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垃圾焚烧发电厂电气系统设计及控制分析

时间:2021-09-13 10:26

来源:《中国科技信息》

作者:陈淑凯

引言:社会持续发展过程中也带来许多新问题,其中垃圾总量持续上涨便是最直接的体现。在这样的背景下,垃圾焚烧发电厂建设力度的持续加大成为解决此类问题的重要手段。然而,垃圾焚烧发电厂生产环节仍然存在较大提升空间,由此可见,如何合理设计垃圾焚烧发电厂电气系统并予以有效控制是当前迫切需要关注和解决的课题之一。

一、垃圾焚烧发电厂电气系统设计的相关内容

(一)合理配置设备,满足实际需求

在垃圾焚烧发电厂电气系统设计中,配置各类设备是首要重视的方面,也是实现垃圾焚烧发电厂生产过程的必要保证。至于配置的各类生产设备需要以实际情况为基础予以选择,才能在保障垃圾焚烧发电环节得到有序开展,例如,某垃圾焚烧发电厂在垃圾日处理量方面的标准为1000吨,年发电量预期在11000万度以上。以该指标为基础,可通过将生产线划分为两部分,每部分配置焚烧炉为顺推式,日处理量能达到500吨,汽轮发电机功率参数为12MW,才能更好地满足发电环节,余热锅炉应当配置好锅筒、活动烟罩、氮封装置、微差压取压装置等部分。烟气净化系统也是垃圾焚烧发电厂电气系统设计中不可缺少的内容,主要包括燃烧率、布袋除尘器以及脱硫塔等部分,可实现净化垃圾焚烧发电中产生的有毒烟气,减少大气污染。

(二)完善配电系统,明确相关设计

垃圾焚烧发电厂电气系统设计中,配电系统是实现最终目的不可缺少的部分,也是达到输送电能目的的重要环节,应当对配电系统的必要设施与供电方式上予以更多重视。配电系统的必要设施主要包括导体与设备两个方面,其中选择导体时,应当遵循针对性的原则,确保能够更好地满足实际需求,比如,通过运用铠装型导体能够适用于受力大、缺乏有效保护条件下的电缆。若为0.4kW的电流导体时,其载流体应当选择密集母线槽。选择设备方面,变压器、开关柜是应当重点关注的方面,其中选择变压器时应当注意多个方面,例如,垃圾焚烧发电厂可将自身发展情况作为基础选择不同电压等级的升压主变压器,而且还要提前准备好备用设备,便于在生产过程中出现问题时可及时降低损失。同时,选择变压器时还要与发电机、汽轮发电机的规格相结合进行综合性考虑,才可做到既能充分发挥价值,也能避免产生非必要的资源浪费。开关柜需要在性能上予以更多关注,也就是能否达到保护额定电流限流的要求,或者在开断能力、瞬时跳闸方面是否能够达到相应标准。至于供电方式上主要以直流供电系统为主,需要在系统电压与蓄电池容量方面予以重视。另一方面,为了能够对电气系统予以更好地保护,还应当在选择电源环节进行综合考虑,比如,通过增加备用直流电源可以为热控逆变、电气逆变电源的应用提供保障。

二、垃圾焚烧发电厂的主要控制策略

(一)注重必要保护,提升控制效果

由于烟囱是垃圾焚烧发电厂内为数不多的大型建筑物,极易遭受雷击,影响垃圾焚烧发电厂的正常运作。可通过采取相应的防雷措施予以规避,给予电气系统更多保护,例如,可以设置接闪网格、接闪器、接闪引下线等装置来达到目的。与此同时,由于雷电击中建筑物时产生的暂时性过电流和电压仍然会对电气系统产生严重破坏,尤其是对于垃圾焚烧发电厂中包含大量的继电保护器、计算机和仪表等设备,一旦雷击产生的电磁脉冲过高,不仅会降低设备性能,甚至产生不可逆的损坏。由此可见,防范雷击电磁脉冲也显得尤为重要。针对此类问题,应当对垃圾焚烧发电厂电气系统所在的建筑物进行合理分区,也就是根据雷击对建筑物不同位置产生的影响划分不同区域,并将浪涌保护器、等电位连接等方式进行针对性应用。与此同时,由于电气系统中涵盖的设备数量较多,为了能够充分给予保护,对电气系统进行接地处理也是不可缺少的措施之一。主要包括功能性接地与保护性接地两种方式,其中功能性接地能够更好地保证设备的可靠性,比如,变压器中性点接地等。保护性接地是以保障电气系统安全为核心进行的接地处理,例如,电气设备外壳接地、放静电接地等。

(二)强化控制效果,保障正常生产

除了给予垃圾焚烧发电厂电气系统必要的保护外,强化控制效果也是不容忽视的内容,可通过应用多重手段对垃圾焚烧发电厂的电气系统进行有效控制,例如,运用以计算机为核心的DCS系统,ECMS系统以及NCS系统。其中DCS系统为分散式控制系统,主要用于监视电气系统中设备启停状态、合理控制电气系统运行顺序和测量电气的电流电压等。该系统可实现少量投入垃圾焚烧发电厂电气系统运行维护人员的同时,也能在产生运行故障时自动执行电气设备的投切操作,若需要进行人为操作时也能够仅利用LCD控制系统调整电气系统中的不同设备。至于ECMD系统、NCS系统都与其存在许多相同之处,只是应用条件不同,而且,对于许多小型垃圾焚烧发电厂而言,只运用其中一种便可满足该方面的需求,比如,NCS系统主要应用于垃圾焚烧发电厂升压站中,能够将电网、发电机以及厂用电紧密连接起来,满足用电、发电需求的同时,也能直接接受并执行电网调度中心的指令

另一方面,想要进一步提升对垃圾焚烧发电厂电气系统的控制力度,也可通过应用自动装置予以实现。主要包括同步装置、备用电源自动投入装置以及故障录波装置。同步装置是垃圾焚烧发电厂只有与电网的频率、相位等保持相同时才能执行并网,期间若利用人工方式予以处理,不仅工作量大,而且精准度难以得到保证,可通过运用同步装置进行自动调节,减少风险概率。备用电源自动投入装置主要用于低压侧产生故障时需要自动投入备用电源的情况,主要包括ATS装置和380V的BZT装置。故障录波装置能够充分记录电气系统的故障信息、继电保护装置的动作等内容,可再次展现故障产生的全过程,有助于追溯故障源头。

结论:综上所述,想要更好地促使垃圾焚烧发电厂在社会发展中充分发挥作用,应当重视合理配置设备、完善配电系统等内容,便于合理设计垃圾焚烧发电厂的电气系统。同时,也需要将注重必要保护、强化控制效果等内容应用于实际中,确保能够从根本上提升对垃圾焚烧发电厂生产环节的控制,保障可以实现经济与社会效益双丰收。



编辑:赵利伟

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