北极星节能环保网获悉,近日中国电力企业联合会发布了关于征求《垃圾发电厂渗滤液处理技术规范》、垃圾发电厂渗滤液处理技术规范(征求意见稿)、垃圾发电厂炉渣处理技术规范(征求意见稿)、垃圾发电厂炉渣处理技术规范(征求意见稿)、垃圾发电厂烟气净化系统技术规范(征求意见稿)、垃圾发电厂生产监控系统技术规范(征求意见稿),征求意见回函表:
关于征求《垃圾发电厂渗滤液处理技术规范》等四项行业标准意见的函
垃圾发电厂渗滤液处理技术规范(征求意见稿)
前言
为贯彻《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》和《城市市容和环境卫生管理条例》等法律法规,改善环境质量,管控垃圾发电厂渗滤液所带来的污染,制定本标准。
本标准按照GB/T1.1-2009的规则起草。
本标准由中国电力企业联合会提出并归口。
本标准主要起草单位:中国电力发展促进会、光大环保(中国)有限公司、中国环境保护集团有限公司。
本标准参加起草单位:嘉园环保有限公司、上海晶宇环境工程股份有限公司、浙江博世华环保科技有限公司、中国锦江环境控股有限公司。
本标准主要起草人:高兴斋、覃广海、高用贵、古创、吴晓、彭子锐、毛勇位、胡泊、桂宏桥、孙宝林、杨彭明、陈新芳、韩粒、金祥福、王武忠、方朝军、蒋云飞
本标准主要审查人员:
垃圾发电厂渗滤液处理技术规范
1范围
本标准规定了垃圾发电厂渗滤液处理工程的总体要求、工艺设计、施工、验收和运行维护的技术要求,其余技术及设施可参照相应技术规范要求。
本标准适用于以生活垃圾为主要燃料的垃圾发电厂渗滤液处理站的新建、改建及扩建工程,可以作为可行性研究、环境影响评价、设计施工、系统调试、环保验收、运行管理及维护的技术指导。
2规范性引用文件
下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本标准。然而,鼓励根据本标准达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。
GB 3096 声环境质量标准
GB 12348 工业企业厂界噪声排放标准
GB12997水质采样方案设计技术规定
GB 12998水质采集技术指导
GB12999水质采样样品的保存和管理技术规定
GB 14554 恶臭污染物排放标准
GB 16297 大气污染物综合排放标准
GB 16889 生活垃圾填埋场污染控制标准
GB 18485 生活垃圾焚烧污染控制标准
GB 18598 危险废物填埋污染控制标准
GB 50007 建筑地基基础设计规范
GB 50014 室外排水设计规范
GB 50016 建筑设计防火规范
GB 50019 采暖通风与空气调节设计规范
GB 50034 建筑照明设计标准
GB 50037 建筑地面设计规范
GB 50050 工业循环冷却水处理设计规范
GB 50052 供配电系统设计规范
GB 50054低压配电设计规范
GB 50057建筑物防雷设计规范
GB 50069给排水构筑物结构设计规范
GB 50187工业企业总平面设计规范
GB 50189 公共建筑节能设计标准
GB 50187 工业企业总平面设计规范
GB 50141给水排水构筑物工程施工及验收规范
GB 50191构筑物抗震设计规范
GB50235工业金属管道工程施工及验收规范
GB 50268给水排水管道工程施工及验收规范
GB 50334城市污水处理厂工程质量验收规范
GB50483化工建设项目环境保护设计规范
GB/T 51063 大中型沼气工程
GB/T20103 膜分离技术术语
CJ 343 污水排入城镇下水道水质标准
CJJ45 城市道路照明设计标准
GBZ 1 工业企业设计卫生标准
HJ564 生活垃圾填埋场渗滤液处理工程技术规范(试行)
HJ/T353 水污染源在线监测系统安装技术规范(试行)
NY/T1220.1 沼气工程技术规范
SH3043石油化工设备管道钢结构表面色和标志规定
国家环境保护总局令第13号建设项目竣工环境保护验收管理办法
国家环境保护总局令第28号污染源自动监控管理办法
3术语和定义
下列术语和定义适用于本文件。
3.1垃圾发电厂渗滤液 Leachate of municipal solid waste incineration power plant
垃圾堆放在垃圾发电厂垃圾仓内经过一定时间因堆实、发酵等物理、生物及化学作用产生的液体。
3.2预处理 Pretreatment
渗滤液进入生物等处理之前,根据后续处理工艺对水质要求而设置的处理设施。
3.3纯氧曝气 Oxygen Aeration
利用纯氧(富氧)代替空气进行活性污泥法生物处理的曝气方式。
3.4深度处理 Advanced treatment
经预处理及生化处理后,为了达到一定的排放要求或回用要求使污水作为水资源回用的进一步水处理过程。
3.5化学软化Chemical softening
利用化学方法使渗滤液中的钙镁等离子沉淀析出以降低渗滤液中总硬度的方法。
3.6蒸发Evaporation
通过加热使溶液中一部分溶剂汽化,以提高溶液中非挥发性组分的浓度(浓缩)或使溶质从溶液中析出结晶的过程。
4总则
4.1一般规定
4.1.1垃圾发电厂渗滤液处理站的设计和建设,除应遵守本标准外,还应符合国家和地方政府相关标准的规定。
4.1.2垃圾发电厂渗滤液处理站应与垃圾发电厂同时设计、同时施工、同时投产使用。
4.1.3垃圾发电厂渗滤液处理站的设计处理规模应根据垃圾发电厂的焚烧规模、焚烧方式和项目所在地气候条件确定。
4.1.4垃圾发电厂渗滤液处理技术方案的选择应符合环境影响评价报告书及其批复文件的要求。
4.1.5垃圾发电厂渗滤液处理站处理规模超过200m3/d的主要处理单元并联运行的系列数不宜小于2列,关键设备应有备用。
4.1.6渗滤液处理站排放口应按国家和地方环保部门要求设置,安装污染物排放连续监测及计量设备。
4.1.7除完成垃圾发电厂渗滤液处理主体设计外,还应完成对臭气、噪声、泡沫等可能造成环境危害的污染源进行控制。
4.1.8垃圾发电厂渗滤液处理站的建筑工程设计应符合GB50037等的相关规定。
4.1.9垃圾发电厂渗滤液处理站的结构工程设计应符合GB50007等的相关规定。
4.1.10垃圾发电厂渗滤液处理站的给排水与消防工程设计应符合GB50013等的相关规定。
4.1.11垃圾发电厂渗滤液处理站的采暖通风 工程设计应符合GB50019、GB50189等的相关规定。
4.1.12垃圾发电厂渗滤液处理站防雷与接地应符合GB50057《建筑物防雷设计规范》中相关规定。
4.1.13垃圾发电厂渗滤液处理站的用电一般为低压(AC380/220V),关键设备如除臭系统、应急火炬用电负荷等级为二级。电气工程设计应符合GB50034等的相关规定。
4.1.14垃圾发电厂渗滤液处理站宜采用自动化控制与现场就地控制相结合的控制方法。自动化控制系统设计应符合HG20508等的相关规定。
4.1.15垃圾发电厂渗滤液处理站站区内及道路照明应符合CJJ45中相关规定。
4.2项目构成
4.2.1主体工程
预处理系统、生物处理系统、深度处理系统、污泥处理系统、浓缩液处理系统、除臭系统、沼气处理系统、回用水系统及电气自控系统等。
4.2.2配套设施
道路、给排水、消防、暖通、绿化及安全卫生等工程。
4.2.3运行管理与服务设施
办公用房、控制室、化验室、储药间、库房、机修间和酸(碱)储存间等。
4.3选址和总平面布置
4.3.1选址要求
4.3.1.1垃圾发电厂渗滤液处理站选址的要求应参照GB50187的有关规定。
4.3.1.2垃圾发电厂渗滤液处理站在满足国家现行的防火、卫生、安全等方面的技术规范基础上宜设置在垃圾发电厂内,同时应综合考虑与垃圾发电厂主厂房的衔接。
4.3.1.3综合考虑项目当地的主导风向,有毒有害气体污染源应设置在常年主导风向的下风向,并应满足安全生产和卫生防护要求。
4.3.2总平面布置
4.3.2.1垃圾发电厂渗滤液处理站总平面布置应结合垃圾发电厂整体平面布置,根据站内各建构筑物的功能和工艺要求,结合地形、地质、气候等因素进行综合设计,并应便于施工、运行、维护和管理。
4.3.2.2厌氧反应器、储气柜、火炬、输配气管道和其他危险品仓库等的平面布置应符合GB50016和GB/T51063中的相关规定。
4.3.2.3高程布置应尽量采用重力自流方式,减少动力提升以降低能耗。
4.3.2.4易对环境产生危害的二次污染源应集中布置,便于处置。
4.4劳动安全与职业卫生
4.4.1垃圾发电厂渗滤液处理站的劳动卫生应符合GBZ1的规定。
4.4.2渗滤液处理过程中产生的臭气宜采用源头密闭控制加集中处置,并应满足GB18485 的规定要求。若采用单独处理,则处理后气体的排放应满足GB14554、GB16297的规定要求。
4.4.3渗滤液处理过程中各个环节产生的噪声,应根据声源特征分别采取消声降噪等控制措施,站区噪声应满足GB12348的规定要求。
4.4.4垃圾发电厂渗滤液处理站主要处理单元易泄露位置应设置有毒有害气体浓度检测仪与报警装置,并悬挂警示标识,其中:调节池及厌氧系统应安装甲烷、硫化氢等检测仪表及报警装置,污泥脱水间应安装硫化氢的检测仪表及报警装置。
4.4.5各种设备维修时应断电,并应在开关处悬挂维修标牌后,方可操作;严禁开机擦拭设备运转部位,冲洗水不得溅到电缆头和电机带电部位及润滑部位。
4.4.6垃圾发电厂渗滤液处理站的劳动防护用品应保持正常工作状态,不得擅自撤除或者停止使用。
4.4.7垃圾发电厂渗滤液处理站厌氧处理系统附近用电设备应满足GB50058的规定要求。
5工艺设计
5.1工艺选择原则
5.1.1技术采用原则:先进可靠、运行稳定、经济合理及维护方便等。
5.1.2全过程控制原则:对垃圾发电厂渗滤液产生、处理、排放的全过程进行控制。
5.1.3达标与风险控制相结合原则:全面考虑垃圾发电厂渗滤液达标排放的基本要求,同时加强风险控制意识,从工艺技术、工程建设和监督管理等方面提高应对突发事件的能力。
5.1.4安全原则:有效去除渗滤液处理系统中的有毒有害物质,减少处理过程中产生的臭气、污泥、浓缩液等污染物,保护生态安全。
5.1.5稳定可靠原则:为提高整个系统的运行稳定性及可靠性,所有过流介质为垃圾渗滤液的设备、阀门、仪表、管道、管件必须具备防腐蚀性能;所有设备、阀门、仪表、管材必须具备足够的耐压等级、防渗漏等级;设备电机具有足够的防护等级、绝缘等级和防爆等级。
5.1.6综合考虑原则:结合垃圾发电厂对出水及综合利用的要求,考虑深度处理及浓缩液处理工艺。
5.2水量与水质
5.2.1水量
设计规模应充分考虑当地的经济状况、环境气候、垃圾收运系统及生活习惯等因素。按以下公式计算渗滤液产生量:
Q=[C/(1-b)]×b+q
Q:渗滤液日产生量,单位:m3/d;
C:设计入炉垃圾量,单位:t/d;
b:入厂垃圾渗滤液产生率,宜取10%-40%,其中气候湿热和夏季雨量大地区宜取高值,气候干燥和夏季少雨地区宜取低值;
q:卸料平台冲洗水、炉渣冷却水等水量,单位:m3/d。其中卸料平台冲洗水量应根据垃圾转运车数量、平台面积和冲洗强度计算,炉渣冷却水水量按垃圾焚烧规模、出渣率和用水强度计算;
入厂垃圾渗滤液产生率的选取还应考虑垃圾焚烧炉的形式及垃圾储存发酵时间。
5.2.2水质
5.2.2.1垃圾发电厂的渗滤液有机污染物浓度高,B/C较高具有比较好的可生化性。
5.2.2.2应考虑垃圾发酵时间对渗滤液水质的影响。
5.2.2.3垃圾发电厂渗滤液水质的确定,宜以夏季丰水期的实际测定最大数据为准,在无法获得实际数据时,可参照表1及同类地区垃圾发电厂实测数据合理选取。
5.3工艺处理通用模式
5.3.1垃圾发电厂渗滤液处理系统一般由预处理单元、生物处理单元、深度处理单元以及附属单元等组成。
5.3.1.1预处理单元可采用物理法或化学法,进行处理为后续处理提供条件。
5.3.1.2生物处理单元可采用厌氧生物法、好氧生物法,对渗滤液中的可生物降解的污染物进行去除。
5.3.1.3深度处理单元可采用物理法或化学法,对渗滤液中的有机物、悬浮物及盐分等污染进行去除或分离。
5.3.1.4附属单元为配合渗滤液处理主体工艺设置,主要包括沼气处置单元、污泥处置单元、臭气处置单元及浓缩液处置单元等。
a) 沼气处置单元:应结合垃圾发电厂实际情况宜采取入炉辅助燃烧、发电或者沼气提纯等方式综合利用,并应设置应急燃烧装置。
b) 污泥处置单元:脱水后污泥含水率不应高于80%,脱水后污泥宜在密闭方式送入焚烧炉焚烧处理。为避免污泥输送过程中臭气外溢及节约人工及能耗,污泥输送宜采用管道输送。
c) 臭气处置单元:臭气宜经过收集后送至主厂房一次风入口或垃圾仓,最终入炉焚烧处理。或单独设计除臭系统。
d) 浓缩液处置单元:可通过低品质工业用水回用、入炉回喷、高级氧化、蒸发等方法进行处置。
5.4推荐处理模式
5.4.1推荐处理模式1:预处理+调节池+厌氧处理+MBR膜生化处理+膜深度处理
5.4.2推荐处理模式2:预处理+调节+厌氧+深度处理
5.4.3各处理工艺中处理技术的选择应综合考虑垃圾发电厂日处理能力、渗滤液产生量、进水水质、排放标准、技术可靠性及经济合理性等因素后确定。
5.5工艺单元设计
5.5.1预处理单元
5.5.1.1沉淀
预处理工艺设计主要包括过滤装置、沉淀装置、气浮、氨吹脱、芬顿等设施。
5.5.1.2调节池
调节池应靠近主厂房渗滤液储坑,调节池设计水力停留时间宜为7至10天,采用分格设计,分格数不应少于2格,池内应设置搅拌和臭气收集装置。
5.5.2厌氧生物处理工艺
厌氧生物处理工艺可采用升流式污泥床厌氧反应器(UASB)、升流式厌氧生物滤池反应器(UBF)以及内循环厌氧反应器(IC)等,反应器数量应不少于2套。
a) 宜为中温厌氧硝化,厌氧系统应考虑加温及保温措施,温度范围宜为30℃-38℃;
b) 容积负荷、停留时间及污泥浓度应根据进水水质特点和工艺要求选择,容积负荷宜为5-10kgCOD/(m³.d);
c) 厌氧反应装置应达到水密性与气密性要求,池体内壁及管路进行防腐处理,应设置防正负压过载保护装置;
d) 厌氧反应器布水应选用合理的布水方式,以保证渗滤液均匀布水,避免短流、沟流、结垢;
e) 沼气处置系统必须设置安全防护设施,并应考虑沼气处理或处置措施。如用于沼气发电、沼气提纯或引入焚烧炉助燃,沼气综合利用时应设置沼气应急处理装置;
f) 厌氧反应器及设置沼气储罐的防火和防护设计应符合GB50016及GB/T51063的相关规定。
5.5.3MBR膜生物反应工艺
好氧生物处理工艺可采用序批式生物反应器(SBR)或缺氧/好氧(A/O)工艺与超滤系统组成MBR膜生物反应系统或改良工艺,工艺宜为两条线并行。其中超滤系统可选用浸没式和外置管式超滤膜。
5.5.3.1采用序批式生物反应器(SBR)+超滤膜工艺时:
a) 温度范围宜为25℃-35℃;
b) 污泥浓度宜为6-10g/L;
c) 污泥负荷宜为0.08-0.12kgCOD/kgMLVSS˙d;
d) 超滤膜系统可采用浸没式或者外置式超滤膜,其中浸没式超滤膜通量宜选取6-10 L/(m2˙h)之间,外置管式超滤膜的膜通量宜选取60-70 L/(m2˙h)之间。
5.5.3.2采用A/O+超滤工艺时:
a) 采用空气曝气时:
1) 温度范围宜为25℃-35℃;
2) 污泥负荷宜为0.08~0.12kgCOD/kgMLVSS˙d;
3) 反硝化速率宜为0.05-0.12kgNO3-N/kgMLSS˙d
4) 超滤膜系统可采用浸没式或者外置式超滤膜,其中浸没式超滤膜通量宜选取6-12L/(h˙m2)之间,外置管式超滤膜的膜通量宜选取60-70 L/(h˙m2)之间。
b) 采用纯氧曝气法时:
1) 温度范围宜为25℃-35℃;
2) 氧气浓度不宜低于90%,溶解氧宜为6-10mg/L;
3) 容积负荷、停留时间及污泥浓度应根据进水水质特点和工艺要求选择;
4) 超滤膜系统可采用浸没式或者外置式超滤膜,其中浸没式超滤膜通量宜选取6-12L/(h˙m2)之间,外置管式超滤膜的膜通量宜选取60-70L/(h˙m2)之间。
5.5.4深度处理工艺
应结合排放要求选择合适的工艺路线,一般采用NF、NF+RO、化学软化+微滤+RO、DTRO及STRO等工艺。
5.5.4.1卷式纳滤工艺参数
a) 温度宜为 10℃-30℃;
b) 进水SDI宜不大于5;
c) pH值宜为4.0-7.0;
d) 膜通量不宜高于14L/(h˙m2);
e) 产水率不宜高于85%。
5.5.4.2卷式反渗透工艺参数
a) 温度宜为 10℃-30℃;
b) 进水SDI宜不大于3;
c) pH值宜为3.0-7.0;
d) 进水电导率(20℃)不宜大于40000μs/cm;
e) 膜通量不宜高于12L/(h˙m2);
f) 产水率不宜高于80%。
5.5.4.3STRO反渗透工艺参数
a) 温度宜为 25℃-35℃;
b) pH值宜为3.0-7.0;
c) 进水电导率(20℃)宜为10000-50000μs/cm;
d) 膜通量不宜高于15 L/(h˙m2);
5.5.4.4DTRO反渗透工艺参数
a) 温度宜为 25℃-35℃;
b) pH值宜为4.0-7.0;
c) 进水电导率(20℃)宜为10000-50000μs/cm;
d) 膜通量不宜高于14L/(h˙m2);
5.5.4.5化学软化
a) 温度宜为 10℃-40℃;
b) pH值宜为7.0-11.0;
c) 进水碱度宜为1500-2000mg/L(以CaCO3计);
d) 进水总硬度宜为1000-1500mg/L(以CaCO3计);
e) 出水硬度不宜大于50mg/L(以CaCO3计)。
5.5.4.6吸附过滤
应根据前段处理出水水质、排放要求、经济性及稳定性等多方面综合选择吸附剂种类,宜优先选用活性炭作为吸附剂。
5.5.5浓缩液处置
浓缩液的处理应结合浓水产量、水质等特点,以及终端处置的要求进行工艺路线选择,可采用化学软化+微滤+RO、DTRO/STRO及蒸发等工艺。浓缩液可根据环评批复要求回用到石灰制浆、飞灰固化或炉膛回喷等用水点。
5.5.6污泥处置
渗滤液处理中产生的污泥宜采用密闭性好的脱水设备,如离心脱水机、旋转挤压脱水机等。脱水后污泥含水率不应超过80%,如脱水污泥进行入炉焚烧处理则可设计污泥缓存储罐,宜采用密闭的输送方式入炉焚烧。
5.5.7事故池
渗滤液处理站事故池应满足GB50483中相关规定。
5.5.8二次污染控制
5.5.8.1泡沫:渗滤液处理好氧系统容易产生泡沫,宜采用化学药剂、物理喷淋或溢流导出等方式处理,化学药剂的选用应不抑制微生物的活性及对后续膜系统无影响的药剂。
