生活垃圾焚烧发电项目电气设备介绍
垃圾焚烧发电项目电气设计案例分析
Applications 创新应用集成电路应用 第 38 卷 第 4 期（总第 331 期）2021 年 4 月 45括：35kV配电装置系统、发电机及其出线系统、主变升压系统、停机/检修电源系统、高低压厂用电系统、直流和UPS系统、控制保护测量及自动装置、过电压保护及接地系统、照明及检修系统、电缆及其构筑物系统、厂内通信系统等。
所有电气设计均遵循现行有关国家及行业标准、规程和规范。
2 电气设计原则本项目电气部分设计依据国家经济建设相关技术规定、标准，并结合工程实际情况，除了满足供电可靠、调度灵活及达到各项技术要求的前提下，在设计中考虑远景运行、维护方便，兼顾经济性原则，节省投资，实现设备元件和设计先进性及可靠性等目标。
同时，在设计中，全面考虑对原始资料的分析和总结，即工程情况、电力系统情况、负荷情况、环境条件及设备制备情况等，根据垃圾焚烧发电类型，设计规划容量和单机容量及台数，以此确定最大负荷利用小时数；电力系统考虑近期及远景发展规划，本项目在电力系统中的位置及作用，以及与电力系统连接方式；设计中以负荷性质、输电电压等级、出现回路数及输送容量等为参考依据，并综合分析当地温度、湿度、地质等，选用质量、性能、价格最优的电气设备，从而遵循可靠、先进、适用、经济和美观的原则。
0 引言通常我国主要采用填埋的方式对垃圾进行处理，但随着每天制造的垃圾因人口增多及城市规模的扩大而不断增长，垃圾填埋方式已经不能成为长久之计，垃圾处理日益严峻。
因此，为了改变垃圾处理方式，达到节约土地资源，从本质上解决垃圾围城的问题，垃圾焚烧发电逐步成为处理垃圾和危险废物的主流技术。
通过这种方式可以实现垃圾处理无害化、减量化和资源化的目标。
但由于我国生活垃圾焚烧技术的研究和应用起步较晚，需要不断积累及总结垃圾焚烧发电的研发实践，了解现代垃圾焚烧发电电能生产过程及特点，掌握发电厂电气主系统的设计方法，才能使项目成果更加实用化，使垃圾焚烧发电技术应用更加稳定、成熟。
生活垃圾焚烧发电项目电气设备介绍
生活垃圾焚烧发电项目电气设备介绍首先是发电机组，它是生活垃圾焚烧发电项目的核心设备之一、发电机组由燃烧系统、锅炉、蒸汽轮机和发电机等部分组成。
燃烧系统负责将生活垃圾进行燃烧，并产生高温高压的蒸汽。
锅炉将蒸汽进一步加热和压缩，使其达到工作温度和压力。
蒸汽轮机利用高温高压蒸汽的动能驱动转子转动，通过连接在一起的发电机将机械能转化为电能。
其次是电力配电系统，它是将发电机组产生的电能输送到用户端的重要系统。
电力配电系统包括变压器、开关设备、电缆和线路等部分。
首先，变压器将高压电能转换成适用于输送和使用的低压电能。
然后，开关设备对电能进行分配和控制，将电能输送到各个需要电力的区域或设备。
电缆和线路负责将电能从发电机组传输到各个用户点，确保电能的安全和稳定输送。
最后是控制系统，它是整个生活垃圾焚烧发电项目的智能化管理与控制中枢。
控制系统包括监测设备、控制器和人机界面等部分。
监测设备用于实时监测发电机组的温度、压力、湿度和电能生成情况等参数，确保设备的安全运行。
控制器负责对发电机组的运行进行调节和控制，使其工作在最佳状态。
人机界面为操作人员提供直观的信息交互界面，方便其对发电机组进行监控和操作。
综上所述，生活垃圾焚烧发电项目的电气设备包括发电机组、电力配电系统和控制系统。
这些设备通过高温高压的燃烧，将生活垃圾转化为热能，再将热能转化为动能，最终转化为电能。
同时，电力配电系统将产生的电能输送到各个用户点，而控制系统对整个项目进行智能化管理和控制，确保设备的安全稳定运行。
这些设备的合理配置和高效运行，不仅能够提供可靠的电力供应，还能有效处理生活垃圾，实现资源的再利用和环境的保护。
垃圾焚烧发电厂电气设备安全运行的管理和维护
垃圾焚烧发电厂电气设备安全运行的管理和维护垃圾焚烧发电厂是一种以垃圾为燃料，通过燃烧垃圾产生热能，进而产生电能的环保节能设备。
随着城市化进程的加速和生活水平的提高，垃圾量不断增加，垃圾处理问题成为了一个亟待解决的环境难题。
