隨著我國經濟的發(fā)展，大型家禽飼養(yǎng)業(yè)的快速增長，養(yǎng)雞場產生的雞糞等廢物逐年增加。雞糞中含有大量的鈉鹽和鉀鹽，必須經過處理才可使用。如果直接用于農田，過量的鈉和鉀通過反聚作用而造成某些土壤的微孔減少，使土壤的通透性降低，破壞土壤結構，而且過量的鈉和鉀將會通過土壤滲入地下，污染地下水。

　　摘要：簡要介紹了雞糞的危害和傳統(tǒng)雞糞處理方式，論述了雞糞直燃發(fā)電技術，詳細介紹了雞糞直燃發(fā)電廠熱工自動化系統(tǒng)。

　　關鍵詞：雞糞,直燃發(fā)電,熱工自動化水平,分散控制系統(tǒng),數(shù)字化工業(yè)閉路電視

　　傳統(tǒng)雞糞處理方式為：發(fā)酵堆腐后施用，加工制成飼料或沼氣化利用等。近些年我國也在探索其他雞糞處理和使用方式，雞糞直燃發(fā)電便是一個成功的范例。

　　國內第一臺以雞糞混合物（主要是雞糞與谷殼）為原料，通過直接燃燒所產生的能量發(fā)電的電廠項目——福建凱圣生物質熱電廠項目，于2009年4月第一臺機組發(fā)電，2009年10月第二臺機組發(fā)電。目前，福建省又有一批雞糞直燃發(fā)電廠在籌建中，不久將來便會出現(xiàn)在公眾面前。

　　1、雞糞直燃發(fā)電技術：

　　1.1雞糞的特性

　　雞糞的揮發(fā)份較高，極易著火，極易燃盡。揮發(fā)份析出的溫度遠低于煤炭，溫度區(qū)間從200度開始至500度時幾乎完全析出，500度以上則主要是固定碳的燃燒過程。在鍋爐內不需采用其他燃料助燃，就能保證較好的燃燒工況和燃燒效率，預計鍋爐的熱效率大于85％，而且燃燒后只要保證不超溫、流化好，就可以防止結焦。西安熱工研究院在1MW循環(huán)流化床鍋爐試驗臺上進行了雞糞的燃燒試驗，燃燒了24t雞糞，試燒結果顯示：在不摻燒其它燃料的條件下，雞糞在爐內能穩(wěn)定燃燒，爐膛溫度為830～850℃，完全達到燃煤循環(huán)流化床鍋爐的爐膛溫度，測量雞糞的低位發(fā)熱值為2490大卡/千克。

　　1.2雞糞直燃發(fā)電裝置

　　雞糞直燃發(fā)電設備與工藝流程和生物質發(fā)電廠沒有什么區(qū)別，只是把雞糞作為燃料，而且不需要破碎系統(tǒng)。燃燒系統(tǒng)（采用CFB鍋爐或者焚燒爐）、熱力系統(tǒng)、除灰渣系統(tǒng)、循環(huán)冷卻水系統(tǒng)、煙氣處理系統(tǒng)、燃料輸送系統(tǒng)、發(fā)電系統(tǒng)、控制系統(tǒng)幾乎都是成熟的、常規(guī)的火力發(fā)電廠系統(tǒng)，只是對燃料輸送、除臭和煙氣處理系統(tǒng)要更重視。燃料需要密閉系統(tǒng)儲備及輸送，以防止雞糞異味外溢。對于燃料庫的異味，采用負壓抽吸法處理，燃料倉靠近鍋爐，工程設計把一次、二次風機的吸口布置在燃料庫，吸取燃料庫中的空氣作為一次、二次風送入鍋爐燃燒，該方法除臭效果良好且較為穩(wěn)定，除臭率可達90％以上。煙氣處理系統(tǒng)除考慮脫硫、脫硝外，還應考慮二噁英類物質的處理，使各個排放物指標達到排放標準。

　　2.雞糞直燃發(fā)電廠的熱工自動化系統(tǒng)

　　2.1熱工自動化水平

　　雞糞直燃發(fā)電廠的熱工自動化水平較高，與國內同等規(guī)模燃煤電廠、生物質電廠熱工自動化控制水平相當。

　　雞糞直燃發(fā)電廠熱工自動化控制系統(tǒng)采用分散控制系統(tǒng)(DCS)。DCS的主要功能包括:機組的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)(DAS)；模擬量控制系統(tǒng)(MCS)；輔機順序控制系統(tǒng)(SCSB/TG/A)；鍋爐爐膛安全保護系統(tǒng)（FSSS）。主要輔機的順序控制以功能組級控制水平為主，即實現(xiàn)一個系統(tǒng)輔機及其相關設備的程序控制。