5.5.8.2废液:对渗滤液处理生产过程中产生的冲洗或清洗等产生的废液应集中收集并进行处理。
5.5.8.3臭气:渗滤液处理系统中的所有臭气源均应密闭收集并采用负压方式输送至主厂房垃圾坑、一次风机入口或渗滤液处理站单独设置臭气处理装置并达标排放。
5.5.8.4噪声:对渗滤液处理过程中产生噪声的工艺单元应采取有效的控制措施,厂界噪声应符合GB12348中的相关要求,车间内噪声应符合GBZ1的要求。
5.6工艺管道设计
5.6.1管材:渗滤液处理系统管材应根据不同的介质需要按照相应规范选择合适的管材。渗滤液管、污泥管、沼气管、空气管(液面下)宜采用不锈钢304材质或HDPE材质;臭气管宜采用玻璃钢材质;给水管、加药管宜采用UPVC材质;工业水管、蒸汽管及空气管(液面上)宜采用碳钢材质;膜系统(含超滤、纳滤和反渗透膜系统)低压管压力宜采用UPVC材质,高压管路宜采用316L或双相不锈钢材质。
5.6.2管道的防腐和刷涂:钢管、钢制管件及钢制件的防腐施工应符合GB50235中相关要求。
5.6.3管道涂色:垃圾发电厂渗滤液处理站的各种管道颜色标识应符合SH3043中相关要求。
5.7电气自控(仪控)设计
5.7.1渗滤液处理站易燃易爆区域如调节池、厌氧罐、污泥池等区域的用电设备及仪器仪表应采用防爆电气及甲烷、硫化氢等安全报警装置。
5.7.2渗滤液处理站应采用独立PLC控制,PLC控制系统可与垃圾发电厂DCS通讯,主厂房可对渗滤液处理站运行状况进行监视或监控。
6施工、调试及验收要求
6.1工程施工要求
6.1.1设计单位、监理单位与施工单位应具有相应的资质要求。
6.1.2开工之前,设计单位需进行设计交底,交底后施工单位应编制施工方案,明确施工质量和施工安全负责人,应向业主、设计方、施工方进行交底后再进行施工。
6.1.3建筑、安装工程应按照设计文件和设备技术文件的要求进行施工,工程变更应取得设计单位的变更文件后方可进行施工。
6.1.4安装的设备、材料、零部件等要符合相关的国家标准和行业标准。
6.2工程竣工验收要求
垃圾发电厂渗滤液处理工程竣工验收应符合《建设项目(工程)竣工验收办法》及GB 50334的规定。
混凝土结构工程的施工和验收应符合GB50204的有关规定。
构筑物的施工和验收应符合GBJ141的有关规定。
渗滤液处理主要构筑物如调节池、厌氧池、好氧池等,应完成满水试验,满水试验要求按GB/T51063及 GB 50141的相关规定执行。
管道工程的施工和验收应符合GB50268的有关规定。
厌氧池应进行气密性试验,气密性试验需要按GB/T 51063执行。
除《建设项目竣工环境保护验收管理办法》规定的验收材料外,施工单位应提供污染治理工程的系统性能试验报告。
其他系统的验收应符合国家及地方相关验收标准。
6.3调试及环保验收要求
6.3.1调试要求
调试运行目的为检验工艺设计参数、土建工程、设备和安装工程质量,并确定渗滤液处理系统的运行参数、运行制度及运行操作规范。
6.3.1.1调试工作宜由建设单位主导,设计单位为技术负责单位,施工单位、设备供应商、监理等共同参与。
6.3.1.2调试准备过程应包括以下内容
——确定调试方案;
——准备调试物资(包含药剂、菌种、辅助材料等);
——渗滤液处理站内配置化验室,能对于垃圾渗滤液处理系统出水主要水质指标进行检测。化验室具备化验条件(包含建立水质、水量监测制度、人员和设备的准备等)。
6.3.1.3调试过程应包括以下内容
——满水实验、气密性实验;
——通水通电单体调试;
——清水联动实验;
——引进菌种进行低负荷渗滤液调试;
——定期对不同处理单元的水质指标进行监测,监测方法参照国家相关标准。根据处理效果逐步提升处理量,最终达到设计处理要求。
6.3.2环保验收要求
6.3.2.1按照环评报告和环评批复的要求完成建设,出水水质连续稳定达标,达到环评批复要求,即可进入试运行(需批准),试运行(3-6个月)情况良好,可提出验收申请。
6.3.2.2验收应符合《建设项目竣工环境保护验收管理办法》和环评批复的规定,并提供验收材料,申请单位还要提供工程质量验收报告、渗滤液处理系统运行记录报告。
6.3.3监测计划要求
6.3.3.1水样的采集方法按照GB12997-91《水质采样方案设计技术规定》和GB 12998-91《水质采集技术指导》的要求进行采集。
6.3.3.2水样储存严格按照GB12999-91《水质采样样品的保存和管理技术规定》的要求进行储存。
6.3.3.3应根据工艺特点及出水排放标准,确定项目的监测项目,监测项目的测定分析方法应采用国标法进行分析测试。
6.3.3.4若测试水质与近期测量水质差异明显则应考虑是否取样或测试方法有误,应重新取样进行分析化验,如数值正确,则应增加测量频率,密切观测水质的变化情况。
7安全规定
7.1应建立建全突发环境事件预警及应急机制,预警和应急机制应包括工艺稳定运行、生产安全等预警及应急机制。预防和处理污染事故,提高渗滤液处理站应对突发环境事件的能力,维护渗滤液处理设施稳定运行,保障职工生命健康和人身安全,保护环境。
7.2应建立安全管理制度,制定火警、易燃及有害气体泄漏、爆炸、自然灾害等意外事件的紧急应变程序和方法,应在明显位置配备防护救生设施及用品,严禁非本岗位人员启闭本岗位的设备。
7.3生产区域内严禁明火并在醒目位置设置“严禁烟火”标志,如需动火,应由施工(检修)负责人填写动火工作票,后交业主方安全负责人审核,然后生产运行部进行审核并检查落实安全措施,无误后由相应负责人审核批准许可施工,方可开始工作。
7.4应配备有毒有害气体(甲烷、硫化氢)和危险化学品的控制与防护措施、如配备监测仪表及防毒面具等防护措施。
7.5应加强垃圾发电厂渗滤液处理站管理机制和应急能力的建设,并定期组织应急培训和学习。
垃圾发电厂炉渣处理技术规范(征求意见稿)
前 言
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》、《中华人民共和国固体废物污染环境防治法》、《中华人民共和国水污染防治法》、《国务院关于落实科学发展观加强环境保护的决定》,防止生活垃圾焚烧产生的炉渣在处理处置过程造成二次污染,规范对垃圾发电厂炉渣处理,为确保环境安全,保障人体健康,制定本标准。
本标准为首次发布。
本标准由中国电力企业联合会提出。
本标准主要起草单位:光大环保(中国)有限公司
本标准参加起草单位:中国电力发展促进会、深圳市能源环保有限公司
本标准主要起草人员:吴凯、王武忠、方朝军、吴燕琦、唐侠、史焕明、王雪炎、宗达、俞晓阳、王辉鹏、商均明、桂宏桥、刘喜、赵石铁
1范围
本标准规定了垃圾发电厂炉渣处置过程所涉及的炉渣产生、贮存、装卸、运输和综合利用等环节的技术要求。
本标准适用于垃圾发电厂炉渣处理规划、设计、运行和管理。
2规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件,仅所注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件,其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
GB16889 生活垃圾填埋污染控制标准
GB18485 生活垃圾焚烧污染控制标准
GB4915 水泥工业大气污染物排放标准
GB5085.3 危险废物鉴别标准 浸出毒性鉴别
GB6566 建筑材料放射性核素限量标准
GB8978 污水综合排放标准
GB12348 工业企业厂界环境噪音排放标准
GB/T14848 地下水环境质量标准
GB/T25032 生活垃圾焚烧炉渣集料
HJ/T 20 工业固体废物采样制样技术规范》
HJ/T 166 土壤环境监测技术规范
CJJ/T212 生活垃圾焚烧厂运行监管标准
JC943 混凝土多孔砖行业标准
GB14784 带式输送机安全规范
3术语和定义
3.1炉渣
生活垃圾焚烧后从炉床直接排出的残渣,以及过热器和省煤器排出的灰渣。
3.2炉渣综合利用
是指利用炉渣生产建筑材料、混凝土、筑路、回填及改良土壤或者从中提取有用物质的行为。
3.3集料
混凝土主要组成材料之一,又称骨料,主要起骨架作用和作为胶凝材料的廉价填充料,集料按颗粒大小分为粗集料和细集料。
3.4轻漂物
集料在密度1.1kg/L溶液中漂浮的固体物质。
3.5筛上物
炉渣预处理阶段炉渣通过振动的网筛、滚筛及人工分拣,分离出来的大部分杂质,如大块的金属、碎砖瓦、陶瓷片、玻璃等不可燃物和难燃烬物。
3.6盐泥
洗渣水沉淀分离或机械分离出来的淤泥。
4一般要求
炉渣与飞灰应分别收集、贮存、运输和处置。炉渣应在“安全、环保”的前提下,实现综合利用。炉渣进入生活垃圾填埋场填埋处理时,应符合GB16889的规定。炉渣运输应采用密封良好的运输车辆,避免在运输过程中对环境造成二次污染。
4.1焚烧控制
垃圾发电厂应加强垃圾焚烧控制,确保炉渣热灼减率符合GB18485要求,重金属毒性检测应符合GB5085.3的要求。
4.2出渣控制
4.2.1 刮板出渣机应合理控制出渣系统水位,控制渣池内炉渣含水率。
4.2.2 滚筒式冷渣机应合理调整冷渣机冷却水进出口水温,充分回收炉渣余热资源。
4.3取样与分析
炉渣的取样及检测方法应符合CJJ/T212的要求。
4.4贮存
炉渣贮存场所应设有可靠的防雨、除尘设施。
炉渣池应硬化,应采取措施防止因炉渣和污水渗漏、溢流而污染周围环境。
4.5运输
4.5.1炉渣出厂运输应有运输车次、炉渣重量的计量装置和记录。
4.5.2炉渣运输车辆应密封、防水、不渗漏。
4.5.3运输车辆应按约定的时间、装卸地点进行装卸运输。避免对环境敏感区产生影响。
4.5.4运输过程中未经许可不得将炉渣在厂外进行转存或堆放,不得将炉渣违规倾倒、丢弃、遗撒。炉渣运输过程中不得进行中间装卸操作。
4.6安全管理
4.6.1炉渣处理处置场所应建立完善的安全生产和应急管理体系,设置环境保护监督管理部门或专(兼)职人员,负责监督炉渣处理处置过程中的现场管理、环境保护及相关管理工作。
4.6.2产生粉尘、异味的炉渣处理处置场所,应采取通风措施,并保证通风设施完好。
4.6.3炉渣贮存、转运现场应建立完善的交通、施工管理规定,现场设置相应的安全标识,传送带设备的设计、制造、安装、使用、维护应严格按GB14784的规定执行。
5炉渣处理工艺
炉渣经预处理后,可进行综合利用。炉渣处理过程须按环评要求开展废水、废气、噪声的监督检测,炉渣、盐泥、废金属、筛上物等物料应分区堆放,堆放区域应地面硬化,并做好防雨防尘措施,处理工艺现场应符合雨污分流的要求。
5.1炉渣湿法预处理工艺
采用重选设备实现重质金属与尾渣及其杂质的分离,选出炉渣中具有一定含量的铁、锌、铜等金属,以有利于炉渣的进一步综合利用。湿法预处理宜采用以下工艺:过筛、人工筛检、除铁、破碎、跳汰筛选、水洗摇床分选、滚筒筛等。
5.1.1 过筛
宜采用震动的网筛,将大部分杂质分离出来,如大块的金属、碎砖瓦、陶瓷片、玻璃等体积较大的杂质。
5.1.2 人工筛捡
一次破碎后的炉渣通过传输带时,人工拣除残留的大块尾渣,主要为石棉等不可燃物质和少量未燃尽物等。
5.1.3 除铁
可通过传输带上的皮带式磁力分选机、电磁筒将炉渣中的颗粒大小不一的铁质吸除。
5.1.4 破碎
可利用鄂式或锤式破碎机将炉渣进行破碎,对筛选和初步磁选过的炉渣进行破碎。
5.1.5 跳汰筛选
利用在垂直交变水力介质流的作用下,使得炉渣中各类物质按比重不同实现分层,主要收集经过筛、破碎、磁选后炉渣中含有的重金属颗粒。
可采用下动式、鼓动跳汰机工艺,金属颗粒分选。
5.1.6水洗摇床分选
水洗摇床依据颗粒密度不同的原理,将收集的含有金属颗粒的炉渣进一步分选,对有色金属回收利用,通过水洗去除炉渣中的异味。
5.1.7滚筒筛选
利用滚筛去除细小布条、塑料、等有机杂质、无机杂质,其中有机杂质将送往垃圾发电厂焚烧,无机颗粒物将被再次送往破碎机破碎,作为炉渣制砖的骨料或者作为道路集料使用。
5.1.8洗渣
经跳汰、摇床筛选流程后排出的混合渣水经过洗渣池沉淀,实现渣、水初步分离;剩余含盐泥和杂质的废水经滚筒筛筛选后进入沉淀池。
5.1.9 沉淀
含有盐泥的废水在沉淀池中经沉淀后形成盐泥,经脱水处理后,实现泥水分离。
5.1.10干燥
洗渣池中的炉渣输送至干燥棚内自然晾干后综合利用。
5.2炉渣干法预处理工艺
炉渣干法预处理主要通过“磁选+涡电流分选”的组合方式,其中涡电流分选是利用磁石转筒产生的交变磁场,炉渣通过该磁场时,具有导电性能的金属内部将形成涡电流,涡电流产生的交变磁场与磁石转筒产生的交变磁场方向相反,实现金属与其他物料的分选。炉渣干法预处理宜采用以下工艺:磁选、筛分、风选、破碎、有色金属分选工艺、高效提纯分离工艺、传感分选工艺等。
5.2.1 初步筛选
利用滚筒筛或条形筛, 将物料进行分离,并根据筛上物的特性送往垃圾发电厂焚烧或送往生活垃圾填埋场填埋。
5.2.2风选
通过风选将废布和塑料袋等轻飘性物质分离。
5.2.3破碎
风选所剩大块物料进行破碎处理后再次进行磁选和筛选。
5.2.4磁选
通过磁铁滚筒分离出大部分的磁性金属制品。
5.2.5涡电流分选
通过涡电流分选设备将铜、铝等有色金属物质从炉渣中分离出来。
5.2.6高效提纯分离工艺
对分选后的有色金属进行提纯分离。
5.2.7传感分选工艺
对尾渣中残留的重金属进行分选,剩余尾渣作为综合利用材料。
6炉渣处理及综合利用
炉渣综合利用应坚持统一规划,总量平衡和就近、就地、定点利用的原则。炉渣不在垃圾发电厂内处置时,应获得有关部门的许可,按照独立项目建设程序办理相关建设程序。
6.1 炉渣含水率
如预处理后的炉渣用于制砖,其含水率不高于18%(以质量计)。
6.2 定期检测
对用于制成集料的炉渣,检测项目和执行标准应符合GB/T25032的相关规定。检测单位需具有相关检测资质。
6.3 炉渣制砖
使用炉渣制砖应符合JC943的相关要求
6.4 炉渣做建材、路基等材料
使用炉渣生产的建材、路基等材料,应满足GB/T25032的相关要求,并符合环评、国家或行业的有关质量标准。
6.5 其他用途
使用炉渣用作其他用途时应依据相关国家及行业标准执行。
7 环境管理
7.1 炉渣处理处置场所厂界噪声标准、布点和监测应符合GB12348的要求。
7.2 炉渣处理处置过程应加强粉尘治理,防止扬尘,厂界颗粒物无组织废气排放浓度应符合GB4915的要求。
7.3 炉渣处理处置场(厂)区、中转和贮存区应保持环境整洁,处理处置过程不得对土壤、地下水和周边环境造成二次污染,对土壤和地下水的取样和监测应符合HJ/T166和GB/T 14848的要求。
7.4 通过湿法对炉渣进行预处理的企业,厂区应实行雨污分流,生产废水应尽量回用于生产,不能回用的生产废水如需外排,须按照GB8978的要求执行,并符合环评及当地环保部门要求。
7.5 脱水后的盐泥含水率应低于60%,可按比例作为制砖辅料或送往生活垃圾填埋场填埋。
垃圾发电厂烟气净化系统技术规范(征求意见稿)
前 言
为贯彻《中华人民共和国环境保护法》和《中华人民共和国大气污染防治法》,规范生活垃圾焚烧厂烟气净化工程建设,改善大气环境质量,制定本规范。
本规范规定了垃圾焚烧厂烟气净化工程的设计、施工、验收、运行和维护等技术要求。
本规范为指导性文件。
本规范为首次发布。
本文件由国家能源局和中国电力发展促进会标准化中心组织制订。
本文件主要起草单位:中国恩菲工程技术有限公司
无锡市华星东方电力环保科技有限公司
本规范参编单位:
上海环境集团有限公司
浙江菲达科技发展有限公司
合肥水泥研究设计院
北京高能时代环境技术股份有限公司
湖北宜都运机机电股份有限公司
本规范主要起草人:陈德喜、潘可荣、彭孝容、吴浩仑、刘海威、张文坤、安淼、周钓忠、吴刚、甄胜利、唐万军、王传平、刘忠义、杨青、黎小保、王志兴、刘华明、刘春、高玉萍、张瑛华、梁梅、施勇、周绍春
1. 适用范围
本规范规定了生活垃圾焚烧发电厂烟气污染物治理工艺的原则和措施。
本规范适用于生活垃圾焚烧发电厂烟气净化系统的新建、改扩建工程,可作为环境影响评价、工程设计与施工、项目竣工验收、运行与管理的技术依据。垃圾焚烧厂余热不发电项目可参照本规范执行,工业垃圾、危险废物、医疗废物焚烧不适用本规范。
2. 规范性引用文件
凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。
GB18485 生活垃圾焚烧污染控制标准
GB50016 建筑设计防火规范
GB50051 烟囱设计规范
GB50140 建筑灭火器配置设计规范
GB50229 火力发电厂与变电站设计防火规范
GB50264 工业设备及管道绝热工程设计规范
GB50351 储罐区防火堤设计规范
GBZ1 工业企业设计卫生标准
GB/T16157 固定污染源排放气中颗粒物测定与气态污染物采样方法
HJ2012 垃圾焚烧袋式除尘工程技术规范
JB/T8471 袋式除尘器安装技术要求与验收规范
JB/T8532 脉冲喷吹类袋式除尘器
JB/T 11885 烟气脱硫装置可靠性评定
CJJ90 生活垃圾焚烧处理工程技术规范
GB/T29152 垃圾焚烧尾气处理设备
HJ/T75 固定污染源烟气排放连续监测技术规范
GB50049 小型火力发电厂设计规范
3. 术语和定义
3.1 炉排垃圾焚烧炉
以机械炉排方式为主利用高温氧化方法处理生活垃圾的设备。
3.2 流化床垃圾焚烧炉
以循环流化床方式为主利用高温氧化方法处理生活垃圾的设备。
3.3 烟气半干法脱酸
烟气在脱除酸性污染物的过程中,所加入的中和剂以液态或含水量高的形式进入脱酸系统中,中和剂与烟气中的酸性污染物在湿态环境下发生反应后得到的反应物以固态(或干性物质)形式排除的工艺,称之为半干法脱酸工艺。
3.4 烟气干法脱酸 dry flue gas removing aicd
烟气在脱除酸性污染物的过程中,所加入的中和剂以固态的形式进入脱酸系统中,中和剂与烟气中的酸性污染物在干态环境下发生反应后得到的反应物亦以固态形式排出的工艺,称之为烟气干法脱酸,包括:循环流化床法(CFB)、增湿灰循环法(NID)、急冷塔+干粉喷射。
3.5 烟气湿法脱酸
烟气在脱除酸性气体过程中,所加入的中和剂以液态的形式进入脱酸系统中,中和剂与烟气中的酸性污染物在湿态环境下发生反应后得到的反应物亦以液态形式排出(即有废水排出)的工艺,称之为烟气湿法脱酸。
3.6 活性炭喷射吸附