垃圾焚烧发电厂因其高效处理垃圾、减少二氧化碳排放、并能产生清洁能源等诸多优点，被广泛应用于各大城市。
由于垃圾特殊的化学性质和含有易燃易爆的物质，垃圾焚烧发电厂的电气设备安全运行的管理和维护成为了一项重要的工作。
垃圾焚烧发电厂的电气设备主要包括发电机、变压器、开关设备等。
这些设备的安全运行直接关系到整个垃圾焚烧发电厂的安全运行和生产效率。
为了确保垃圾焚烧发电厂的电气设备安全运行，管理和维护工作至关重要。
下面将从管理和维护两个方面进行具体探讨。
一、管理1. 设立专门的电气设备管理部门垃圾焚烧发电厂应设立专门的电气设备管理部门，负责电气设备的日常管理和维护工作。
管理部门应拥有一支技术过硬、责任心强的电气设备维护团队，确保设备的安全运行。
2. 建立健全的安全管理制度垃圾焚烧发电厂应建立健全的电气设备安全管理制度，明确每个岗位的责任和权限，规范操作流程，加强对电气设备的安全防护和日常巡检，确保设备在安全的状态下运行。
3. 加强员工培训和技能提升对工作人员进行定期的电气设备安全操作培训，提高员工的安全意识和技能水平。
要求员工严格按照操作规程进行操作，做到尽职尽责，确保设备安全运行。
4. 建立预防性维护机制垃圾焚烧发电厂应建立预防性维护机制，对设备进行定期的检修维护，及时发现并排除设备隐患，以确保设备长期稳定运行。
5. 健全应急预案建立健全的电气设备故障应急预案，对各种故障情况进行分类，制定相应的处理措施和应急预案。
二、维护1. 定期巡检垃圾焚烧发电厂的电气设备需要进行定期的巡检，重点检查设备的绝缘状态、接地状况、接线的紧固程度等，发现问题及时进行处理。
2. 日常维护对电气设备进行日常维护，包括清洁、润滑、紧固等，保持设备的良好状态，延长设备的使用寿命。
垃圾焚烧炉的型式、工作原理及各设备概况
二级空预器←———锅炉汽包饱和蒸汽，是高压蒸汽。 1#2#炉各增加一组高压侧空预器
▲出口温度：160℃左右 ▲作用：提高一次风温，对炉排上垃圾进行预热、干燥、助燃。
焚烧—余热炉各设备的作用概述
焚烧—余热炉各设备的作用概述
▲弹簧式安全门结构示意图
炉排系统设备结炉排构、料床输送的控制操作
垃圾焚烧处理系统的关键设备是焚烧炉，焚烧炉经过100多年历史的发展， 借助新技术手段，垃圾的焚烧技术得到不断完善。虽然垃圾焚烧炉是在煤炉的基 础上演变而成，但由于垃圾成份复杂以及热值变化较大，垃圾的燃烧系统及垃圾 焚烧炉的炉体结构也有很大的变化。垃圾的主要特性是水份高、灰分高、热值低， 物理成份复杂，含有腐败性有机物及有害物质。焚烧炉的设计必须充分考虑到垃 圾在炉内停留时间、燃烧温度、烟气在炉内的停留时间及紊流，从而达到完全燃 烧、控制恶臭及抑制二噁英的产生。
焚烧—余热炉各设备的作用概述
●余热炉系统各设备的作用 为卧式单汽包自然循环水管锅炉，位于焚烧炉上部，主要由水冷壁管、汽包、下降管、
集箱、蒸发受热面、过热器以及省煤器等组成。是锅炉的本体部分，即“锅”的部分。其 中水冷壁管、汽包、下降管和集箱等受压部件组成封闭式回路，锅炉中的水或汽水混合物 在这个回路中利用上升管﹙水冷壁管﹚中汽水混合物的密度小，重量轻，下降管中水的密 度大，重量大，形成压差，导致锅炉的水自然流动而循环，所以也叫锅炉水循环。锅炉的 结构不同，循环回路的数量也不一样。这部分是锅炉的蒸发设备，它的主要任务是吸收燃 烧所释放的能量，把具有一定压力的饱和水加热成饱和蒸汽的过程。 蒸发受热面管、过热器等是锅炉的蒸发受热面部分，饱和蒸汽在这部分进一步加热，产生 出具有一定压力和温度的过热蒸汽，送入汽轮机做功。
生活垃圾焚烧发电厂建设项目电气系统设计方案
生活垃圾焚烧发电厂建设项目电气系统设计方案生活垃圾焚烧发电厂建设项目电气系统设计方案1.1.1 电气设计内容和原则1.1.1.1 电气设计范围设计内容包括厂区红线内所有子项的电气设计，包括发电、接入系统、厂用电、室内外照明、防雷与接地、消防、电信等。
厂区红线外10kV上网线路、外部应急电源线路及调度通讯线路均由业主另行委托设计。
1.1.1.2 设计原则设计原则是在电气主接线方面力求简单、可靠；电气设备布置以便于运行维护为原则，尽量紧凑集中，达到节约投资及运行费用，降低成本的目的；继电保护的配置采用微机保护，以便准确、迅速的切除故障并满足电厂自动化要求。