　　輔助車間（系統(tǒng)）可納入主控DCS系統(tǒng)進行控制；也可采用可編程序控制器（PLC）控制，并與DCS系統(tǒng)進行通訊的模式。

　　采用分散控制系統(tǒng)（DCS），實現(xiàn)機組爐機電集中控制的方式。設一集中控制室。在集控室內實現(xiàn)機組正常運行工況的監(jiān)視和調整以及異常工況的報警和緊急事故處理。在少量就地操作和巡回檢查配合下，在集控室內實現(xiàn)機組的啟/停。

　　2.2控制系統(tǒng)的總體結構

　　2.2.1集散控制系統(tǒng)總體構成以及分層分組原則

　　a.控制系統(tǒng)的總體構成是基于以下原則:

　　整個機組的運行管理集中在控制室內進行,運行人員以LCD鍵盤作為監(jiān)視和控制中心。

　　由基于微處理器技術的分散型控制系統(tǒng)實現(xiàn)機組的數(shù)據(jù)采集與處理系統(tǒng)(DAS)、模擬量控制系統(tǒng)(MCS)、輔機順序控制系統(tǒng)(SCSB/TG/A)、鍋爐爐膛安全保護系統(tǒng)（FSSS）。

　　汽機危急遮斷系統(tǒng)（ETS）、汽機數(shù)字電液控制系統(tǒng)（DEH）、汽機安全監(jiān)測保護系統(tǒng)（TSI）。

　　b.控制系統(tǒng)的分層分組原則為:在橫向按被控對象的相對獨立性和完整性來劃分區(qū)(站),在縱向上按控制功能進行分層,可分為功能組級、子組級和驅動級。實現(xiàn)控制系統(tǒng)的功能分散、危險分散，提高系統(tǒng)的可靠性。

　　2.2.2各系統(tǒng)之間的通訊方式、信息共享范圍及接口

　　1）分散控制系統(tǒng)內部通訊，分散控制系統(tǒng)內的數(shù)據(jù)采集(DAS)、模擬量控制(MCS)、順序控制(SCS)、鍋爐爐膛安全監(jiān)控(FSSS)的信息共享。

　　采用遠程I/O技術,遠程I/O設備通過通訊總線與DCS控制系統(tǒng)構成一體。遠程I/O通訊總線冗余配置。

　　在DCS系統(tǒng)中MCS、SCS、FSSS系統(tǒng)所需的輸入信號直接由I/O通道引入各自系統(tǒng)，并通過通訊總線傳送到DAS系統(tǒng)。

　　2)控制系統(tǒng)接口：

　　汽機本體監(jiān)測儀表系統(tǒng)（TSI）留有與DCS系統(tǒng)的通訊接口，與DEH系統(tǒng)和汽機危急遮斷系統(tǒng)（ETS）通過硬接線連接。

　　2.2.3程序控制的分級結構

　　用于SCS的硬件、軟件均采用分層、分組結構,驅動級可獨立于子組級工作。

　　下列I/O信號通過I/O通道直接引入驅動級內：

　　1)確保輔機本身安全的啟、停允許條件信號；

　　2)驅動級間互相聯(lián)鎖的信號；

　　2.2.4常規(guī)儀表和后備手操的設置原則

　　控制室內原則上不設單獨的常規(guī)儀表，在DCS操作員臺上布置控制開關及按鈕,當分散型控制系統(tǒng)通訊故障或操作員站全部故障時,確保緊急停機、停爐。

　　2.2.5全廠數(shù)字化工業(yè)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)

　　全廠數(shù)字化工業(yè)閉路電視監(jiān)控系統(tǒng)用于對全廠爐、機、電和輔助車間水系統(tǒng)、灰系統(tǒng)、燃料系統(tǒng)等主要生產環(huán)境，以及重要設備相對集中的區(qū)域進行監(jiān)視。

　　全廠數(shù)字化監(jiān)控系統(tǒng)采用獨立的網絡系統(tǒng)進行監(jiān)控，并留有與DCS系統(tǒng)的接口。操作人員根據(jù)現(xiàn)場畫面情況，通過鍵盤上的操縱桿或相應的控制器可控制各個攝像機攝取現(xiàn)場畫面的空間范圍、光亮強弱、景物遠近、清晰程度以及攝像機電源的開關等。從而實現(xiàn)對現(xiàn)場的監(jiān)視。

　　目前雞糞直燃發(fā)電技術作為一項處理雞糞的新技術，仍然有一些方面需要改進。但雞糞直燃發(fā)電設備和工藝成熟，自動化程度較高，在我國福建等地區(qū)有很高的認可度。本文對雞糞直燃發(fā)電廠熱工自動化方案進行了詳細介紹，以期對今后新建的禽糞直燃或禽糞摻燒發(fā)電項目的熱工自動化系統(tǒng)設計提供參考和借鑒。

　　參考文獻：

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　　【3】楊平勇.生物質發(fā)電技術.北京:中國水利水電出版社,2007.

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