在除尘器前或其他位置的烟气管道中喷射一定量的粉状活性炭,以吸附烟气中的二噁英及有害重金属等污染物。
3.7 干粉喷射
在除尘器前或其他位置的烟气管道中喷射一定量的固态中和剂,以中和烟气中的酸性污染物。
3.8反应器 reactor
用于烟气净化过程中对有害物质进行反应的设备。
3.9 布袋除尘器 bag filter
利用由过滤介质制成的袋状或筒状过滤元件来捕集含尘烟气中粉尘的高效除尘设备。
3.10 选择性非催化还原法 (SNCR)ive non-catalytic reduction
在没有催化剂的条件下,利用还原剂有选择地与烟气中氮氧化物(主要是一氧化氮和二氧化氮)发生化学反应,生成氮气和水,脱除烟气中部分氮氧化物的一种脱硝技术。
3.11 选择性催化还原法 ive catalytic reduction (SCR)
在催化剂的作用下,利用还原剂有选择性地与烟气中的NOx(主要是一氧化氮和二氧化氮)发生化学反应,生成氮气和水,脱除烟气中部分氮氧化物的一种脱硝技术。
3.12 中和剂 neutralizing agent
在脱酸系统中用于与烟气中二氧化硫(SO2)、氯化氢(HCl)、氟化氢(HF)等酸性物质发生反应的物质和原料。
3.13 吸附剂
通过物理、化学吸附方式吸附烟气中重金属、二噁英类的物质及原料。
3.14还原剂 reductant
脱硝系统中用于与NOx发生还原反应的物质及原料。
4. 总体要求
4.1 一般规定
4.1.1 净化后烟气污染物排放指标应满足国家和地方标准,同时应满足生活垃圾焚烧发电厂环境影响评价报告批复的要求;当上述三项要求不一致时,应以排放要求严格的标准为准。
4.1.2 烟气净化系统应采用单元制布置方式,1台焚烧炉对应1套净化系统。
4.1.3 烟气排放限值的确定(国标和地方排放标准,环评批复污染物排放总量折算成单位体积排放量,三者进行比较)。
4.1.4 烟气净化工艺流程的选择,应充分考虑垃圾特性、焚烧锅炉类型、焚烧污染物产生量的变化及物理、化学性质的影响,并应注意组合工艺间的相互匹配。如需满足较高排放标准的,可采用多种组合净化工艺手段来实现。
4.1.5 烟气净化系统应包含脱酸系统、除尘系统、活性炭吸附、脱硝系统和排烟系统。
4.1.6 烟气净化系统不应设置旁路系统,但SCR脱硝系统、湿法洗涤系统除外;
4.1.7 每条烟气净化系统应单独设置一套烟气在线监测装置,监测点的布置、监测仪表和数据处理及传输应真实可靠,检测的内容应满足GB18485相关要求,并与当地环境保护行政主管部门和行业行政主管部门监控中心联网。
5 烟气量及有害成分
5.1 烟气量的确定
(1) 根据垃圾成分或(和)辅助燃料成分计算或收集锅炉出口烟气理化性质等原始资料。
(2)系统设计宜以燃用设计燃料时焚烧炉最大连续蒸发量(BMCR)为基准,同时在燃用校核燃料时也能满足排放控制要求,系统应能长期稳定的运行。
(3) 垃圾焚烧产生的标准状态下实际烟气量可按式5-1估算
Nm3/kg垃圾 5-1
式中:
Vy—垃圾焚烧所产生的实际烟气量,Nm3/kg;
C —垃圾中湿基碳元素含量,%;
H —垃圾中湿基氢元素含量,%;
S —垃圾中湿基硫元素含量,%;
Cl —垃圾中湿基氯元素含量,%;
N—垃圾中湿基氮元素含量,%;
α —过剩空气系数;
V0—垃圾燃烧理论空气量,Nm3/kg垃圾;可按下式计算:
O—垃圾中湿基氧含量,%。
W—垃圾含水率,%。
(4) 烟气净化系统的设计处理烟气量宜按式5-2估算:
Vsy=M•Vy•λ• k 5-2
式中:
Vsy—烟气净化系统的设计处理烟气量,Nm3/h;
M—设计垃圾处理能力,kg/h;
λ—垃圾热值(成分)变化调整系数,取1.1~1.5;
k—富裕系数,可取1.1~1.3。
5.2 有害成分及烟气温度确定
(1) 烟气中污染物成分有烟尘、二氧化硫、氯化氢、氟化氢、氮氧化物、一氧化碳、二噁英呋喃等类有害物质,其含量应根据生活垃圾的化学成分、辅助燃料的成分确定。
(2) 烟气温度及波动范围
炉排垃圾焚烧炉锅炉出口烟气温度宜取190~240℃;流化床垃圾焚烧炉锅炉出口烟气温度宜取160~180℃,如考虑采用半干法烟气净化工艺的流化床垃圾焚烧炉锅炉出口烟气温度宜取180~200℃。
6 脱酸工艺
6.1 半干法脱酸工艺
6.1.1 半干法脱酸组合工艺包含:半干法旋转喷雾反应系统(或固定枪喷雾半干法反应系统)、石灰浆制备及输送系统、活性炭喷射系统、除尘器系统、引风机、输灰系统自控、在线监测系统和(或)干粉喷射系统、脱硝系统。
6.1.2 中和剂制备应符合下列要求
(1) 中和剂宜采用消石灰或NaHCO3,其贮罐的容量宜按全厂3~5d的用量设计;
(2)贮罐应设有破拱装置和扬尘收集系统;
(3)贮罐应有料位检测和计量装置。
(4)制浆用的粉料粒度和纯度应符合要求。浆液的浓度应根据烟气中酸性气体浓度和反应效率确定。
(5)制浆槽应设有搅拌装置,并设置1个调浆槽。
6.1.3 中和剂制浆系统应符合下列要求
(1)中和剂浆液输送泵泵体应易拆卸清洗;泵入口端应设置过滤装置且该装置不得妨碍管路系统的正常工作;
(2)中和剂浆液输送泵应不少于2台,其中1台备用;
(3)中和剂浆液泵的选择应考虑浆液的腐蚀,如采用不溶于水的中和剂还应当考虑浆液的磨损。配置上应考虑备用,每台泵的供浆量可以单独供若干条线同时使用,且留有一定的余量,多余的浆液通过回流管回流到供浆池内,回流管上设稳压阀,确保不影响供浆。
(4)浆液输送管路中的阀门宜选择中和剂浆液不易沉积的直通式球阀、隔膜阀,不宜选择闸阀、截止阀;
(5)管道应有坡敷设,并不得出现类似存水弯的管道段;
(6)采用半干法去除酸性污染物的反应器,应具有防止内壁积垢和积垢清理的装置或措施;
(7)经常拆装和易堵的管段,应采用法兰连接;易堵易磨的设备、部件宜设置旁通。
(8) 应根据在线监测系统中SO2或HCl的反馈,实时自动调节中和剂浆液的喷入量。
(9) 石灰浆管道介质流速的选择既要避免浆液的沉淀,同时又要考虑管道的磨损和压力损失尽可能小。
(10)浆液管道应设有排空、防堵措施及停运冲洗装置。
(11)浆液管道应设置可视检查系统。
6.1.4 反应器系统中应设有冷却水系统,用于调节反应器出口烟气温度,反应器出口烟气温度应控制在烟气酸露点15-20℃以上,宜控制在180℃~210℃;反应器的阻力不应大于500Pa
6.1.5 反应器系统应满足下列条件:
(1)反应器宜采用钢结构,应充分考虑耐热、热膨胀方面的要求,方便维护检修,设、置必要的平台扶梯、观察孔、检修门等。
(2)反应器的设计强度应能承受系统的最大负压,其钢板厚度为计算厚度加上磨损、腐蚀、钢板厚度负偏差的厚度附加量。按下式计算:
δ=δ1+C1+C2
式中:
δ—钢板厚度,单位为毫米(mm);
δ1—钢板计算厚度,单位为毫米(mm);
C1—磨损、腐蚀附加量,单位为毫米(mm),C1视不同工况在1mm-4mm间选取;
C2—钢板厚度负偏差,单位为毫米(mm);可取C2=1mm;
(3)设计反应器时应考虑防堵防磨措施。
(4)反应器进口和出口应设置补偿器来吸收来自焚烧炉及由于热膨胀引起的自身轴向位移、径向位移、角位移和振动。
(5)反应器应设置烟气分布器,保证气流分布均匀。
(6)烟气在反应器内的停留时间不低于15秒。
(7)反应器锥斗外壁应设电伴热,使锥斗处烟气温度始终保持在烟气露点以上,以防止塔内积灰结块。
(8)机械旋转雾化器或固定枪两相流雾化喷枪雾化后细度能满足中和反应的效率要求,并保证反应器内反应剂的水分完全蒸发。
(9)机械旋转喷雾反应器应设置检修吊装设施和检修空间。
(10)固定枪两相流喷枪反应器的调节系统宜靠近反应器本体,中和剂应设置背压回流管路,压缩空气供应系统应保证压力、流量稳定可靠。
(11)当固定枪两相流喷枪中和剂供应泵1台同时供应多台反应器时,每台反应器应单位配置1套中和剂调节装置和背压回流管路。
6.2 干法脱酸工艺
6.2.1 烟气循环流化床(CFB)脱酸工艺应满足下列条件
6.2.1.1 烟气循环流化床(CFB)工艺包含:中和剂制备及输送系统、反应器系统、活性炭喷射系统、除尘系统、中和剂再循环系统、引风机、输灰系统、自控、在线监测系统和(或)干粉喷射系统、脱硝系统组成。
6.2.1.2 中和剂系统应满足下列条件
(1) 中和剂的制备方式,可由市场直接购买粒度符合要求的粉状成品消石灰或者由市场购买生石灰粉,现场制备成消石灰粉。
(2)购买的生石灰的品质要求:生石灰粉细度宜在1mm以下,加适量水后4分钟内温度可升高到60度,纯度CaO含量≥80%。
(3) 成品消石粉细度宜在0.1mm以下,含水量小于2%,消石灰粉的比表面积不小于15m2/g,纯度≥85%。
(4)中和剂仓的有效储存量应根据供应和运输情况确定,宜控制在全厂MCR运行条件下3~5天的消耗量。
(5)中和剂仓相邻两壁间交线与水平面的夹角大于60°,而且壁面与水平面的交角大于65°,相邻壁交角的内侧应做成圆弧形。
(6)中和剂仓内壁锥斗部宜设流化装置,以避免下料系统堵塞。
(7)中和剂仓应密闭,内表面应平整光滑不积粉。
(8) 中和剂仓顶部应设置放气管,气管通大气时应设置袋式除尘器。
(9) 中和剂仓应防止受潮,金属仓外壁宜采取保温。
(10)中和剂仓应设置料位计。
(11)各条烟气净化系统中和剂的供应集中布置。
(12)每条烟气净化装置的中和剂供应设置单独的计量装置,并根据烟气在线监测系统中SO2、HCl反馈自动调节。
6.2.1.3 冷却水系统应满足下列条件
(1)供水状态能够自动监测,如水的压力、流量等。
(2)喷枪可选用高压回流式喷枪或双流体喷枪,喷枪应使冷却水充份雾化,能在塔内瞬间蒸发,以降低塔内湿壁的风险。
(3)喷入的冷却水量应根据脱酸装置出口烟气温度自动调节。
6.2.1.4 反应器系统应满足下列条件
(1) 反应器宜一炉一塔设置。
(2) 反应器的容量宜按相对应的锅炉焚烧的垃圾燃料MCR工况下烟气量设计,并留有10%的裕量。
(3) 喷枪可选用高压回流式喷枪或双流体喷枪,喷枪应使冷却水充份雾化,以降低塔内湿壁的风险。喷入的冷却水量应根据脱酸装置出口烟气温度自动调节。
(4) 系统设计时,反应器阻力宜控制在2500Pa以下,反应器出口烟气温度高出酸露点温度15℃~20℃
(5) 反应器内的粉尘浓度宜按标准状态下800-1000g/m3设计,应设置分离器。
(6) 钙酸比应不大于1.6。
(7) 设有脱酸反应器的,中和剂应在反应器适当位置加入,反应器的截面平均流速为4-6m/s,反应器内停留时间不小于2.5秒。
(8) CFB系统能够适应烟气负荷在50%-110%范围内变化,设计时宜增加清洁烟气再循环装置。
(9) 塔出口温度、塔内床压、吸收剂喷射三条主控制回路必须能够稳定运行。
6.2.1.5 除尘器系统应满足下列条件
(1) 过滤风速在100%负荷下不大于0.7m/min设计。
(2) 袋式除尘器进口应设预除尘,以降低除尘器的负荷。
(3) 其余部分参见7。
6.2.1.6 物料循环系统应满足下列条件
(1) 物料循环系统主要由返料斗、空气斜槽、返料控制阀、流化风系统组成。
(2) 可控制床压来控制塔内的固气比。
(3) 返料斗要有足够的容量以保证连续的返料量。
(4) 流化风机的风量、风压应保证流化效果,且应配置加热器,使流化风温度在烟气露点以上。
6.2.1.7 增加清洁烟气再循环装置时,应当与引风机风压余量选择相匹配。
6.2.2 增湿循环灰烟气脱酸工艺(NID)
增湿循环灰烟气脱酸工艺主要由中和剂贮存与输送系统、脱酸反应系统、增湿循环灰系统、布袋除尘器、电气控控和在线监测系统等组成,应设置一炉一套系统。
6.2.2.1 中和剂贮存与输送系统应满足下列条件
(1) 中和剂宜采用符合要求的消石灰或生石灰,生石灰可由现场消化器消化成消石灰粉。必要时也可用一些其它碱性物质。
(2)CaO粉剂要求纯度≥80%,Ca(OH)2粉剂要求纯度≥85%,吸收剂浓度应按ASTM-C25规定进行分析;
(3)CaO粉剂要求前3分钟内温升≥30℃(按ASTM -C110 CaO活性测定分析方法 )
(4)CaO粉剂要求吸收剂粒径≤1mm,Ca(OH)2粉剂要求吸收剂粒径≥325目,粒径按ASTM-E11规定进行分析;
(5)CaO粉剂比表面积≥6×104cm2/g,Ca(OH)2粉剂比表面积≥12×104cm2/g,比表面积按低温氮吸附法进行分析。
(6)中和剂仓的有效储存量应根据供应和运输情况确定,宜控制在全厂MCR运行条件下3~5天的消耗量,贮存容积不宜小于30m3
(7)中和剂仓相邻两壁间交线与水平面的夹角大于60°,而且壁面与水平面的交角大于65°,相邻壁交角的内侧应做成圆弧形。
(8)中和剂仓内壁锥斗部宜设流化装置,以避免下料系统堵塞。
(9)中和剂仓应密闭,内表面应平整光滑不积粉。
(10)中和剂仓顶部应设置压力释放阀和袋式除尘器。
(11)中和剂仓应设置料位计。
(12)各条烟气净化系统中和剂的供应宜集中布置。
(13)每条烟气净化装置的中和剂供应设置单独的计量装置,并根据烟气在线监测系统中SO2、HCl反馈自动调节。
6.2.2.2脱酸反应系统应满足下列条件
(1) 脱酸反应系统主要由立式反应器组成,从反应器开始至滤袋前均为脱酸反应过程,在反应器中的烟气停留时间不得低于0.8秒;
(2)反应塔的容量宜按垃圾燃料锅炉相对应的MCR工况下烟气量设计,允许运行烟气量按MCR工况下烟气量的55%~110%考虑。若烟气量低于MCR工况下烟气量的55%需考虑应器前补风措施。
(3)吸收系统设计时,反应塔阻力宜控制在1800Pa以下,反应塔出口烟温应高出酸露点温度10℃~20℃。
(4)在反应器和布袋除尘器之间宜设预除尘处理器。
6.2.2.3增湿循环灰系统应满足下列条件
增湿循环灰系统主要由流化底仓(包括流化槽)、循环灰给料机、增湿混合器、工艺水、流化风系统系统等组成
(1)向设置在反应器外的增湿混合器里喷水,对循环灰进行增湿,提高Ca(OH)2的反应活性;
(2)增湿后循环灰仍具有良好的流动性,并均匀地加入脱酸反应器中,易在反应器中与烟气均匀混合并随烟气一起带走;
(3)喷枪用喷嘴采用压力雾化扇形喷嘴,喷枪应使冷却水充份雾化,雾化水不能接触湿合器壳体。喷入的冷却水量应根据脱酸装置出口烟气温度自动调节。
(4)采用生石灰作中和剂则需增设生石灰消化系统或消化器;
(5)循环灰给料机应能均匀不间断给料,给料量根据给水量实时调节。
(6)流化仓(包括流化槽)需有足够的容量以保证循环给料机连续给料。
(7)流化风机的风量、风压应保证灰流化效果。
6.3 湿法脱酸工艺
6.3.1 湿法洗涤脱酸系统一般应包括碱液存储和供应系统、烟气系统、反应器系统、工艺水系统、管道阀门、仪表和控制系统。
6.3.2 湿法洗涤脱酸系统的设计工况宜采用垃圾焚烧炉燃用设计垃圾种类120%MCR的烟气条件在经过半干法脱酸、干法脱酸和SCR工艺后的烟气条件和烟气温度。
6.3.3 烟气酸性污染物浓度应综合考虑燃用垃圾种类、焚烧炉燃烧工况、半干法脱酸、干法脱酸和SCR工艺等因素,湿法洗涤脱酸系统设计工况处理的烟气酸性污染物浓度一般不应高于:SO2浓度:70%垃圾焚烧炉的出口浓度,HCL:30%垃圾焚烧炉的出口浓度,HF:30%垃圾焚烧炉的出口浓度,或根据实际情况决定。
6.3.4 垃圾焚烧湿法洗涤脱酸系统,宜采用钠碱中和剂进行湿法洗涤脱酸。
6.3.5 碱液存储和供应系统应满足下列条件:
(1)碱液存储和供应系统宜采用n台垃圾焚烧炉烟气湿法洗涤脱酸系统公用制设置,系统包括一台卸碱泵、一个碱液罐、两台碱液输送泵、两个碱液稀释罐、两台碱液搅拌泵、n+1台碱液计量泵、相应的管道阀门仪表等。
(2) 贮存碱液装置和管道、阀门、输送泵等设备应考虑防腐要求。
(3) 碱液罐的容量应根据市场运输情况和运输条件确定,一般不小于n台垃圾焚烧炉烟气湿法洗涤脱酸系统设计工况下4-7天的耗量。
(4) 两台碱液稀释罐一用一备,单台碱液稀释罐的容量一般不小于n台垃圾焚烧炉烟气湿法洗涤脱酸系统设计工况下1天的耗量。
(5) 碱液罐和碱液输送泵以及出口至碱液稀释泵管道阀门等应采用电伴热。
6.3.6 反应器系统应满足下列条件
(1) 反应器应设置pH计,根据酸性污染物排放浓度控制碱液的补充;反应器应设置盐度计,根据盐度,控制废水的排放。
(2) 反应器冷却部应设置两层喷淋层,冷却液循环泵应设置两台,一用一备。减湿部采用填料层或孔板,减湿液循环泵应设置两台,一用一备。除雾器采用填料除雾器或折流板除雾器。
(3) 反应器减湿热交换器宜采用板式或管式热交换器,热交换器冷却循环水宜由全厂统一考虑。
(4) 反应器进口段应采用防腐措施。
6.3.7 工艺水系统应满足下列条件
(1)工艺水系统宜采用所有垃圾焚烧炉烟气湿法洗涤脱酸系统公用制设置,系统包括一个工艺水箱、两台工艺水泵,每台反应器对应高位布置的工艺水箱,相应的管道阀门仪表等。系统容量应满足GGH冲洗、碱液稀释和反应器补水用。
(2)每台反应器应配置的对应高位布置的工艺水箱,水箱容积应为事故状态下烟气系统急冷5分钟所需工艺水。
6.3.8 烟气系统
(1)烟气系统可统一考虑设置一台引风机,引风机可布置于系统的上游或下游,根据现场情况定。
(2)烟气换热器的受热面均应采取防腐、防磨、防堵塞、防玷污等措施,与脱酸后烟气接触的壳体亦应采取必要的防腐措施。
(4) 当设置旁路烟道时,脱酸装进出口和旁路挡板门均应采用双挡板形式,应有良好的操作和密封性能,并应设置密封风系统。
(5)反应器出口至加热器入口之间的烟道应作防腐措施。
(6)烟气换热器下部烟道应装设疏水系统。
7 除尘工艺
7.1 一般要求
7.1.1 除尘工艺和袋式除尘器本体设计应符合《垃圾焚烧袋式除尘工程技术规范》HJ2012-2012的相关要求。
7.1.2袋式除尘器的安装应符合《袋式除尘器安装技术要求与验收规范》JB/T8471和《脉冲喷吹类袋式除尘器》JB/T8532的规定
7.1.3 除尘器主体设备应选择袋式除尘器,袋式除尘器滤料的选择应根据烟气成分、温度、流量、含尘量、飞灰粒度分布等因素考虑。
7.2 袋式除尘器入口温度
袋式除尘器的入口温度应高于烟气露点10~20℃,且不高于滤料允许操作温度。下表为滤料允许的操作温度
生活垃圾焚烧烟气净化袋式除尘器的滤料宜采用聚四氟乙烯(PTFE)并PTFE覆膜。
7.1 过滤面积和过滤速度
7.3.1 袋式除尘器的过滤速度应根据烟气和粉尘的理化性质、除尘器入口粉尘浓度、除尘器压力降、清灰方式、有害物质的排放浓度及滤料特性等确定,宜为0.8~1.0m/min,但本规范对特定工艺有明确要求的除外。
