟踪判断目标变量的变化趋势，如果朝设定值靠拢，则不做进一步的调节。从而使ACC系统的变量调节具有一定的自由度，更符合垃圾焚烧的特点，既减轻了系统的操作频次、设备调节负荷，又提高了炉排燃烧的稳定性。此外，因ACC在运行过程中自动作出的调整均是根据仪表测量进行计算和判断，因此仪表计量的准确性和可靠性直接影响ACC的正常运行。为此需要对ACC相关各变量的测量仪表进行重点维护和保养，提高标定的频次，确保仪表工作状态正常。
结语
1）垃圾焚烧发电厂的自动燃烧控制系统能够很好地弥补人工调整的滞后性，提高燃烧调整的精准度，有利于垃圾的稳定燃烧。2）根据接收垃圾的特性对控制系统的相关参数进行调整，以提高系统对垃圾的适应性。3）通过设定多个季节模式，增强控制系统在不同气候条件下的适应性。4）ACC系统对相关仪表的精准度和可靠性要求较高，需要重点监测并加强维护。
参考文献：
［1］孙晓军，肖正，王志强.生活垃圾焚烧厂自动燃烧控制系统的原理与应用［J］.环境卫生工程，2009，17（4）：20-23
［2］张健.ACC技术在垃圾焚烧发电项目的应用分析［J］.华东电力，2014，42（8）：1716-1718.
论文作者:吕敬云
论文发表刊物:《基层建设》2019年第12期
论文发表时间:2019/7/22
标签：料器论文; 垃圾论文; 垃圾焚烧论文; 调节器论文; 温度论文; 过程中论文; 系统论文; 《基层建设》2019年第12期论文;