沼气发电自动化控制
沼气发电技术是集环保和节能于一体的能源综合利用新技术。它是利用工业、农业或城镇生活中的大量有机废弃物(例如酒糟液、禽畜粪、城市垃圾和污水等),经厌氧发酵处理产生的沼气,驱动沼气发电机组发电,并可充分将发电机组的余热用于沼气生产。 沼气发电技术本身提供的是清洁能源,不仅解决了沼气工程中的环境问题、消耗了大量废弃物、保护了环境、减少了温室气体的排放,而且变废为宝,产生了大量的热能和电能,符合能源再循环利用的环保理念,同时也带来巨大的经济效益。
主要特性
主要工作系统
•禽畜粪沼气发电系统分为收集沉砂系统、厌氧反应系统、沼液储存系统、生物脱硫系统、发电系统五大部分。
•禽畜粪收集沉砂系统由集水池、水解沉砂池、切碎机、厌氧进料泵及各池搅拌提升泵等组成。
•厌氧反应系统是由厌氧进料泵将物料打入厌氧反应器,通过搅拌、循环进行充分的厌氧反应。再由热水罐提供的热水保证反应器温度适中,以获得稳定的厌氧反应和沼气输出。
•沼液储存系统包括沼液暂存池、固液分离机及沼液出水池等。沼液暂存池主要是收集沼气,固液分离机是将沼液暂存池中的固体分离送入肥料厂,液体进入沼液出水池中。
•生物脱硫系统包括脱硫塔、空压机、干燥机、循环水泵、储气柜等设备将系统中产生沼气进行净化处理、储存已达到进入燃烧发电系统的要求。
•发电系统是将沼气通过内燃机、燃气轮机等其他燃烧机组产生动能带动发电机发电。
•自动化控制系统设计
控制系统分为三级管理,包括管理级(中心控制室)、控制级(DCS控制站)及现场级。
控制要点
1) 水解池提升泵定时启停、各搅拌器定时启停及增温电磁阀温度控制
2) 厌氧进料泵同切碎机之间联锁及进料计量
3) 厌氧反应器程序控制,包括各反应器步序、时间、搅拌、循环、温度及相应状态下的阀泵联锁控制控制,实现反应部分全程监控、自动运行
4) 脱硫塔入口压力控制、出口流量控制及自身的温度控制
5) 沼气分析仪、可燃气体探测、事故风机及气柜物位等设备的的监控
6) 发电机机组的监控
7) 火炬部分监控
具有多窗口的PID图、报警画面、趋势图、指导画面、控制画面、参数修改画面、故障诊断画面、动态画面等各种监视画面。
•安全功能
分别设定操作员和系统员的进入口令。在运行环境下,屏蔽Windows所有热键,从而锁定系统自由进出。系统上电后自动恢复运行状态。
•历史数据管理
对所有采集数据任意设定存取间隙和存取方式。
• 打印报表
按用户定义的报表格式进行定时、报警和随机打印。
•事件记录
事件和内部时钟可按时间顺序区分和管理,并可及时显示和打印。
• 数据库接口与数据通讯
具备开放性的实时数据可接受任何任务的访问并与其交换数据。系统具备复制和分发功能,将信息分送给其它的通用数据库应用程序,同时支持SQL、ODBC或OLE DB的应用程序。所有数据可用符号代表,如:VALVE、MOTOR等,需要时可对变量的每次改变进行监视和处理。
•控制操作功能
可按组态通过鼠标指定画面上的对象进行开关或增减操作。回路响应时间不大于2秒。
控制系统采用程控、远控、就地控制相结合的方式,对于电动门、气动门、泵、搅拌器等控制对象除了在控制室进行远方控制外,保留就地操作手段。
对于程序控制系统具有自动、半自动、步操、键操及就地手操五种操作方式。在手动方式下,操作员启停电动机、开关阀门及其它设备时,LCD画面提供操作指导。
现场设备故障,影响程控前进时,在满足相关约束下,运行人员干预可进行跳步操作。
设备处于就地操作方式时,上位机操作无效。