7.3.2 袋式除尘器宜设置若干个独立的过滤仓室,其数量不少于4个。各过滤仓室进、出口应设置切换阀门,并具有自动和手动、阀位识别、流向指示等功能。
7.3.3 过滤面积和滤袋数的计算
在线清灰的袋式除尘器过滤面积按式7-1计算
式中:
S——过滤面积,m2
Q——最大工况烟气量,m3/h
V——过滤速度,m/min
S1—单个过滤室的面积,m2;
式中:
n——滤袋个数,计算后取整数
D——单个滤袋的外径,m
L——单个滤袋的长度,m
7.3.4 除尘器每个仓室宜设置压差检测装置。
7.1 清灰控制方式
袋式除尘器应设置压差控制和定时控制2种清灰方式。
7.2 灰斗伴热及其它要求
7.5.1 袋式除尘器不应设置旁路,应设置热风循环系统。
7.5.2 灰斗、卸灰和输灰设备应防止粉尘吸湿和板结,可采用电为热源的伴热装置,不宜采用蒸汽伴热形式。
7.5.3 袋式除尘器净气室内表面应做防腐处理。
7.5.4 新建袋式除尘器、批量更换滤袋后或长期停运的除尘器,在除尘器热态运行前应对滤袋预涂灰,确保滤袋表面形成预涂层。
7.3 袋式除尘器的控制
应符合《垃圾焚烧袋式除尘工程技术规范》HJ2012 8检测与过程控制的要求。
8 重金属和二噁英吸附工艺
烟气中二噁英排放应每年至少检测一次。无热能回收的生活垃圾焚烧厂,应设置烟气急冷设备,减少烟气在500℃~200℃温度区的滞留时间。
8.1 烟道喷射工艺
8.1.1 二噁英等有机污染物的去除除应保证垃圾完全燃烧,严格控制二次燃烧室内焚烧烟气的温度、停留时间、气流扰动工况外,还应喷入活性炭吸附。
8.1.2 活性炭品质要求见下表
8.1.3 活性炭储存量、储存应满足下列要求
(1) 活性炭仓的有效储存量应根据供应和运输情况确定,宜控制在全厂MCR运行条件下3~5天的消耗量。
(2) 活性炭仓应密闭,内表面应平整光滑,宜设置防堵塞装置。活性炭应用氮气充填,应采取措施防止仓内温度过高。
8.1.4 输送、计量应满足下列要求
(1) 每条焚烧线应单独设置一套活性炭供应装置并计量,活性炭的供应量与烟气量成正比例,由计算机控制,实现供应速度控制,计量精度应不大于满量程的1.5%。
(2) 活性炭粉的输送应做到连续、均匀。
8.1.5 应在烟气反应器或急冷塔出口至袋式除尘器入口之间的烟道适当位置喷入活性炭,且应保证和烟气充分混合。伸进烟道的活性炭输送管和喷嘴应具有耐腐蚀性能。
8.1.6 活性炭喷射系统应采用单元制,且喷射系统间能够相互备用。
8.1.7 活性炭储藏室应具有防爆措施。
9 脱硝工艺
9.1 选择性催化还原工艺(SCR)
9.1.1 SCR系统一般应包括还原剂系统、催化反应系统、公用系统和辅助系统等。
(1) 还原剂系统包括还原剂的供应、卸载、储存及制备等。
(2) 催化反应系统包括主烟道、旁路烟道、烟气导流及整流、空气稀释、还原剂的混合与喷射、反应器、催化剂等。
(3) 公用系统包括压缩空气、蒸汽、燃油燃气、消防及安全防护等。
(4) 辅助系统包括烟气-烟气加热器(GGH)、蒸汽-烟气加热器(SGH)、烟气循环加热、吹灰器、催化剂再激活等。
9.1.2 SCR应布置在除尘器下游或湿法洗涤出口低尘段,反应区间温度宜为160℃~240℃。
9.1.3 反应器应设旁路烟道,旁路阀门应采用双层挡板门,挡板门应设置密封风及密封风加热系统。
9.1.4 反应器、催化剂模块壳体应考虑烟气结露的影响,做好防腐措施。
9.1.5 SCR系统中催化剂宜采用1+1或2+1的垂直布置形式,催化剂最大装入量时总压降不宜超过1400Pa,在含有GGH、SGH的工艺中,总压降不宜超过5000Pa。
9.1.6在催化剂最大装入量情况下的设计脱硝效率不宜低于80%。
9.1.7氨逃逸率宜小于5.0mg/m3。
9.1.8 脱硝系统负荷响应能力应满足焚烧炉85%~110%MCR负荷变化的要求。
9.1.9 还原剂选择和要求应满足如下内容
在人口稠密地区或氨水运送受限地区的烟气脱硝装置,宜采用尿素为还原剂;在氨水供应方便的地区,可根据项目具体情况比较分析后选用氨水做还原剂,不宜采用液氨做还原剂。
9.1.9.1 尿素应满足下列要求
(1) 应符合GB2440标准,总N含量≥46.3%,
(2)尿素颗粒宜采用专门的储仓堆放,袋装尿素应选用专门场地架空堆放,做好防潮处理。
(3)储仓容量宜按全厂脱硝系统MCR工况下连续运行4~7d的总消耗量设计,材质选用不锈钢。
(4)尿素溶解罐应设置加热和保温,尿素储存罐、氨水储存罐、设备、阀门、管道等应根据使用地情况设置保温、加热或伴热装置。
9.1.9.2 氨水应满足下列要求
(1) 应符合GB12768标准,
(2) 氨水储罐容积宜按全厂脱硝系统MCR工况下连续运行4~7d的总消耗量设计,材质宜选用不锈钢或FRP、PE等材质。
(3) 氨水储存区域应设置安全围堰、氨气泄露报警装置、氨水收集和排放设施,露天布置时,应设置适当的防晒和喷淋降温设施。
(4)氨和空气的混合气体的温度应高于水冷凝温度
(5)用氨水作为还原剂时,宜采用质量浓度为20%~25%的氨水溶液
9.1.10 所有与尿素溶液、氨水接触的设备、阀门、仪表宜选用不锈钢,管道及管件可采用不锈钢、PPR或PE等材质,全系统禁铜。
9.1.11 还原剂制备系统应能连续、稳定地供应运行所需要的氨流量,并满足负荷波动时对氨供应量调整的响应要求。
9.1.12 氨喷入方式一般分为格栅式、涡流式以及直接喷射,SCR系统宜采用喷格栅式或涡流式喷氨方式,在条件允许时亦可采用直接喷射方式。
9.1.13 催化反应系统应满足下列要求
(1)催化剂应符合DL/T 1286要求。
(2)催化剂可选择蜂窝式、板式、波纹式或其它形式。催化剂形式、催化剂中各活性成分含量及催化剂用量应根据烟气工况、脱硝效率等因素确定。
(3)催化剂应制成模块,各层模块规格统一、具有互换性,模块壳体应采用钢结构框架,并便于运输、安装和起吊。
(4)催化剂模块应设计有效防止烟气短路的密封,密封的寿命不低于催化剂的寿命。
(5)催化剂模块壳体、支撑件应考虑必要的防腐措施。
9.1.14 反应器应满足下列要求
(1)反应器的设计压力应符合DL/T5121的规定,反应器的设计温度按焚烧炉MCR工况下最高温度取值。
(2)反应器内催化剂迎面平均烟气流速的设计应满足催化剂的性能要求,一般取2m/s~6m/s。
(3)反应器平面尺寸应根据烟气流速确定,并根据催化剂模块大小及布置方式进行调整。反应器有效高度应根据模块高度、模块层数、层间净高、吹灰装置、烟气整流格栅、催化剂备用层高度等情况综合决定。
(4)反应器入口段应设导流板,出口应设收缩段,其倾斜角度应避免积灰。反应器侧壁应对催化剂部位应设置催化剂装载门和人孔。
(5)反应器顶部应设置烟气均流装置。
(6)反应器应布置在除尘器下游或湿法洗涤出口低尘段,反应器应设置旁路烟道,挡板门宜采用双层密封结构,配置密封风机和加热器。
(7)反应器入口温度宜≥160℃,温度不足时应设置SGH或GGH。
(8)SGH、GGH布置时应考虑必要的排水措施,防止管系冲洗对催化剂的影响。
(9)反应器应设置必要的催化剂再生系统,再生温度应满足300℃,48h运行。
(10)反应器应设检修起吊装置,起吊高度应满足最上层催化剂进口的起吊要求,起吊重量按催化剂模块起吊重量确定。
(11)每层催化剂出口应设置氨气分布监测口。
(12)每层催化剂入口宜设置吹灰装置,吹灰装置可选用声波、蒸汽或多种联合吹灰方式。
(13)反应器内壁及催化剂支撑梁应考虑必要的防腐措施。
(14)反应器及进出口烟道应做CFD(流场数字化模拟);必要时宜做实物模型,对流场进行验证,模型与实物比例为1:10或1:15.
9.1.15 辅助系统
(1) 烟道设计应符合DL/T 1286要求。
(2) 烟气温度低于酸露点温度时,GGH应选用PTFE材质。
(3)稀释空气量应按设计和校核工况中的较大耗氨量、稀释后混合气体中氨气的体积浓度不高于5%进行设计,稀释空气宜从SCR反应器出口引出,稀释风机宜采用离心风机,压力不低于6kPa。
(4) 稀释风管内介质流速按8m/s~15m/s设计,在喷氨点下游宜装设静态混合器或采用其他增强混合的方式。
(5) 稀释空气与氨混合后一般以分区方式喷入烟气,每个区域系统应具有均匀稳定的流量特性,并具有独立的流量控制和测量手段。
(6) 氨气喷入装置应具有防磨和防堵措施。
(7) 最低喷氨温度应根据烟气条件确定,并不低于催化剂要求的最低运行温度。
9.2 选择性非催化还原工艺(SNCR)
9.2.1 SNCR系统一般应包括还原剂储存及制备、输送、计量分配及喷射系统等组成。
(1) 还原剂系统包括还原剂的供应、卸载、储存及制备等。
(2) 还原剂的储存与制备包括尿素储仓或液氨(氨水)储存,以及尿素溶解、稀释或液氨蒸发、氨气缓冲等设备。
(3) 还原剂的输送包括蒸汽管道、水管道、还原剂管道及输送泵等。
(4) 还原剂的计量分配包括还原剂、雾化介质、稀释水的压力、温度计量设备,以及流量的分配设备等。
(5) 还原剂的喷射包括喷射枪及推进装置等。
9.2.2喷入炉内的还原剂位置应在焚烧炉烟气温度850℃至1100℃的区域内,在炉内停留时间宜在1~2秒。
9.2.2 SNCR系统氨逃逸浓度应控制在8mg/m3以下。
9.2.3 脱硝系统对锅炉效率的影响应小于0.5%
9.2.4 脱硝系统应能在焚烧炉85%~110%MCR下持续安全运行。
9.2.5 脱硝系统负荷响应能力应满足焚烧炉负荷变化的要求。
9.2.6 脱硝系统应不对焚烧炉运行产生干扰,也不增加烟气阻力。
9.2.7 脱硝工艺中常用的还原剂主要有尿素和氨水,不宜采用液氨。尿素和氨水要求分别见9.1.9.1和9.1.9.2
9.2.8 还原剂输送应满足下列要求
(1)多台焚烧炉可共用1套还原剂输送系统。
(2)每套输送系统应设置2台输送泵,1台运行,1台备用,输送系统应设置背压回流装置。
(3)采用尿素做还原剂时,尿素溶液输送系统应设置伴热装置。伴热装置的功率应能补偿尿素溶液输送途中热量损失的需要。
(4)还原剂输送系统应设置过滤器。
(5)还原剂输送系统每台焚烧炉宜设置1套计量分配系统。
(6)还原剂原液应在计量分配系统中稀释成≤5%的溶液,分配至还原剂喷射系统。
(7)还原剂原液及稀释水应设置流量调节和计量装置,各分配支管也应配置计量装置。
(8)计量分配系统布置区域应设置氨气泄露监测装置。
9.2.9 还原剂喷射应满足下列要求
(1)尿素溶液应喷射在900~1100℃区域,氨水溶液应喷射在850~1050℃区域。
(2)多喷嘴喷射器应有足够的冷却保护措施以使其能承受反应区域的最高温度。
(3)多喷嘴喷射器应有伸缩机构,当喷射器不使用、冷却水流量不足、冷却水温度过高或雾化空气流量不足时,可将其从焚烧炉中抽出。
(4)还原剂溶液应根据炉膛截面、高度等几何尺寸进行喷射系统的设计,使其与烟气达到充分均匀混合,喷嘴宜设置不小于2层。
(5)还原剂喷射系统应避免堵塞,具有清扫功能。
(6)喷射器宜采用双流体喷射器,喷射器宜配备电动或气动推进机构。
(7)喷射器应配置冷却风系统和雾化风系统,雾化风应采用压缩空气,并配有调压装置。
(8)喷射器喷头应选用锥形、扇形或多种形式的组合喷嘴,喷射面积尽量覆盖烟气截面。
(9)喷射器应采取必要的措施,防止滴液,避免对水冷壁的腐蚀。
10 排烟系统
10.1 引风机
10.1.1 引风机的风量、风压、功率的选择计算应能保证系统能顺利排烟,焚烧炉内处于微负压状态。
10.1.2 当风机不在风机产品设计的标准状态下运行时,其风量、风压和轴功率应进行换算。
10.1.3 进引风机的风量计算应包括如下内容:
(1)垃圾焚烧运行中,过剩空气条件下的湿烟气量
(2)控制温度用的导入系统内的冷空气量
(3)烟气喷水降温时水蒸气增加量
(4)烟气净化系统投入药剂或增湿引起的烟气量的增加量
(5)引风机前漏入系统的空气量
(6)因工艺所需其它导入系统的空气量
10.1.4 引风机压力的计算
(1)烟气管路系统沿程阻力和局部阻力计算可根据经验数据选取,亦可进行水力计算。
(2)各运行设备(包括阀门等)在工况条件下的阻力
(3)风机的动压损失
(4)焚烧炉内负压
10.1.5 引风机风量、风压富裕系数
引风机风量、风压应具有一定的富裕系数,风量富裕系数宜为MCR状态下1.2~1.3,风压富裕系数宜为MCR状态下1.2~1.3
10.1.6 引风机的调速
引风机应采用变频调速或液力耦合调速装置进行调节,引风机入口管道上宜设置调节阀。
10.2 烟气管道及其它
10.2.1 烟气管道内风速宜选择10~25 m/s,袋式除尘器前的管道内风速宜选择数值偏大些,袋式除尘器后的管道内风速宜偏小些。
10.2.2 烟气管道应考虑热膨胀引起的伸缩量的吸收。
10.2.3 烟气净化系统设备和管道应考虑防腐要求。
10.2.4 含尘量高的烟气应尽量避免使用水平管道,在管道最低点宜设置清除积灰装置。
10.2.5 CFB工艺需要设有烟气再循环烟道,以适应锅炉60-110% MCR工况下烟气变化,保证系统正常运行。
10.2.6 湿法脱酸烟气系统应装设烟气换热器,设计工况下GGH净烟气侧出口的烟气温度一般宜达到125℃及以上排放,不应低于110℃;通过后续的蒸汽加热器(SGH),烟气温度宜达到140℃以上。
10.2.7湿法脱酸烟气换热器宜采用管式换热器,漏风率一般不大于0.1%,材质采用PTFE防腐材料。
11 烟囱及烟气污染物排放在线监测
11.1 烟囱监测及取样监测
11.1.1 烟囱应按《固定污染源排放气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》GB/T16157的要求设置永久采样孔,并在采样孔正下方1m处设置不小于3m2的带护栏的安全监测平台,并设置永久电源(220V)。
11.1.2 烟囱的设计应按现行国家标准《烟囱设计规范》GB50051的有关规定执行,高度应符合《生活垃圾焚烧污染控制标准》GB18485的规定和环评批复文件的要求。
11.1.3 出口内径根据焚烧炉MCR运行时烟气量计算确定,出口烟气流速应大于10m/s且小于30m/s。
11.2 烟气污染物在线监测
11.2.1 在线监测的内容为:一氧化碳、氧气、颗粒物、二氧化硫、氯化氢、氮氧化物、烟气流量、温度、压力、氨气。污染物排放指标应与当地环保主管部门联网。
11.2.2 烟气在线监测装置应安装在净化系统最后一台设备出口烟气管道直管段或烟囱距地面8~20米处,且满足检测仪表对直管段的要求
12. 保温和飞灰输送
12.1 保温
12.1.1 烟气净化系统设备和管道应考虑保温,保温要求应符合《工业设备及管道绝热工程设计规范》GB50264-2013
12.2 飞灰输送
12.2.1 飞灰输送不得采用人力和敞开式容器,应采用密闭式机械输送和(或)气力输送。
12.2.2 气力输送接受装置可为飞灰储仓(罐),应在仓(罐)顶设袋式除尘器,袋式除尘器的过滤风速应小于0.5m/min
12.2.3 飞灰输送管应以水平方向进入飞灰仓(罐),且位于飞灰仓(罐)的上部。
12.2.4 飞灰仓(罐)顶部应有不小于1.5m的气体缓冲空间。
13 控制要求
13.1 一般规定
13.1.1 烟气净化系统应独立采用PLC控制或进入焚烧厂DCS控制系统控制。
13.1.2 烟气控制系统采用单独的PLC控制时,重要的控制数据应上传至焚烧厂DCS控制系统中,并能由DCS控制系统进行紧急停车。
14 验收
14.1 一般要求
14.1.1 烟气净化系统工程应由建设单位组织安装单位、供货商、工程设计单位、工程监理单位进行验收,对机械设备和控制系统的性能指标、安全性、可靠性和排放指标进行考核。
14.1.2烟气净化系统工程应按《建设项目(工程)竣工验收办法》、《火力发电厂基本建设工程启动及竣工验收规程》、相应专业现行验收规范、项目所在地政府有关部门颁布的相关条例和本标准的有关规定进行。
14.2 环境保护验收
14.2.1 烟气净化系统工程竣工环境保护验收应满足《建设项目竣工环境保护验收管理办法》规定的条件。
14.2.2 烟气净化系统工程环境保护验收的主要技术依据包括:
项目环境影响报告书及其批复文件;
污染物排放检测报告;
批准的设计文件和设计变更文件;
施工过程文件;
监理文件;
试运行期间的烟气连续监测报告;
完整的净化工程试运行记录。
《垃圾发电站烟气净化系统技术规范》条文说明
3.1 炉排垃圾焚烧炉:
以机械炉排方式为主利用高温氧化方法处理垃圾的设备。
条文说明:该定义参照CJJ-90及《生活垃圾流化床焚烧工程技术导则》报批稿修改后编写,《生活垃圾焚烧炉及余热锅炉》GB/T 18750-2008规定:机械炉排式生活垃圾焚烧炉为:采用层状燃烧方式的生活垃圾焚烧炉。
3.2 流化床垃圾焚烧炉
条文说明:之前版本的烟气净化工艺均把流化床锅炉的烟气系统排出在外,由于流化床的特殊性,其烟气净化系统与炉排炉区别极大,尤其是国内现阶段还有很多没有前处理的流化床锅炉的烟气需要进行规范管理,因此此次将循环流化床炉烟气亦包含在内。
定义:循环流化床方式为主利用高温氧化方法处理垃圾的设备为流化床垃圾焚烧炉。摘自《生活垃圾流化床焚烧工程技术导则》报批稿。《生活垃圾焚烧炉及余热锅炉》GB/T 18750-2008规定:流化床式生活垃圾焚烧炉:采用沸腾燃烧方式的生活垃圾焚烧炉。
3.12 中和剂 neutralizing agent
在脱酸系统中用于与烟气中二氧化硫(SO2)、氯化氢(HCL)、氟化氢(HF)等酸性物质发生反应的物质和原料。通常,在烟气净化中使用最广泛的中和剂为消石灰(Ca(OH)2)、生石灰(CaO)、碳酸氢钠(NaHCO3)或氢氧化钠(NaOH)等。
条文说明:本规范着重考虑后端的独立的烟气净化系统。因此,炉内脱酸的措施(包括喷钙,一些国外炉排采用的中间隔板,再循环等)和燃烧系统相关较大,不在本规范中考虑。
消石灰是 CFB、NID、SDA制浆、SDA干粉喷射等工艺使用的主要中和剂;生石灰是NID、SDA制浆等工艺的可选用的中和剂;如果CFB也采用生石灰需要增加消化器系统,这有利于提高脱除效率,降低运行成本;碳酸氢钠是SDA干粉喷射工艺的可选用中和剂,理论上CFB和NID也可以使用,但由于小苏打的吸潮性,同步喷水可能会引发烟道堵塞;目前国内没有工程实践;NAOH是湿法洗涤工艺使用的主要中和剂。
4.1.5 烟气净化系统应包含脱酸系统、除尘系统、活性炭吸附、脱硝系统和排烟系统。
条文说明:炉排炉焚烧炉烟气净化系统,脱酸宜采用“半干法+干法+活性炭吸附+布袋除尘器”工艺;对脱酸排放要求较高的地区,宜在布袋除尘器尾部追加湿法烟气净化工艺;脱硝宜采用SNCR工艺;对NOx排放要求较高地区,宜在布袋除尘器或湿法反应器尾部追加SCR工艺。
流化床焚烧炉的烟气净化系统,宜采用“炉内喷钙+循环流化干法+活性炭吸附+布袋除尘器”工艺;对脱酸排放要求较高的地区,宜在布袋除尘器尾部追加烟气湿法脱酸;脱硝宜采用SNCR工艺;对NOx排放要求较高地区,宜在布袋除尘器或湿法反应器尾部追加SCR工艺。
实践中,我们有时会遇到炉膛温度不够高,SNCR效率低下的情况;建议流化床更适宜采用SCR工艺来完成脱硝。
5.2 烟气成分计算及温度确定
烟气温度及波动范围
炉排炉焚烧炉锅炉出口烟气温度宜取190~240℃;流化床焚烧炉锅炉出口烟气温度宜取160~180℃,如考虑采用半干法烟气净化工艺的流化床焚烧炉锅炉出口烟气温度宜取180~200℃。
条文说明:对于流化床,主要考虑到燃煤含硫过高时,为了脱除SOx石灰投入量增加而导致CaCl2造成对脱酸系统的不利因素,尤其是糊袋及斜槽流动性变差的因素,因此需要控制排烟温度,给予一定的降温空间。
6 脱酸工艺
条文说明:烟气净化系统主要由脱酸系统、重金属及二噁英吸附系统、脱硝系统、除尘系统、排烟系统、飞灰输送系统、自控系统和烟囱及烟气污染物排放在线监测系统组成。脱酸工艺按反应物是否排出废水分为:干法净化、半干法净化及湿法净化3种工艺;脱硝分为SNCR和SCR 两种工艺;除尘分为袋式除尘器、湿式洗涤。
6.1 半干法脱酸工艺
6.1.1 半干法脱酸组合工艺包含:半干法旋转喷雾反应系统、石灰浆制备及输送系统、活性炭喷射系统、除尘器系统、引风机、输灰系统和(或)脱硝系统。
条文说明:是否需要明确采用旋转喷雾雾化器,还是只要依据定义明确中和剂是以液态进入,淡化描写具体的工艺设备。但这将直接导致投标方以固定喷雾的半干法来替换旋转喷雾法,从而降低建设成本,但其运行成本不得不提高。如确定不强调“旋转喷雾”这一关键字,则本条描述可以改为如下:“半干法脱酸组合工艺包含:半干法喷雾反应系统、中和剂制备及输送系统、活性炭喷射系统、除尘器系统、引风机、输灰系统和(或)脱硝系统。”其实际存在2种执行的可能,采用钙基的中和剂+旋转喷雾;或者采用钠基的中和剂+固定喷雾。
6.2.1.5 除尘器系统应满足下列条件
(1) 过滤风速在100%负荷下不大于0.75m/min设计。
(2) 袋式除尘器进口应设预除尘,以降低除尘器的负荷。
(3) 其余部分参见7。
条文说明: CFB工艺配置的除尘器运行工况要比其它工艺的除尘器苛刻,主要是原因是烟尘的浓度大。
6.3 湿法脱酸工艺
湿法洗涤脱酸装置应根据酸性污染物和白烟控制规划和环评要求、水源情况、全厂综合能耗、场地布置等因素,经全面技术经济比较后,一般宜布置半干法脱酸、干法脱酸和SCR装置后;如需特别考虑基本消除白烟,湿法洗涤脱酸装置可以布置在SCR前。
6.3.4 垃圾焚烧湿法洗涤脱酸系统,宜采用钠碱中和剂进行湿法洗涤脱酸。
条文说明:由于垃圾焚烧湿法洗涤通常应用在干法或半干法工艺之后,入口酸性指标较低,因此其消耗中和剂的量较小,钠碱具有全溶液形态,在脱酸运行中平稳性较高,没有钙基脱硫及磨损沉积等问题。在后处理问题中,由于钙基通过石膏形态排除,因垃圾焚烧行业与燃煤的不同,将混杂着大量的有害物质,石膏将成为二次污染物。同样由于入口酸性浓度低,钠碱的废水排放值中的硫酸根离子浓度并不会较大,虽然对废水处理造成了一定的困难,但整体利大于弊。目前国内垃圾焚烧行业还未有采用钙基中和剂的工程应用,均采用钠基中和剂。此外由于钙基的湿法洗涤会夹带石膏雨,因此需要增设高效除污器或者电除尘。而钠基为全溶液,通常采用冷却部将烟气湿度降低后,对烟气再热,从而达到消除白烟的目的。
9脱硝工艺
条文说明:脱硝工艺应首先考虑加装或改装低氮燃烧系统,如:烟风再循环,采用低氮燃烧工艺时,不应降低焚烧炉效率和影响焚烧炉正常运行;采用低氮燃烧技术后,应配套SNCR脱硝技术进一步降低氮氧化物排放浓度;采用低氮燃烧技术+SNCR脱硝技术后,氮氧化物浓度仍达不到排放标准的,可考虑采用SCR脱硝技术。
垃圾发电厂生产监控系统技术规范(征求意见稿)
前 言
本规范是根据国家能源局(国能科技[2015] 12号)、中国电力企业联合会(中电联标准[2015] 14号)文件的要求进行编写。
垃圾发电厂近年来发展迅速,在监控系统方面一直参考火力发电厂标准进行建设,但是垃圾发电厂和火力发电厂在工艺上存在较大区别,急需一套标准对垃圾发电厂的监控系统建设提出要求和指导。因此,本规范的制定势在必行。
本规范由中国电力企业联合会提出。
本规范由国家能源局归口并解释。
本规范按照GB/T 1.1-2009给出的规则起草。
本规范主编单位:北京恒泰实达科技股份有限公司、中国节能环保集团公司
本规范参编单位:中国五洲工程设计有限公司、中国电力工程顾问集团东北电力设计院有限公司、南京信业能源科技有限公司、铁力山(北京)控制技术有限公司。
本规范主要起草人:xxx、xxx
本规范主要审查人:xxx、xxx
垃圾发电厂监控系统技术规范
1 范围
本规范规定了的垃圾发电厂监控系统的构成、功能、软硬件配置、网络设置和系统安全,以及文档资料和验收等方面的具体要求。
本规范适用于新建、扩建或已建垃圾发电厂的监控系统的建设和改造。
2 规范性引用文件
下列文件中的条款通过本规范的引用而成为本规范的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改单(不包括勘误的内容)或修订版均不适用于本规范,然而,鼓励根据本规范达成协议的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本规范。
GB 50115 工业电视系统工程设计规范
GB 50174 电子信息系统机房设计规范
GB 50339 智能建筑工程质量验收规范
GB 50462 电子信息系统机房施工及验收规范
GB 50016 建筑设计防火规范
GB/T 8117电站汽轮机热力性能验收试验规程
GB/T 8566信息技术软件生存周期过程
GB/T 8567计算机软件产品开发文件编制指南
GB/T 9385计算机软件需求说明编制指南
GB/T 9386计算机软件测试文件编制规范
GB/T 10184电站锅炉性能试验规程
GB/T 12504计算机软件质量保证计划规范
GB/T 12505计算机软件配置管理计划规范
GB/T 14394计算机软件可靠性和可维护性管理
GB/T 15853软件支持环境
GB/T 17859计算机信息系统安全防护等级划分准则
GB/T 30372 火力发电厂分散控制系统验收导则
GB50049-2011 小型火力发电厂设计规范
DL/T904 火力发电厂技术经济指标计算方法
DL/T 950 电厂标识系鱿设计导则
DL/T996火力发电厂汽轮机电液控制系统技术条件
DL/T1091火力发电厂锅炉炉膛安全监控系统技术规程
IEC 60073人机界面标志标识的基本和安全规则指示器和操作器的编码规则
IEC 61158 工业通信网络-现场总线规范
国家电力监管委员会5号令电力二次系统安全防护规定
国家电力监管委员会电监安全〔2006〕34号电力二次系统安全防护方案
3 术语和定义
3.1
监控系统 supervision and control systems
利用计算机对生产过程进行实时监视和控制的系统。
3.2
分散控制系统distributed control system (DCS)
以计算机、通信和屏幕显示技术为基础,实现对生产过程的数据采集、控制和保护功能,并实现数据共享的多计算机监控系统。
3.3
厂级监控信息系统supervisory information system for Plant level
主要为垃圾发电厂建立全厂生产过程实时历史数据库平台、为全厂实时生产过程综合优化服务的实时生产过程监控和管理的信息系统。
3.4
过程控制站distributed process unit (DPU), process control unit (PCU)
能够实现生产过程中相对独立子系统的数据采集、控制和保护功能的装置,包含控制处理器CP、输入输出模件、通信模件、现场信号接口等硬件。它是DCS主控通信网络上的节点。
3.5
人一机接口human-machine interface (HMI)
具备可视画面、可复制和转移的数据记录以及输入、操作工具,对控制系统进行组态、编程、监视、操作的计算机系统。
3. 6
输入输出input and output(I/0)
具有如下功能的部件或组件:能够将生产过程参数转换为工业控制计算机系统能够接收的数字信号输入系统,或将工业控制计算机系统输出的数字信号转换为相应过程控制部件、设备能够接收的物理量或电能量。
3 .7
主控通信网络main communication network(MCN)
连接分散控制系统中各过程控制站、人一机接口站(操作员站、工程师站)或人一机接口数据服务器的实时数据通信网络。
3.8
数据采集系统data acquisition system (DAS)
在分散控制系统中,DAS完成对工艺系统和设备的运行参数、状态、诊断信息的数据采集、处理,利用数据库管理功能对数据进行存储、检索,组态多种形式画面,实现对机组实时运行的监控,以及历史数据分析、运行参数分析、运行操作指导等功能。
3.9
模拟量控制系统modulating control system (MCS)
实现对锅炉、汽轮机、发电机及辅助系统的过程参数进行连续自动调节的控制系统的总称。机炉协调、燃烧控制、给水控制等闭环控制系统包含在MCS中。
3.10
开关量控制系统on-off control system (OCS)
实现机、电、炉及其辅助设备启、停或开、关的操作及对某一工艺系统或主要辅机按一定规律进行控制的控制系统,包括顺序控制系统。
3.11
现场总线fieldbus
根据国际电工委员会工EC 61158定义:安装在制造和过程区域的现场装置与控制室内的自动装置之间的数字式、串行、多点通信的数据总线称“现场总线”。
4 总则
4.1 垃圾发电厂监控系统应由生产监控系统、管理监控系统、和生产运行环境等软硬件设备构成,管理监控系统根据实际情况可分期建设。
4.2 垃圾焚烧发电厂中其它监控系统如:汽机的DEH系统、DCS控制系统、电气升压站、发电、厂用电系统的电气综合自动化系统ECS、化水DCS、焚烧炉ACC等控制系统,宜将各控制系统统一接入到生产监控系统中,逐渐实现生产监控系统对各监控系统的统一监控。
4.3 生产监控系统是实现生产过程的数据采集、监视、控制和设备运行保护等功能,并进行数据共享的生产监控系统,主要用户为生产控制人员。
4.4 管理监控系统是实现全厂实时生产过程的优化服务和监督管理,完成生产设备状态管理和安全管控的生产管理系统,主要用户为生产管理人员。
4.5 生产运行环境是指为了保障生产监控的工作的进行和能力提高所需的环境和硬件设施,主要为中控室、电子信息机房和信息网络设施。
4.6 生产监控系统完成生产运行数据的采集,通过安全方式提供给管理监控系统,结合管理监系统采集的生产设备状态信息和运行管理信息进行综合分析,在中控室结合视频监控信息进行多形式的展示,促进生产监控工作效率的提高。
4.7 垃圾发电厂监控系统宜在电厂设计阶段进行统一规划,应充分考虑实际需要、技术发展情况和投资预算。
4.8 垃圾发电厂监控系统的开发建设应高度整合企业软硬件资源,其系统组态设计、软硬件设备选型应坚持经济实用、安全可靠、先进成熟、通用性强及可扩充的原则。
4.9 垃圾发电厂监控系统的扩建和改造应在保证安全生产和资源节约的原则进行设计实施。
5 生产监控系统
5.1分散控制系统
5.1.1总体描述
5.1.1.1 分散控制系统主要功用是
1) 通过对现场各被监控设备的参数和状态进行快速采集和处理;
2) 通过人-机接口画面对各被监控设备进行实时监视和控制;
3) 并提供数据资源给相关系统。
5.1.1.2 分散控制系统应由数据采集、调节控制、保护控制、人-机操作等功能构成。
5.1.2数据采集
5.1.2.1 数据采集数量、精度和频度应满足生产监视和控制的需要。
5.1.2.2 对污染物排放信息的采集应达到GB18485对生活垃圾焚烧污染控制标准的要求。
5.1.2.3 应按照电厂工艺系统设计的要求,对所有己设计的测点进行连续采集和处理,并存储在实时和历史数据库中实现信息共享。
5.1.2.4 采集内容包括模拟量和状态量两种。
5.1.2.5 采集方式包括其他系统接入或采集设备生成。
5.1.2.6 用于保护和控制的信号采集应配置在完成相关功能的控制处理器的I/0中;涉及到机、炉、电保护的重要信号还应在其他DPU设计信号通道;只用于监视和记录的信号可配置专用的DPU,也可分散到相关工艺控制系统的DPU中。
5.1.2.7 数据的采集内容和采集编码应规范统一;应实现数据信息处理规范、标准、统一,保证测点数据的准确性、可比性、可维护性;应提供数据质量检查的功能,便于数据的检查和维护。
5.1.2.8 数据采集存入实时/历史数据中通过安全机制可提供给其他系统使用。
5.1.3调节控制
5.1.3.1模拟量控制
5.1.3.1.1 模拟量控制系统(MCS)宜划分为若干子系统,各子系统设计应遵守“独立完整”的原则,以保持主控通信网络上信息交换量最少。
5.1.3.1.2 MCS系统应满足控制机组安全启、停的要求,应具备在机组从启动,稳燃负荷到满负荷运行的范围内,进行手动调整和投入自动控制的能力。
5.1.3.1.3 在自动控制范围内,MCS系统应能处于自动方式而不需要人工干预。
5.1.3.1.4 MCS系统应能自动补偿及修正机组自身的瞬态响应以及其他必需的调整和修正。
5.1.3.1.5 MCS系统应有连锁保护功能,以防止错误及危险的动作。连锁保护在其涉及的工艺系统处于安全工况时,应为维护、试验和校正提供最大的灵活性。
5.1.3.1.6 如MCS系统某一部分必须具备的条件不满足时,连锁逻辑应阻止该部分投“自动”方式,同时,在条件不具备或系统故障时,系统受影响部分应不再继续自动运行,或将控制方式转换为另一种允许的自动方式。
5.1.3.1.7 MCS系统任何部分运行方式的切换,不论是人为的还是由连锁系统自动的,均应平滑运行,不应引起过程变量的扰动,并且不需运行人员的修正。
5.1.3.1.8 当MCS系统处于强制闭锁、限制、辅机故障减负荷或其他超驰作用时,系统受其影响的部分应随之跟踪。在超驰作用消失后,系统所有部分应平衡到当前的过程状态,并立即恢复到安全的控制作用,这一过程不应有任何延滞,并且不应向被控装置发出任何不正确的或不合逻辑的动作指令。应提供报警信息,指出引起各类超驰作用的原因。
5.1.3.1.9 对某些重要的关键参数,应采用三重冗余变送器测量。对三重冗余的测量值,MCS系统应自动选择中值作为被控变量,而其余变送器测得的数值,若与中值信号的偏差超过预先整定的范围时,应进行报警。如其余两个信号与中值信号的偏差均超限报警时,则控制系统受影响部分应转到安全控制方式,也可切换至手动。运行人员可在操作站上将三选中的逻辑切换至手动,而任选三个变送器中的某一个信号供自动控制回路用。
5.1.3.1.10 对某些仅次于关键参数的重要参数,应采用双重冗余变送器测量。若这两个信号的偏差超出一定的范围,则应有报警,并将受影响的控制系统转到安全控制方式,也可切换至手动。运行人员可手动任选两个变送器中的一个信号用于自动控制回路。
5.1.3.1.11 在使用不冗余变送器的测量信号时,如信号丧失或信号超出工艺过程实际可能范围,均应有报警,同时将受影响部分转到安全控制方式,也可切换至手动。
5.1.3.1.12 冗余组态的控制系统,在控制系统局部故障时,不应引起机组的危急状态,并应将这一影响限制到最小。
5.1.3.1.13 调节控制的基本方法宜采用闭环反馈控制,同时以能够快速反映对被控变量扰动的信号作为前馈,保证控制回路的快速和稳定。宜采用先进的控制策略和算法,提高控制系统的调节品质。
5.1.3.1.14 MCS系统所需的所有校正作用,不能因为使驱动装置达到其工作范围的控制信号需进行调整而有所迟延。
5.1.3.1.15 MCS系统的输出信号应与被控执行机构要求的驱动信号相适应,可为脉冲量或电量连续信号,并应有上下限值,以保证控制系统故障时机组设备的安全。
5.1.3.1.16 MCS系统应监视设定值与被控变量之间的偏差和输出信号与控制阀门位置之间的偏差,当偏差超过预定范围时应报警,同时应转到安全控制方式或切换至手动。
5.1.3.1.17 当两个或两个以上的控制驱动装置控制一个变量时,可由一个驱动装置维持自动运行。运行人员可将其余的驱动装置投入自动,而不需手动平衡。当追加的驱动装置投入自动后,控制系统应自动适应追加的驱动装置的作用,即不论驱动装置在手动或自动方式的数量如何组合变化,控制作用应满足工艺系统调节品质的要求。
5.1.3.1.18 应对多控制驱动装置的运行提供偏置调整,偏置应能在保证系统安全的范围内调整,新建立的关系不应产生过程扰动。
5.1.3.1.19 在自动状态,设置一个控制驱动装置为自动或遥控,不需进行手动平衡或对其偏置进行调整。并且,不论此时偏置设置的位置或过程偏差的幅度如何,不应引进任何控制驱动装置的阶跃波动。
5.1.3.1.20 MCS应与开关量控制系统等相协调,达到机组稳定运行并快速响应负荷变化的要求。
5.1.3.2开关量及顺序控制
5.1.3.2.1 开关量控制系统(OCS)用于启动、停止功能子组。功能子组是指电厂的某一个设备组。
5.1.3.2.2 运行人员应能够在显示器或键盘上操作每一个被控对象。手动操作应有许可条件,以防止操作人员误操作。逻辑中应设计相关的连锁保护,以防设备在非安全或潜在危险工况下运行。
5.1.3.2.3 设备控制可设计三种模式:手动(由操作员控制)、自动控制、后备。所有设备均应设计手动模式。自动和后备模式应根据设备运行要求按需设计。三种模式的要求如下:
1) 在手动模式下,操作员将根据电厂运行需要进行设备的启/停、开/关操作。非频繁操作设备(如辅助电气系统的进线开关)或无人监视工况下不可启动的设备只提供手动控制。
2) 维持过程控制而需要频繁启停的设备应提供自动控制模式。原则上,自动逻辑引起的动作不应报警,保护连锁触发时如自动功能失效应产生报警,如抽汽阀自动关失效等。
3) 冗余或具有指定备用的设备应提供后备控制模式。当过程参数表明在役设备己故障,处于后备模式的备用设备应自动启动,连续运行直至操作人员或保护连锁发出停运指令。系统应提供报警以提醒操作员备用设备己启动。
5.1.3.2.4 设备的连锁、保护指令应具有最高优先级;手动指令则比自动指令优先。被控设备的“启动”、“停止”或“开”、“关”指令应互相闭锁,且应使被控设备向安全方向动作。
5.1.3.2.5 保护和连锁功能应保持始终有效,运行人员不能人工切除。当由于运行工况需要进行切除时,应采用明显的特殊标志予以标识,以便运行人员了解实际保护和闭锁功能的投入状态。
5.1.3.2.6 应通过连锁、联跳和保护跳闸功能来保证被控对象的安全。机组的连锁及保护跳闸功能,包括紧急跳闸应采用硬接线连接。
5.1.3.2.7 为了在机组启、停时减少操作人员的常规操作和机组的启停时间,应设计子组级顺序控制功能。在可能的情况下,各子组的启、停应能独立进行。
5.1.3.2.8 对于每一个子组及其相关设备,它们的状态、启停许可条件、首出、操作顺序和运行方式,均应在显示器画面上显示。
5.1.3.2.9 在手动顺序控制方式下,应为操作员提供操作指导,这些操作指导宜以图形方式显示,可按照顺序显示应被执行的程序步骤,并根据设备状态变化的反馈信号,在画面上改变相应设备的颜色。
5.1.3.2.10 运行人员通过手动指令,可对执行的顺序跳步,但这种运行方式必须满足安全要求。控制顺序中的每一步均应通过从设备来的反馈信号得以确认,每一步都应监视预定的执行时间。如果顺序未能在约定的时间内完成,则报警,且禁止顺序进行下去。如果事故消除,在运行人员再次启动后,可使程序继续进行下去。
5.1.3.2.11 在自动顺序控制期间,出现任何故障或运行人员中断信号,应使正在进行的程序中断并回到安全状态。使程序中断的故障或运行人员指令应在显示器上显示,并可打印出来。当故障排除后,顺序控制在运行人员确认无误后,可再进行启动。
5.1.4保护控制
5.1.4.1 保护控制系统应针对机组特点进行设计,选用技术先进、质量可靠的设备和元器件。应主要采用经审定的标准设计、典型设计和参考设计。
5.1.4.2 保护控制系统应与相关控制系统、联锁装置、运行操作和工艺设备等方面综合协调。
5.1.4.3 停止锅炉或汽轮机运行的重要保护回路应在中控室控制台设置专用手操跳闸按钮。跳闸按钮应独立并直接接至停炉、停机的驱动回路。
5.1.4.4 应执行“保护优先”的原则,保护控制系统输出的操作指令应优先于其他任何指令,由被控对象驱动装置的控制回路执行。
5.1.4.5 保护系统的逻辑控制器必须冗余配置,输出继电器必须可靠。
5.1.4.6 保护动作的响应时间应满足被控对象的要求。
5.1.4.7 停机、停炉保护逻辑系统应当有独立的逻辑、独立的冗余控制器、独立的输入了输出系统和独立的电源,应在功能上和物理上独立于其他系统。
5.1.4.8 单台焚烧炉或单台汽机应采用各自保护逻辑系统,不应多台焚烧炉或多台汽机共用一套保护逻辑系统。
5.1.4.9 冗余的I/O信号应通过不同的I/O模件和通道引入/引出。
5.1.4.10 触发停机、停炉保护信号的开关量仪表和模拟量变送器/传感器应单独设置。
5.1.4.11 停机、停炉动作命令不应通过通讯总线传送。触发停机、停炉的信号应为硬接线。
5.1.5人-机操作功能
5.1.5.1基本要求
5.1.5.1.1 操作员站应设计足够的人-机界面功能,使运行人员能够实时监控机组、工艺系统和设备的运行,及时监视和处理异常工况和故障;工程师站提供的信息应满足维护工程师进行应用软件的调试、修改、备份以及数据库维护。
5.1.5.1.2 应设计以下基本的数据展示和人-机操作功能,以满足运行操作人员监控的需求:
1) 显示:工艺流程图、趋势、成组参数、报警显示。
2) 控制:通过手动或切入自动方式进行启停控制和参数调节。
3) 报警:报警提示和处理。
4) 查阅:历史数据存储和检索。
5) 记录:SOE、事故追忆、操作、事件等记录。
6) 制表:班报表、月报表、用户定义的报表。
5.1.5.1.3 宜根据全厂监控系统规划或工艺条件的需要,设计分散控制系统实用且易于实现的性能计算功能。
5.1.5.2生产监控画面
5.1.5.2.1 监视和操作显示画面宜根据工艺过程和运行要求,按层次结构或树型结构组织,使运行人员方便和快捷地查阅到需要监控的画面。
5.1.5.2.2 应根据工艺过程和运行要求设计足够数量的工艺流程显示画面,满足运行人员对系统所有设备和工艺环节的监视和操作要求。画面显示的实时数据刷新周期应不大于1s。
5.1.5.2.3 调用任何一幅画面不应超过三次击键。应设计一定数量的快捷键,重要系统或功能可一次按键调出其监控画面。
5.1.5.2.4 工艺流程图上设备、管道、工质的颜色可参照IEC60073标准或用户的习惯设定,受控设备的颜色和显示方式应根据其实时状态变化。
5.1.5.2.5 应能够对系统中任何一个实时模拟量数据(原始输入信号或中间计算值)组态实时趋势显示。实时趋势曲线上点的时间分辨率应达到1s,存储和显示时间应不小于30min。应能够选择显示实时趋势曲线上任何一个点的数值和时间标签。
5.1.5.2.6 应能够对历史数据库中的任何模拟量数据组态历史趋势显示。
5.1.5.2.7 历史趋势曲线的时间分辨率宜达到1s,并可按照需要以不同档次的时间分辨率显示。应能够选择显示历史趋势曲线上任何一个点的数值和时间标签。
5.1.5.2.8 棒图应能够组态在工艺流程图或其他画面中;DCS中的任何实时模拟量数据均应能够组态棒图;棒图应能够根据该信号组态的报警限值改变颜色。
5.1.5.2.9 应能够对实时数据库和历史数据库中的任何数据组态成组参数显示;每组可包含的参数应不少于5个;可根据运行监视的要求,选取数据记录的有关字段的数据显示在画面上;显示参数达到或超过预定的报警值时,应改变颜色及显示方式。
5.1.5.2.10 对于重要操作,系统应提供二次确认功能。
5.1.5.2.11 阀门/电机类设备的操作窗口可显示中文名称、已开/启、已关/停、正在开/关、开/启允许、关/停允许、操作失败、远方/就地状态、检修状态、故障、跳闸等信息,操作应包含打开、关闭、中停、复位、挂/摘牌等。
5.1.5.2.12 调节门类设备的操作窗口可显示中文名称、过程值、设定值、输出值、反馈值、偏置、手/自动状态、单位等信息,并应根据上下限显示过程值、设定值的棒图。操作应包含手/自动、模拟量输入区域、模拟量快增/慢增/快减/慢减等。
5.1.5.2.13 宜组态指导运行人员操作的在线帮助画面,可包括设备、工艺系统的启停允许条件、首出、顺控步序、步进条件等。
5.1.5.3报警信息显示
5.1.5.3.1 应设计专门的报警显示画面,可按照一定的规律(如按工艺系统、设备等)组织报警画面;报警显示应按时间顺序排列;应用不同的颜色区分报警的级别、报警确认状态、当前报警状态;组态的报警信息应完整,应能够提供该报警点在数据库存储的信息,供运行和维护人员分析故障。
5.1.5.3.2 应能够在包含某一报警点的任何一个画面对该报警进行确认,其他包含该报警点的画面也同时被确认;若某一己经确认的报警再一次发出报警时,应具备报警重闪功能,同时以适当的显示方式标明其重复报警的次数。
5.1.5.3.3 所有报警信息均应存储,应能够调出至少30天的报警信息进行显示。
5.1.5.3.4 应组态DCS主控通信网络上各节点的状态显示,DPU诊断画面应显示各I/0模件状态,宜能够显示各I/0通道的状态;采用现场总线仪表和设备的系统,宜组态现场总线仪表和设备提供的状态和诊断信息的显示画面。
5.1.5.4历史数据检索
5.1.5.4.1 应能够存储系统的全部输入信号(模拟量和开关量)以及重要的中间计算数据;以1s的采样周期存储,应至少存储三个月的数据。报警信息应至少存储三个月的数据。历史数据宜存储在管理监控系统中,对于模拟量可选择平均值、最大值、最小值等方式存储。
5.1.5.4.2 应满足用户对历史数据的多种检索方式,如历史趋势曲线、班报表、日报表、月报表、事件查询等,并应能够支持任何一台操作员站实现检索功能。
5.1.5.4.3 当历史数据存储空间占用90%以上时,可在工程师站显示信息提醒系统管理人员将数据转存至外部存储介质,或可自动转存到外部存储介质上。
5.1.5.5制表和打印
5.1.5.5.1 应提供工具使用户能够根据生产需要编制各种报表,如班报、日报、月报、运行统计报表等,应能够便捷地从数据库中检索数据。
5.1.5.5.2 应具备预定时间定时打印、事件触发自动打印和运行人员随机召唤打印记录、报表的能力。
5.1.5.6记录
5.1.5.6.1 高速顺序事件记录(SOE)的时间分辨率应不大于1ms,当任何一点状态变化至特定状态时,应立即自动启动高速SOE数据收集,并形成专门的高速SOE记录,存储在数据库中,该记录应至少记录第1个SOE信号触发后10s内所有SOE信号的动作。重要设备的启、停、跳闸、手动/自动切换等顺序事件的时间分辨率可根据DCS的性能确定, SOE信号数量、分辨力及其精度应按满足机组故障分析需求的原则设计。
5.1.5.6.2 应组态重要设备的跳闸记录,跳闸记录应包括能够分析其跳闸原因的信号变量。当该设备跳闸即触发生成记录。跳闸记录应按跳闸前10min和跳闸后5min以1s时间间隔采样和存储。
5.1.5.6.3 应记录运行人员在操作员站进行的所有操作项目及每次操作的精确时间。通过对运行人员操作行为的准确记录,可便于分析运行人员的操作意图,分析机组事故的原因。系统应自动保存至少48h的操作记录,并应能够转存至历史数据库或外部存储介质中。
5.1.5.6.4 应根据用户的要求选取必要的工艺参数和状态变量,组态值报、日报和月报记录,在预定的时刻自动形成记录文件并存储,存储的数量应满足用户要求。
5.2工业电视系统
5.2.1总体描述
5.2.1.1 工业电视系统宜由前端摄像、传输、图像显示和控制等四部分组成。各部分配套设备的性能和技术要求应协调一致。
5.2.1.2 工业电视系统设计应符合下列要求:
1) 应按工艺流程、生产操作和管理等要求进行系统配置。
2) 在正常情况下应保证系统连续工作。
3) 在不同的环境条件下,应清晰传送监视目标的图像信息。
4) 采用不同的传输方式均应保证系统图像质量。
5) 与企业其他视频监控系统应资源共享。
6) 利用互联网、局域网等网络传输时,应符合网络通信协议的要求。
5.2.1.3 工业电视系统类型应包括基本对应型、视频切换型、画面分割型、视频分配型、矩阵切换型和网络交换型等。系统设计时,宜按一种类型设计或多种类型组合设计。
5.2.1.4 电视系统应在下列场所设置:
1) 生产操作中需要边监视边操作的生产部位。如垃圾卸料厅、垃圾储坑、焚烧炉料斗、锅炉水位、焚烧炉炉膛火焰、渣通道、落渣斗等。
2) 生产过程中需要经常监视的设备运行状况。如焚烧炉排渣机出渣口、飞灰固化混炼机的出口、汽机间、升压站、低压配电室、循环水泵房等。
3) 生产和管理需要监视的目标。如烟囱排烟情况、地磅房等。
5.2.2设备选择与布置
5.2.2.1 工业电视系统工程建设,在满足生产和管理要求情况下,应采用符合现行国家有关标准的合格产品,做到安全可靠、技术先进、经济合理。
5.2.2.2 应根据使用要求不同选择适宜的摄像机、镜头与云台,并根据使用环境做好设备防护,延长设备使用周期,具体要求执行GB 50115的规定。
5.2.2.3 监视目标的环境照度不能满足摄像机正常工作照度要求时,应配置辅助照明设施。辅助照明应优先采用节能和安全灯具,具体要求执行GB 50115的规定。
5.2.2.4 显示和控制设备应满足监控工作需求,根据企业情况和使用环境进行选型,根据实际需要配备图像存储、声音收纳或图像处理、分析设备。
5.2.2.5 工业电视系统的信息传输、线路敷设及供电、接地防雷等方面的具体要求执行GB 50115的规定。
5.2.3显示与控制系统
5.2.3.1视频监控平台
5.2.3.1.1 视频监控平台宜具备下列服务功能:
1) 实现用户对前端设备的管理和控制,包括资源信息的获取、历史告警信息的查询、录像检索、实时视频浏览、语音通信、云镜控制、回放、事件的订阅及通知等功能。
2) 实现平台内统一的录像存储功能,支持定时录像、手动录像以及告警录像等模式,同时平台应支持流式回放功能。
3) 支持多种终端方式的接入,包括B/S客户端、C/S客户端等。
4) 具备客户端/用户之间的音视频通信功能。
5) 实现视频的实时转发、分发功能,满足大量用户同时访问同一视频监控点的需求。
6) 用户只有在通过平台的身份认证及授权后,方可使用平台内所提供的各项业务功能。
5.2.3.1.2 视频监控平台宜具备下列管理功能:
1) 提供统一的用户管理机制,按照分级分组管理的方式配置、管理组内全部用户及用户的权限。
2) 对平台设备、前端设备等的管理,包括设备的添加和删除、设备属性项的配置等。
3) 网络结构和参数管理,包括网络拓扑状态监视和拓扑视图管理,平台通过功能模块对网络拓扑结构和参数进行监视、查询。拓扑状态监视包括平台中的拓扑结构和网络设备状态更新、网络设备告警监视、拓扑中节点与链路流量监视和管理等。
4) 平台支持对平台设备的性能监视、分析和优化;平台从前端设备采集处理各种性能数据,形成性能报告,为运维和管理部门提供信息。采集周期和业务采集量(连接数、流量、用户数等)可定制,采集的原始数据和分析数据可保存至数据库或外部文件,性能数据可以通过图表或者图形化界面显示。
5) 平台提供操作日志和运行日志,并提供多种方式方便管理员浏览和检索日志信息。
6) 对告警事件和日志进行存储,时间不少于三个月。
5.2.3.1.3 视频监控平台宜具备的处理能力包括:
1) 根据实际业务量的需求,适应各种配置的灵活变更。
2) 单台分发单元处理能力支持千兆网络吞吐量达到上限时50%的码流路数的分发。
3) 并发请求处理能力满足实际业务量的需求。
4) 在保证网络带宽的情况下,平台信令的响应时间小于0.5s,视频的响应时间小于2s。
5.2.3.1.4 视频监控平台的主备切换应满足:
1) 平台的主要功能模块宜采用冗余配置方式,具有主备自动切换功能。
2) 主备切换时间小于10s。
3) 平台的配置和数据库应具有自动备份和恢复能力。
5.2.3.1.5 视频监控平台的分布式部署要求包括:
1) 平台的流媒体模块和存储模块可采用分布式部署。
2) 分布式部署应在硬件和软件上同步实现,硬件平台若采用分布式结构,相应的软件也应采用分布式结构。
5.2.3.2前端系统
5.2.3.2.1 应支持视频监控平台通过前端系统获取实时音视频数据。
5.2.3.2.2 应提供高清和标清的实时视频信息。
5.2.3.2.3 应支持视频监控平台实时音视频参数调节。
5.2.3.2.4 告警功能应包括告警参数设置、告警事件控制、告警联动控制等功能。
5.2.3.2.5 应支持设备可提供的各种云镜的设置和控制功能。
5.2.3.2.6 录像控制应包括:
1) 支持多种录像方式(手动录像、定时录像、告警联动录像及动态检测录像),可选支持触发帧录像。
2) 预录功能:告警联动录像提供告警触发前至少5s的数据。
3) 支持录像联动策略的本地存储。
4) 设置录像文件覆盖式选择功能。
5) 通过远程检索前端存储设备录像数据,并可通过流方式点播或下载指定时间的录像。
6) 存储的图像文件可通过网络备份到有远端客户软件的服务器上,支持手工备份和自动定时备份。
7) 磁盘满和故障告警。
5.2.3.2.7 宜支持语音对讲、广播和监听。
5.2.3.2.8 可提供红外热成像功能。
5.2.3.2.9 应具有鉴权和权限管理功能。
5.2.3.3客户端
5.2.3.3.1 应支持配置用户接入的平台地址、用户录像及图片文件存放路径。
5.2.3.3.2 应支持输入用户名、密码及用户域信息,进行用户认证。
5.2.3.3.3 应支持用户认证后平台返回设备表,客户端可对其进行显示。
5.2.3.3.4 应支持通过网络在远程计算机上进行实时监控,也应支持通过网络将视频投放到远程监视器或电视墙上,并可实现对电视墙视频浏览的灵活控制。
5.2.3.3.5 多画面显示应支持1/4/9/16/全屏显示,并支持多画面轮询监控。
5.2.3.3.6 云镜控制应包括:
1) 云台控制:云台的上、下、左、右转动,巡航的设置及调用,预置位设置及调用,云台转动的步进值和速度的设置,并应支持雨刮、辅助灯光开关功能。
2) 镜头控制:应支持镜头的变倍、调焦(具有手动和自动调焦功能)、光圈(具有手动和自动光圈调节功能)控制。
5.2.3.3.7 应支持手动录制、定时录制和告警录制模式;
1) 手动录制:按照用户的指令录像。
2) 定时录制:根据系统中用户预置的时间表录像。
3) 告警录制:由系统中事件(告警、图像运动检测)触发录像。
5.2.3.3.8 应提供方便的录像查询手段,可根据时间、地点、设备和告警类型等信息查询。根据查询结果进行回放时,可实现播放、快放、慢放、单帧放、拖曳、暂停等功能。可选择实现多路图像同步回放功能。
5.2.3.3.9 用户应能在收到告警及信号信息时自动调出相关画面,可放大显示,并同时发出信息,直到用户确认操作,也应能进行状态量信号输出,触发联动录像或者图片抓拍等动作。当同时产生多组告警时依告警优先级和发生的事件顺序,自动换页至告警发生画面供用户确认。
5.2.3.3.10 可能实现现场声音实时监听、点对点远程对讲、用户对前端系统多点语音广播功能。
5.2.3.3.11 应支持手动抓图、定时抓图和告警抓图:
1) 手动抓图:按照用户的指令抓图。
2) 定时抓图:根据用户预置的时间表抓图。
3) 告警抓图:由事件(告警、图像运动检测)触发抓图。
5.2.3.3.12 可支持通过移动终端进行音视频浏览。
5.2.3.4接口和系统测试
5.2.3.4.1 视频监控系统的接口设计应遵照DL/T 283.1执行。
5.2.3.4.2 视频监控系统及接口的测试应遵照DL/T 283.2执行。
6 管理监控系统
6.1厂级监控系统
6.1.1总体描述
6.1.1.1 厂级监控系统是垃圾发电厂生产管理系统的重要组成部分。垃圾发电厂生产管理系统还包括企业管理信息管理系统及办公系统等。
6.1.1.2 厂级监控系统主要功用为:
1) 通过DCS系统实时/历史库获取实时信息展示给生产管理人员。
2) 通过各渠道获取生产运行数据进行分析计算,对生产运行提供优化指导。
3) 通过对设备状态等信息的采集对设备进行全生命周期管理。
4) 为信息展示和外部对生产数据的需求提供发布平台。
6.1.1.3 本着集约化原则,厂级监控系统与企业管理信息系统宜进行一体化建设,形成SMIS系统,有利于增强企业生产信息和管理信息的融合,便于企业对全景信息的分析和展示,可以降低硬件设备投入。
6.1.2数据融合
6.1.2.1 数据采集周期应满足厂级监控系统实时计算的要求,数据传输宜采用带有检查和校验机制的协议,以确保数据传输的准确。
6.1.2.2 数据采集具备传输故障恢复功能,在网络、安全隔离设备或服务器故障不能完成数据实时传输时,系统恢复后应支持重新传输和处理,补充完整数据。
6.1.2.3 对参与计算的参数应进行有效性检查,检测出数据中的异常值,应给出合适的替代值,以保证实时监测的连续运行与计算结果的可靠性和可信度。出现异常数据时,需要同时记录原始数据和替代数据,并给出提示信息。
6.1.2.4 根据所检验数据的不同特点,可有针对性地采用相应数据检验模型及方法,如过程机理模型、统计分析模型以及人工智能模型,所采用方法的计算模型应满足在线计算周期的要求,具有好的容错性,并能有效地控制异常数据对经济性指标造成的影响。
6.1.2.5 为可靠获得指标计算所需要的数据集,应对所采集数据进行预处理,如将单位制统一转换为国际工程单位制;对多次采集的数据进行算术平均、加权平均、累加等处理;对于动态数据波动较大的数据,可采用一定时间窗内滑动平均等滤波措施进行处理;对于数据采集周期明显小于参数更新周期的数据,可采用调整厂级监控等系统的参数更新周期进行处理,必要时也可采用适当的插值方法,以满足经济指标计算的需要。
6.1.2.6 应提供可靠的数据存储与备份手段,数据存储时间宜不小于机组的一个大修周期。
6.1.3计算分析
6.1.3.1 发电厂经济性实时在线监测依托DCS、PLC等控制系统与信息系统的技术条件,对发电生产过程数据进行采集、处理与计算,以获取发电厂经济性的相关指标,并通过对参数和经济性指标的分析、诊断和优化指导,提高发电厂经济运行水平。
6.1.3.2 参数表征的是在所监测设备实际运行的技术数据,信息系统中读取,并作为技术经济指标计算的原始依据,一般可直接从DCS,PLC系统取得,如机组出力、上网电量、主蒸汽压力等。
6.1.3.3 技术经济指标表征的是发电厂能量转化过程的完善程度,以过程数据等为基础,通过相关热力计算获得,如汽轮机热耗率、锅炉热效率、厂用电率等。
6.1.3.4 性能指标计算宜选用准确反映过程状态的实时测量数据,参数宜选用具有代表性的测量数据,对于个别缺少在线测量手段的参数,宜采用离线分析、间接测量、设计值、机组近期热力试验值或同类型机组试验平均值等方法获得。
6.1.3.5 性能计算的所有数据均应有质量检查,若计算所用的任何一点输入数据出现坏质量,应告知运行人员。如采用某一替代数据进行计算,输出的计算结果上应有注明。
6.1.3.6 性能计算无论采用模块化的计算软件或开发的计算程序,都应是针对具体的应用机组,并应在机组运行过程中对性能计算进行调试。
6.1.3.7 依据厂级和机组级性能计算和分析结果,以运行效率最高、单吨垃圾发电量提高为目标,提出机组优化运行方式、优化运行参数等,使机组运行在最佳工况。
6.1.3.8 性能计算应遵循GB/T8117,GB/T10184,DL/T904的规定。
6.1.4人-机操作功能
6.1.4.1生产实时监视
6.1.4.1.1 生产过程画面应以概貌图、趋势图、棒图、相关参数组等多种形式进行画面显示,应正确显示生产过程数据、设备状态、报警状态、经济指标、运行指导等信息,参数显示应能显示实时值、在定义时段内的最大值、最小值以及平均值等。
6.1.4.1.2 数据库实时数据刷新周期应不超过1s;画面动态刷新数据的总量应能满足监视要求,调用任一画面的时间应不超过2s。
6.1.4.1.3 对于数字显示,测量值显示分辨率的选择应在达到充分准确性的同时,保证稳态工况下每次更新时变更的数字较少。
6.1.4.1.4 应加强总体信息展示和数据关联的考虑,实现对多炉多机进行综合评价和对比分析。
6.1.4.1.5 对污染排放和涉及生产安全的信息应有相应画面,并醒目显示。
6.1.4.1.6 信息的显示应尽可能简单、明确并易于理解。当有必要使用复杂或非常详尽的显示时,要求具备良好的组织和结构;在需要时,应能获得具有必要冗余度的必要信息显示。
6.1.4.1.7 当需要显示原始的、未经处理的或安全质量数据时,应通过显示的组织和标识来区分这类信息。
6.1.4.1.8 在一套显示画面内,代表同样信息的所有信息项的命名宜相同。
6.1.4.2运行调度指导
6.1.4.2.1 根据全厂主、辅机投入和运行状况,提出机组运行方式和停运建议。
6.1.4.2.2 根据负荷预测以及辅机安全经济运行状况,提出辅机出力大小或者运行方式的建议。
6.1.4.2.3 参数优化以单项参数最优为原则,根据经济性诊断结果,为偏离目标值的参数提供优化调整指导意见,使其不断接近目标值。
6.1.4.2.4 技术经济指标优化是以单项技术经济指标最优为原则,根据经济性诊断结果,为偏离目标值的指标提供优化调整指导意见,使其不断接近目标值。
6.1.4.2.5 运行方式优化是以运行系统的综合性能最优为原则,在机组现有条件下,通过运行调整获得经济的运行方式。
6.1.4.2.6 根据经济性诊断结果,为设备维修、技术改造提供指导意见和数据支持。对于参数及技术经济指标优化、运行方式优化无法解决的问题,通过设备维修、技术改造使参数或技术经济指标最大程度的接近目标值。
6.1.4.3设备状态监测
6.1.4.3.1 采集和监视全厂主机及主要辅机设备运行状态及参数,并将其存入数据库,作为实现电厂状态检修功能和设备故障诊断的基础数据。
6.1.4.3.2 在设备运行期间,应按规定的巡检内容和巡检周期对各类设备进行巡检。巡检情况应有书面或电子文档记录,并将主要数据记录在厂级监控系统。
6.1.4.3.3 宜对主要设备和部件的金属材料老化状态进行检测与监督,预测部件的老化程度和老化速度、评估机组关键部件的寿命损耗及剩余寿命、失效时间及失效后所产生的风险大小,提出综合的分析和建议。
6.1.4.3.4 设备状态的评价应基于巡检及例行试验、诊断性试验、在线监测、带电检测、家族缺陷、不良工况等状态信息,包括其现象强度、量值大小以及发展趋势,结合与同类设备的比较,做出综合判断。
6.1.4.4故障诊断分析
6.1.4.4.1 机组故障诊断可包含参数级诊断(参数劣化分析)、设备级诊断、系统级诊断三个层次,并提供具体对策和处理措施,指导运行调整和相关处理。
6.1.4.4.2 在确保安全的条件下,厂级监控可与发电厂远程技术服务网络系统进行整合,为其提供可靠的实时历史数据,促进电厂远程技术服务的开展。
6.1.4.5其他功能
6.1.4.5.1 可与机组仿真系统进行整合,通过厂级监控系统提供数据供仿真机组运行,分析机组性能的变化等。
6.1.4.5.2 应提供软件工具使用户能够根据生产需要编制各种报表,如班报、日报、月报、运行统计报表等,应能够便捷地从数据库中检索数据。
6.1.4.5.3 系统应支持画面在中控室大屏幕的投放,分辨率应满足大屏幕显示要求。
6.2其他系统
6.2.1应急管理
6.2.1.1 应急管理是电厂安全管理工作的主要内容,对各种危险有害因素做好应急管理工作,确保电厂安全、有效运行。
6.2.1.2 应急管理信息系统是针对电厂生产过程中可能发生的人身伤亡事故、设备事故、火灾事故、环境污染事故、交通事故及受自然灾害、人为破坏等非内部生产因素影响而发生的事故所进行的管理、预防和有效处置的管理系统。
6.2.1.3 电厂应急管理系统主要功能有事故警报、应急信息管理、应急预案、应急演练、应急救灾指挥、应急力量调度、事故现场三维虚拟现实仿真等功能,系统的核心可按照应急准备、应急启动、应急救援决策支持、应急恢复、应急结束等流程设计。
6.2.2对外公示
6.2.2.1 应根据监管部门的要求实现信息推送或接口开发。
6.2.2.2 宜在厂区周边及互联网中公示企业的生产和污染排放信息。
6.2.2.3 可建设对外公示系统,满足信息展示和推送的需求。
7 生产运行环境
7.1 控制室
7.1.1 总体描述
7.1.1.1 中控室建设场地应采用就近原则,并满足相关安全要求,工作环境必须保证操作员有效、舒适地执行工作任务。
7.1.1.2 为了提供各功能的最佳分配,保证人与机器能最大限度发挥其能力,并使电厂的安全与可用性最好,设计必须特别注意人因原则和人的特性,例如:人体尺寸、人的感觉、思维、生理和运动机能的反应能力与限度。
7.1.1.3 为使电厂最安全与最有效地运行,中控室应合理设计工作岗位,配置相应数量的工作人员和配套设备。
7.1.1.4 中控室应能在正常和事故工况下安全有效地运行,为工作人员提供生产监控所必需的人机接口、相关信息和设备。
7.1.1.5 中控室应及时、准确、完整地向操作员提供关于电厂设备和系统功能状态的信息。
7.1.2 控制室功能分析
7.1.2.1 垃圾发电站控制室应具备全面监测、生产分析、协调控制、全景展示、参观接待、消防监控等主要功能。
7.1.2.2 全面监测应对垃圾发电站的DCS系统、SMIS系统、视频监控系统等指标、图像进行实时动态的监测,通过设定指标阈值与业务标准比对等方法,对发电厂生产过程中发现的异动和问题的动态监测及自动预警。场所应具备固定的办公区域,应具有大屏幕显示系统、硬件设备基础支撑系统等。
7.1.2.3 生产分析功能应实时汇总并分析各类信息数据,对发电厂日常运营管理活动开展全方位、多角度研究,形成相应分析报告,为提升企业总体管理水平提供决策支持。场所应具备多部门共同讨论会商区域,应具有大屏幕显示系统、硬件设备基础支撑系统。
7.1.2.4 协调控制功能应在全面监测、生产分析的基础上,具备日常工作中的协调控制、应急事件处置等功能。场所应具备符合人体工程学设计的控制台及座椅,控制台应配备灵活、方便控制的按键、手柄等。
7.1.2.5 全景展示功能应利用可视化类技术和各类展示载体,完成对发电厂经营业绩、管理成效、发展成果和责任实践的展示。场所应具有大屏幕、可视化系统和拾音扩声系统,具有交互式多媒体系统的体验区域。
7.1.2.6 发电厂在环保方面应具备科普和宣传的功能,控制室建设应具备参观接待功能,应具有独立的参观通道,展示内容应形象深动、满足不同的参观对象。
7.1.2.7 垃圾发电站作为火灾重点防控区域,应在控制室设置消防监控席位,具备消防监控功能,应符合GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》。
7.1.3 控制室场地区域划分
7.1.3.1 中央控制室
7.1.3.1.1 中央控制室是垃圾发电站监控系统监测和展示的重要区域。
7.1.3.1.2 场地及环境要求:
1) 监测展示区宜选择较为规则的矩形房间,长边与短边的比宜不大于2;地面到吊顶的净高度不宜低于2.7米;
2) 应避免强噪声、电磁、振动及静电干扰;
3) 出口应不少于两个,并宜设于大厅的两端且有明显的指示标志,便于事故情况下人员疏散;采用防火防盗门,门应向疏散方向开启;
4) 为保证环境要求,应尽可能减少灰尘和干扰光线;
5) 为确保监测展示区内的信息安全,对于采用透明玻璃与公共区域隔断的监测大厅,需要对玻璃进行相应的技术处理,防止信息泄露;
6) 监测展示区应配置门禁、视频监控等安防系统。
7.1.3.1.3 系统及设备要求:
1) 大屏幕:需要根据垃圾发电站生产监控系统、管理监控系统需要显示的视频图像数量,并结合场地建设空间合理配置。
2) 值长席位:具备操作和控制监测控制室所有设备能力。
3) 其他监测席位:1台焚烧炉至少配置1台监控工作站(含监视器)、1台汽轮机组至少对应1台监控工作站(含监视器)的配置原则,厂级监控系统至少需要1台监测工作站(含监视器)。
4) 设备冗余配置:工作站应采用光纤网卡并做热备份、组网应采用光纤交换机也应做热备份。
7.1.3.2电子设备间
7.1.3.2.1 电子设备间是安装项目所需配电柜、视频切换、调音台、集中控制、动力环境监控、工作站和PC机等设备的区域。
7.1.3.2.2 场地及环境要求:
1) 机房应选择与监测展示区相邻区域,确保音视频传输的质量及布线的经济性和可靠性,考虑设备部署及扩展,本区域的使用面积宜选择35㎡及以上。
2) 设备部署区制冷系统应保证设备全年7×24小时安全、稳定运行,并避免电磁、振动及静电干扰。
3) 监测大厅大屏后如具备良好的散热和隔音条件,也可作为设备部署区。
4) 设备控制区应选择与监测展示区和决策会商区相邻的区域,面积宜选择15㎡及以上。
7.1.3.3 工程师站
7.1.3.3.1 针对安全性要求较高的信息,结合各电站的实际情况,可采集在工程师站进行监测。
7.1.3.3.2 工程师站不设置在参观展示路线上,并采用安全认证及加装防泄露膜等安全措施。
7.1.3.3.3 场地及环境要求:工程师站应避免强噪声、电磁、振动及静电干扰。
7.1.3.3.4 系统及设备要求:工程师站需要配置显示屏幕、电话和网络系统。
7.1.3.4 参观接待区
7.1.3.4.1 根据项目场地的实际情况,建设参观接待区及设置独立的参观通道,满足发电查厂日常的参观接待功能。
7.1.3.5备班工作区
7.1.3.5.1 备班工作区是控制室监测人员7×24小时值班需求,提供人员休息和待班的区域。
7.1.3.5.2 可根据实际情况配置休息间或安排宿舍。
7.1.3.6消防监控区域
7.1.3.6.1 应在控制室设置消防监控区域,具备消防监控功能,应符合GB50116-2013《火灾自动报警系统设计规范》。
7.1.4 控制室系统构成
7.1.4.1 大屏幕显示系统
7.1.4.1.1 控制室大屏幕显示用于直观显示生产监控系统、管理监控系统的画面。大屏幕显示系统设计应遵循GB 50464视频显示系统工程技术规范的要求。
7.1.4.1.2 大屏幕的建设规模宜结合场地空间、显示信息的完整性要求、并预留未来扩展要求来建设。
7.1.4.1.3 大屏幕显示系统设备应包含显示屏、拼接处理器,显示屏宜根据场地、实际技术发展和成本,确定显示屏幕的建设方式,可选DLP背投拼接屏、LCD液晶拼接屏、LED小间距屏、大尺寸LED屏。
7.1.4.2 视频处理系统
7.1.4.2.1 视频处理系统为控制室信号的调度中枢,宜具备接口的丰富性、满足当下、并具备未来可扩展的要求进行建设。
7.1.4.2.2 视频显示处理设备应由以下主要设备组成:
1) 视频采集设备:是指产生视频信号的设备,应包含计算机、服务器、工作站、硬盘录像机、摄像机、视频播放机等设备。
2) 视频传输设备:是指将采集的视频信号传输到视频切换设备和显示终端上的设备,应包含传输线缆、编解码器、长线驱动器、端口转换器等设备。
3) 视频切换设备:是指可以对输入的视频信号可以进行任意切换、接口格式转换的设备,主要包括视频矩阵。
4) 视频显示设备:作为视频处理系统的显示单元,主要包括拼接显示屏、液晶显示屏、显示器和投影机等。
7.1.4.3 拾音扩声系统
7.1.4.3.1 拾音及扩声系统要求满足控制室在日常监测、应急事件处置、参观接待中对声音的拾取、处理和重放的功能,满足控制室对音频相关功能的需求。
7.1.4.3.2 为保证语音清晰度,避免噪声、回声、啸叫现象发生,应采取声学回声抑制或抵消措施,合理安排音箱与话筒之间的距离,确保对话时没有回声现象。
7.1.4.3.3 拾音及扩声系统由拾音、处理、重放音三部分组成:
7.1.4.3.4 拾音部分:应包含会议话筒、无线话筒、无线耳麦等设备,供展示发言及讲解需要。无线话筒和无线耳麦接收器直接连接至调音台,话筒声音通过调音台送到本地和录音设备上。
7.1.4.3.5 处理部分:应包括调音台、数字音频处理器、反馈、均衡等设备。调音台用于音频信号的输入、输出与切换。数字音频处理器用于对音源进行处理,并对视频会议的回声做出抑制。反馈抑制器用于对现场回授啸叫现象的抑制,同时保持足够音量和良好音质。均衡器用于对音响系统自身的频响缺陷进行补偿,对音响系统所处的声场环境引起的缺陷进行补偿,对音色进行调整,对某些引起话筒正反馈啸叫的频段进行衰减。
7.1.4.3.6 重放音部分:应包括功放、音箱、数字录音机等设备。功放作用就是把来自音源或前级放大器的弱信号放大,推动音箱放声。音箱的作用是用来把现场采集的声音经过放大后放声。数字录音机用于现场声音的录制。
7.1.4.4 集中控制系统
7.1.4.4.1 集中控制系统是对控制室各类系统和设备进行集中操作控制的系统。
7.1.4.4.2 集中控制系统主要由中控主机构成,通过RS232、TCP/IP、红外、继电器等接口,完成对控制室各种设备的运行状态的控制和操作,应具有应用场景的可视化控制功能。
7.1.4.5中控室布线系统
7.1.4.5.1 中控室布线系统应实现各子系统间良好的集成与运行,应满足日常办公和设备使用的要求。
7.1.4.5.2 中控室电子设备间及工作区的布线应符合《GB 50311—2007综合布线系统工程设计规范》。
7.1.4.6 动力环境监控系统
7.1.4.6.1 动力环境监控系统完成对控制室各功能场所进行实时监测,对相关设备的数据进行记录和处理,及时侦测相关故障和报警。
7.1.4.6.2 动力环境监控系统设备组成应包含配电监测模块、温湿度监测模块、漏水检测模块、UPS监测模块、空调监测模块、消防监测模块和门禁子系统等。
7.1.4.7 操作台
7.1.4.7.1 操作台的设计要结合中控室的实际情况,布局合理、美观、可用性高,符合安全标准。
7.1.4.7.2 操作台的设计应满足人体工程学和美学的要求,应符合目视距离、角度、键盘高度和膝。位空间等相关人体工程学和人性因素设计的要求。
7.1.4.7.3 操作台要求方便拆卸与将来的扩展,要求具备内部布线的便利性。
7.1.4.7.4 操作台台面及及主体应具备防火阻燃性能,应采用环保材料,符合环保标准。
7.1.4.7.5 操作台要满足显示器安装的便利性,安装后显示器上下、前后、左右的角度要可灵活、方便的调节。
7.1.4.7.6 操作台配套工作椅要求符合人体工程学设计原则,座椅高度、深度可灵活调节。
7.1.4.8 报警及硬手操
7.1.4.8.1 除大屏幕和操作员站的报警画面外,可根据控制系统及生产管理的具体情况,设置少量的报警光字牌或其他屏幕显示的报警装置。
7.1.4.8.2 为保证在DCS发生重大故障,或在紧急工况下快速、安全停机,应设置手动操作装置。紧急手动操作的设置范围应按照DL5000中规定执行。
7.1.4.8.3 紧急手动装置应直接作用于设备或装置,不应通过DCS通道。应布置在操作员台便于操作的位置上,同时应有安全防护措施以防止误动。
7.1.4.8.4 紧急手动装置应采用优质产品,保证动作的可靠性。选用的电压、电流容量以及动作特性应满足被驱动设备、装置的要求。
7.2电子信息机房
7.2.1 垃圾发电厂电子信息机房的建设应满足厂内监控系统和其他信息系统的设备安装和运行的需要。
7.2.2 电子信息机房设计应遵守电子信息系统机房设计规范GB 50174的相关要求。
7.2.3 电子信息机房的施工和验收应遵守电子信息系统机房施工及验收规范GB 50462的相关要求。
8 网络及系统安全
8.1通信网络设置
8.1.1 网络规划与发电厂规划容量相适应,网络架构宜采用局域网标准IEEE802x和网络/网际通信协议标准TCP/IP。
8.1.2 各监控系统应采用开放、通用,符合IEC或ISO国际标准的通讯协议。
8.1.3 网络主干的信息传输介质以及核心交换机宜采用冗余配置,冗余配置的设备应具有故障在线自动切换功能。
8.1.4 冗余的主控通信网络系统宜采用同时工作的方式。当发生单一数据通信网络故障或错误时,不应引起数据通信网络系统的故障或错误。
8.1.5 通信速率应满足控制系统的实时性要求和通信负荷率的要求。
8.1.6 网络主干的通信速率应不小于1000Mb/s,功能站的通信速率应不小于100Mb/s,接口设备与各监控系统的通信速率应不小于100Mb/s。
8.1.7 网络主干通信负荷率应不大于30%,数据库服务器和应用功能站的CPU平均负荷率应不大于40%。
8.1.8 数据通信网络应保证操作站实时数据画面刷新周期不大于1s。运行人员发出的任何指令均能在不大于1s的时间里被执行。调用任意画面显示的时间不应超过2s。
8.1.9 单元机组主控通信网络应相对独立。母管制机组、电厂辅助车间、脱硫控制系统等可根据工艺运行的要求,设置各自的主控通信网络,各主控通信网络宜相对独立。
8.1.10 多机组公用的设备和系统可设计公用控制系统主控通信网络,该网络应有相对独立性,与相关机组主控通信网络应配置在不同网段,应有可靠的访问限制机制。
8.1.11 设备级通信网络应采用符合IEC61158现场总线国际标准的网络结构和协议,连接现场总线智能仪表和设备。互为冗余的仪表和设备应配置在不同网段(或分支)。
8.2网络及系统安全设计
8.2.1 应根据国家电力监管委员会《电力二次系统安全防护规定》、《电力二次系统安全防护方案》和GB/T 17859确定安全等级并采取相应的完备的安全策略,以保证垃圾电厂生产监控系统的运行安全。
8.2.2 DCS系统和其他系统应分别设置独立的网络,信息流应按单向设计,只允许DCS系统向其他系统发送数据。与其他网络之间安装硬件的网络单向传输装置(单向物理隔离装置)。该装置使DCS网络发送到其他网络的数据在确保数据传输的正确性和要求的速率的前提下正常通过,而阻断从其他网络发送到DCS网络的任何数据。
8.2.3 应该有效设置由操作系统提供的安全机制的各种参数,有效利用由TCP/IP通信协议、路由器、交换机、硬件防火墙提供的过滤和屏蔽功能,限制对系统的访问;对数据采集接口机的网络访问应进行定制,防止可能的攻击;数据发布、展现及查询应具有管理员和用户的授权权限设置。
8.2.4 网络应设置独立的防病毒服务器或者防病毒服务功能,并安装经过国家计算机安全部门认证的防病毒软件和防非法入侵软件。
8.2.5 连接到数据通信网络上的任一系统或设备发生故障,不应导致数据通信系统瘫痪或影响其他联网系统和设备的工作。
8.2.6 主控通信网络应保证DCS系统的各过程控制站(DPU)各人-机接口站(HMI)之间数据通信的可靠性。I/0通信网络应保证各I/0模件、外设仪表和设备与控制处理器(CP),HMI数据通信的可靠性。现场总线通信网络应保证各类站间数据通信的可靠性。
8.2.7 通信网络的故障不应引起机组跳闸或影响DPU的独立正常运行。
8.2.8 机组主控通信网络应冗余配置通信接口(或通信卡件)和通信线缆;远程I/0的通信接口和线缆应冗余配置。
8.2.9 系统安全涉及的范围应包括:恶意代码、非法攻击以及误操作。应从技术上和管理上综合考虑。
8.2.10 系统管理人员必须定期升级防病毒软件及病毒库,定期对系统中的计算机设备进行全面的病毒扫描和杀毒,系统所用的磁盘应该使用最新防病毒软件进行扫描杀毒。
8.2.11 应定期进行系统漏洞测试与修补,系统漏洞测试与修补宜聘请专业网络安全机构协助完成。
8.2.12 各应用软件应在保证机组安全的前提下设计、组态、开发系统功能,并经过严格的测试。
8.2.13 各应用软件应对人工输入内容的合法性进行判断,并采取有效措施防止非正常输入情况下的死机和程序失控现象。
8.2.14 应根据功能站和客户机不同职能设置不同的操作、访问系统的权限。客户机只应具有面向生产过程的基本监视、查询功能,不应具有系统的管理功能。
8.2.15 服务器、功能站及客户机应设置授权登录机制,并能自动记录登录信息及操作过程
8.2.16 可使用网络管理及网络安全分析软件主动监视网络、自动收集网络安全管理信息,使用户能准确、快速查看网络运行中所发生的事件,从而能使用户迅速解决存在的问题。
9 硬件及系统软件
9.1 硬件设备要求
9.1.1 设备生产厂和供货商,均应具备完善的质量管理保证体系,通过ISO9000系列资质认证。
9.1.2 设备生产厂和供货商在保质期内应随提供质量保证服务,在保质期外对存在有严重设计失误或严重质量问题的设备,应免费给予维修或升级。
9.1.3 设备供货商宜为生产厂家或授权销售商,供货商应保证备品备件及时和长期的供应,有优良的售前和售后服务体系。
9.1.4 各硬件设备的选型应考虑到使用环境的特殊要求和精度质量的要求。
9.1.5 服务器、工作站及网络设备应采用专用设备、主流配置。设备应先进、成熟、可靠并具有较好的可维护性和可扩充性。
9.1.6 控制室设备选型和安装应注重人因原则。
9.1.7 DCS系统的模件应能带电在线插拔、故障或损坏,应影响其他模件以及系统的正常工作。任何单个模件损坏,不应影响其他模件以及系统的正常工作。模件故障应产生报警信息。
9.1.8 DCS控制器、I/0模件应满足电磁兼容性(EMC)测试、基本环境影响测试、供电电源影响测试、电干扰测试、长期工作漂移试验的要求。
9.1.9 模件单通道电源故障的影响范围不应超过其所在的模件;模件的电源故障不应引起系统电源故障;HMI单个计算机或终端电源故障不应影响其他计算机或终端,也不应引起系统电源故障。
9.1.10 冗余配置的模件或部件在主控侧故障时,备用侧应及时接替控制,不应对系统产生扰动;单一通道、部件硬件故障不应引起其所在子系统的故障;主控通信网络或I/0通信网络上任何节点故障,不应引起其他节点故障,并不应引起该故障节点所在网络的故障。
9.1.11 DCS上位级硬件或系统故障时,下位级硬件或系统应具有保护系统安全的能力:主控通信网络故障,DPU应能够在安全模式下运行,保证所控制的工艺系统安全;控制处理器或I/0通信网络故障,I/0模件应能够按照预先设定的安全模式,控制外部设备,保证工艺系统的安全运行。
9.2 软件开发要求
9.2.1 系统的开发建设和运行管理的整个过程,应采用质量管理体系ISO9001进行全面质量管理。
9.2.2 监控系统应遵循多种开放协议,采用C/S或B/S开放性体系架构,使用标准的数据访问和接口规范,具有良好的可扩展性。
9.2.3 应用软件开发应符合GB/T8566,GB/T9385,GB/T12505,GB/T9386的要求。明确开发各阶段的任务、实施步骤,测试验收标准,完成标志及其文档交付,使整个软件开发过程成为可以控制和管理的过程。
9.2.4 应用软件的质量应符合GB/T12504,G/T 14394的要求。应用软件应具有良好的质量特性,其可靠性、时间经济性、资源经济性、可维护性和可移植性能满足用户要求。
9.2.5 应用软件的开发应做到模块化、标准化,在系统软件升级时,应具有良好的兼容性。应用软件应有严格的版本管理机制,安装应做到规范化。
9.2.6 软件开发支持环境和软件生存期支持环境应符合GB/T 15853的要求,其环境资源应能够支持项目合同中有关软件开发和系统生存期内软件的需求。
9.2.7 应使用正版授权的操作系统、数据库系统和中间件软件,应尽量选用国产自主知识产权软件。
9.2.8 锅炉炉膛安全监控和保护应用软件应按DL/T1091的要求设计。
9.2.9 汽轮机电液控制和保护应用软件应按DL/T996的要求设计。
9.2.10 计量单位应符合国家标准、常用物理量和法定计量单位的规定。数据标识设计应遵循DL/T 950的要求。
9.3 数据管理软件
9.3.1 实时/历史数据库系统
9.3.1.1 实时/历史数据库应以企业生产过程数据为集成对象,采集生产过程控制系统的实时数据、在线状态监测及点巡检数据,并实现数据库资源共享。
9.3.1.2 实时/历史数据库应支持浮点型、整型、布尔型与字符串型四种基本数据类型。
9.3.1.3 实时/历史数据库标签总量应能根据企业规模配置,系统可组态的标签量应不小于输入标签量的1.5倍-2倍,并可根据企业的发展进行扩展。
9.3.1.4 实时/历史数据库应具有高效的采集事务的能力,采集事务应具有周期方式和事件触发方式,周期方式的周期应具有不大于1s的能力,每秒实时历史数据查询的事务吞吐量应满足监控系统的要求。
9.3.1.5 宜采用实时/历史数据的一体化平台,尽量避免历史数据采用关系型数据存储,从而降低采购成本,提高历史数据分析处理能力。
9.3.1.6 应支持图数模一体化管理,即对监控模型、监控画面和监控数据进行一体化管理。
9.3.1.7 实时/历史数据库平台应提供经济存储或者优化存储的手段,提供数据压缩方法,在保证数据精度的基础上具有高效的数据压缩能力。
9.3.1.8 宜同时支持有损压缩和无损压缩,并可以在有损压缩和无损压缩之间平滑过渡。
9.3.1.9 采用有损压缩,其压缩数据的标准偏差宜不大于0.3。从安全或经济角度出发,需精确计量的参数或保证二次计算结果精确度的参数,无论是实时数据还是历史数据均不宜进行数据压缩或者减少压缩标准偏差,以保证计算结果对生产过程实施指导的有效性。
9.3.1.10 数据标签应能定义发电厂所有的数据类型,反映过程数据的全部属性,能单独或者批量进行标签组态;系统应能提供数据标签在线维护功能,包括创建、更新、删除、查询数据标签点,标签点的定义应支持中文描述。
9.3.1.11 实时/历史数据库应支持跨平台运行。应可在Windows、UNIX、Linux操作系统或两种及以上组成的混合系统平台上运行。
9.3.1.12 实时/历史数据库应采用开放式体系结构和分布式系统设计,整个系统的处理性能和容量可以利用扩展服务器数量的方式平滑升级。
9.3.1.13 应确保实时/历史数据库中数据值的时间戳与现场物理值的时间戳相差不超过预定义的最大时间间隔;其计算点的时间戳在允许的范围之内;确保分布数据源的数据时间戳的一致性。
9.3.1.14 实时/历史数据库平台应可对不能自动采集的数据提供手动输入,但不可对自动采集的数据进行修改。
9.3.1.15 历史数据存储应满足机组大修期及长期状态评测的要求,最少不应低于10年。
9.3.1.16 实时/历史数据库平台应支持数据文件的备份、恢复功能,归档文件的创建、复制、删除、备份等管理功能以支持数据的二次计算及其结果数据的存储功能。
9.3.1.17 实时/历史数据库平台应具有阻止计算机病毒入侵的严格措施,以及防止由于操作失误等人为因素造成的破坏数据库系统的容错能力。
9.3.1.18 实时/历史数据库应能遵从规范的OPC/ODBC等开放式数据库互连接口,基于组件对象模型技术、基于应用程序编程接口(API)和软件开发工具包(SDK)的方式提供函数调用接口、可内嵌面向应用的可视化JavaScript等脚本编程语言,提供C++/JAVA/JavaScript类型接口,以支持应用功能软件的开发。
9.3.1.19 实时/历史数据库平台应具备一系列具有组件技术的、易学易用的基本客户端软件,主要包括绘图功能软件、数据库生成软件、动态显示和数据更新软件、棒图和趋势图生成和显示软件、报表开发软件以及多数据库数据浏览软件等。
9.3.1.20 实时/历史数据库应配置高性能、高可用性、升级便捷和维护方便的企业级数据库服务器。应配置可热插拔的冗余硬盘驱动器、可热插拔的冗余电源及可热插拔的冗余风扇。利用冗余配置的服务器应采用群集或热备用工作方式在故障时能自动切换。
9.3.2 数据采集接口软件
9.3.2.1 数据采集接口软件应可以在服务器上运行,也可以在接口设备上运行。
9.3.2.2 数据采集接口的数据采集周期应不大于1s。
9.3.2.3 数据采集接口应具有对象链接和嵌入的过程控制协议(OPC)、ODBC等构成的多种标准接口以及发电厂各类DCS、可编程逻辑控制器(PLC)等生产过程控制系统的接口驱动程序。
9.3.2.4 对不具有接口驱动程序的生产过程控制系统,可以按照接口设计标准自行开发接口驱动程序。自行开发的接口驱动程序应经过严格的测试和考核后方允许在系统中使用。
9.3.2.5 数据采集接口软件应具有智能故障恢复机制。
9.3.3 数据备份软件
9.3.3.1 备份软件应具备直观、操作简单的用户界面,与操作系统100%的兼容,支持数据库和集群应用方式。
9.3.3.2 在选用磁带驱动设备作为备份的系统中,备份方案应能提供定时自动备份功能和日志记录功能。
9.3.3.3 在自动备份过程中发现异常情况时,应能自动报警。
10 文档资料
10.1 建设单位或供货商应保证所提供的文件和图纸完全满足监控系统安装、部署、运行和维护的需要。
10.2 应按照合同或协议约定在不同阶段提交被确认的文档资料。
10.3 应提供书面文件和必要的电子文档,数量应满足工作需要。
10.4 软件系统文档应按照GB/T8567的规定编制,保证文档资料的完备、正确、简明和规范。
10.5 硬件及环境建设方面应提交涉及所有部件的安装、运行、注意事项和维护方法的详细说明,此外还应包括完整设备表和使用手册,以及必要的图纸资料。
11 验收
11.1 基本要求
11.1.1 系统验收应以设备订货合同、技术协议以及相关的技术文件为依据。验收分三个阶段:第一阶段为出厂验收;第二阶段为现场安装调试验收;第三阶段为竣工验收。
11.1.2 验收工作应以用户为主,有关各方面参加,组成验收小组共同完成验收工作。
11.1.3 在现场安装调试阶段,用户应保证系统的安装条件和调试时间。如果现场安装调试验收结果不符合要求,应限期完善,否则不能转入试运行阶段。
11.1.4 各阶段的验收应由相关的验收小组提出验收报告,验收报告应交用户存档。验收报告应指出测试验收中存在的缺陷或问题,以便有关责任方面进行处理和完善。
11.1.5 如果在测试过程中出现重大问题,应查明原因,提出分析报告,重新进行测试。如果在重新测试中这类问题再次出现,则不能通过验收,应改进后再组织测试和验收。
11.1.6 系统硬/软件验收应做好测试记录,并给出相应的评价。
11.1.7 系统验收时,不进行属于破坏性的各种试验。
11.1.8 对DCS系统的验收应采用GB/T 30372的标准验收。
11.1.9 对中控室等环境建设的部分应采用GB50462和GB 50339的标准验收。
11.2 出厂验收
11.2.1 出厂验收范围应包括网络架构、硬件设备、系统软件、数据库平台、系统安全、应用软件功能等。
11.2.2 检查系统的所有设备和软件的配置和组态,应符合合同和技术规范的要求。
11.2.3 对验收中发现的设备问题和技术问题,应由系统供应商予以解决,并形成文件,作为下一阶段验收的依据。验收合格并经双方签署出厂验收报告后,设备及系统方可出厂。
11.3 现场安装调试验收
11.3.1 应分别进行网络通信、核心交换机、数据库服务器和磁盘阵列的故障模拟试验,冗余系统应能无扰自动切换,数据库的数据应能保证其完整性。
11.3.2 在模拟通信故障的情况下,进行数据采集接口机缓存功能及其智能故障恢复机制的检查,应能保证数据库服务器数据的完整性。
11.3.3 数据采集周期和事件响应的指标应能满足生产监控的要求,实时/历史数据库的数据时间戳的要求应能满足生产实时监控的要求。
11.3.4 检查标签量和历史数据保存时间应能符合系统设计的要求。系统的用户数量应能满足生产运行与管理的要求。
11.3.5 在完成系统功能要求的基础上,应进一步对网络访问、网络管理、防病毒、网络安全进行必要的补充检查和测试,评估系统安全性能。
11.3.6 按照合同文件和技术协议,在实际运行环境下,逐项检查、测试、验证应用软件功能。所有功能的测试验证结果都应合理、正确、可靠和完整。同时应测评应用软件的可用性、可维护性、可移植性及运行效率。
11.3.7 应进行抽样检查,用于二次计算的原始数据可信度评估。对于坏质量的原始数据,应能够依据实时工况及相关性算法,动态地得出可信的替代数据参与计算;不应因个别坏质量数据而导致应用软件相关功能的失实或失效。
11.3.8 应进行备份数据恢复性试验,检查并验证数据备份的可恢复性和完整性。
11.3.9 检查软件开发环境和生存期环境,应能够支持目前应用软件的运行和后续功能的开发。
11.4 工程竣工验收
11.4.1 应具备的基本条件
1) 系统己完成出厂验收和现场安装调试验收,验收测试结果满足规定的要求,验收测试报告齐全、数据准确,有相应各方权威的签署。
2) 供需双方在合同中规定的系统的基本功能在达到要求的情况下,随信息化对象连续稳定运行60天及以上。
11.4.2 竣工验收要求
1) 工程竣工验收时,应首先检查出厂验收和现场安装调试验收的测试报告,并进行确认,必要时可根据情况进行抽查测试。对于上述阶段不完善的项目,竣工验收时,应进行严格地测试和检查。
2) 工程竣工验收的主要任务包括:进行主要功能和性能的验收测试,以及整个系统的综合验收评估。
11.4.3 检查数据库各项功能和指标;抽样测试实时数据和解压缩数据的精度,计算标准偏差:评估数据库总体性能。
11.4.4 对应用软件功能进行测试,对各应用功能给出正确、全面的评价,对应用软件功能提出综合测评报告。
11.4.5 应进行系统安全性的检查验收,包括对操作系统、通信协议、交换机、防火墙设置、用户授权和角色定义等各个安全环节的检查,评估系统的安全性能。
11.4.6 系统可用率不应低于99.9%,并进行可靠性评估。
征求意见回函表
原标题:关于征求《垃圾发电厂渗滤液处理技术规范》等四项行业标准意见的通知