1.1.2 接入系统1.1.2.1 周边电力系统概述1.1.2.2 接入系统方案选择本工程距离郑家营变电站约7~8公里，郑家营变电站为110kV变电站，根据厂址周边电力系统情况，本工程上网系统有以下三个方案：方案一：将发电机出口电压由10kV升至110kV，再以双回路与110kV郑家营变电站联网。
该方案可靠性高，但造价极其昂贵。
方案二：采用110kV单回路上网，另设一路应急备用电源（增设一路10kV备用电源线路或设置应急柴油发电机组）。
该方案可靠性较高，但投资也较高。
方案三：采用双回10kV线路直接与110kV郑家营变电站联网，厂内不设升压变电站和应急备用电源，运行可靠性高，投资最少。
本工程推荐采用方案三。
即采用双回10kV线路直接与110kV变电站联网，厂内不设升压变电站和应急备用电源。
方案一、方案二和方案三对应的电气主接线方案见附图18。
1.1.2.3 计量与测量在110kV变电站设专用计量表对上网电量进行计量。
计量系统可采用电子式多功能电能表，确保电能量数据的准确性，可靠性和可核对性。
1.1.3 发电机电压选择根据本项目工艺情况，厂内所有厂用负荷均为额定电压为～380/220V的低压负荷。
考虑到**网配电电压为10kV，为减少垃圾焚烧发电厂电气设备的电压等级，以利于系统运行、维护管理和减少投资，发电机出口额定电压选择为10.5kV。
生活垃圾焚烧电厂电气自动化系统
生活垃圾焚烧电厂电气自动化系统1. 简介生活垃圾焚烧电厂是一种将城市垃圾通过高温燃烧转化为电能的设施，其电气自动化系统是保证生产和运行的重要组成部分。
本文将介绍电气自动化系统的基本构成和作用。
2. 系统构成2.1 控制层控制层主要负责对整个电气自动化系统进行全面的监控和控制。
其包含了工艺控制系统、保护控制系统、自动调节系统等多个子系统。
工艺控制系统主要负责控制生活垃圾的进出、燃烧过程和排放等主要工艺环节。
保护控制系统则负责对各种设备的故障和异常进行保护和控制。
自动调节系统则负责对整个系统进行优化和自动调节。
2.2 电力设备电力设备主要包括发电机、变压器、电缆、开关设备等。
发电机是将焚烧产生的热能转化为电能的重要设备，变压器则负责将其输出的电能升压到输送线路所需要的电压等级。
电缆则承担输送电能的任务，开关设备则负责控制电流和电压的分配和切换。
2.3 监测层监测层主要负责对整个电气自动化系统的各种参数、状态进行实时监控和控制。
其包含了环境监测、电网监测、电气设备监测和工艺监测等多个监测子系统。
环境监测主要负责对生活垃圾焚烧电厂周围的环境进行监测，确保环境污染不会超过国家标准。
电网监测负责对电力输出和负荷进行监测和控制。
电气设备监测则负责对电气设备的状态进行监测和控制。
工艺监测则负责对生活垃圾的实时情况进行监测和控制。
3. 系统作用生活垃圾焚烧电厂的电气自动化系统通过工艺控制、保护控制和自动调节等多个子系统的协作，有效地控制了生产过程的稳定性和运行的可靠性。
同时，通过对整个系统各种参数、状态的实时监测和控制，确保了系统的安全性和环保性。
4. 总结生活垃圾焚烧电厂电气自动化系统是保证生产和运行的重要组成部分。
其通过控制层、电力设备层和监测层的协作，有效地控制了生产过程的稳定性和运行的可靠性。
同时，通过对各种参数和状态的实时监测和控制，确保了电厂系统的安全性和环保性。
生活垃圾焚烧发电项目电气部分设计说明书
生活垃圾焚烧发电项目电气部分设计说明书1.1 电气一次1.1.1 概述本工程建设规模为3×300t/d垃圾焚烧线，配2台发电机组，发电总容量15MW。
本期建设2×300t/d垃圾焚烧线，配套装设一台9MW凝汽式汽轮发电机组，年运行小时数为8000小时。
按接入系统审查意见，本工程共经一回10kV线路接入板桥110kV变电站的10kV母线，线路距离约6.2km。
本厂发电机所发电量扣除厂用部分，其余全部送至电网。
另考虑到在发电机及送出线路故障、检修时，垃圾焚烧线需继续运行，以及故障停机时的环保要求，需另从外部引接一回10kV电源作为备用电源，备用电源暂考虑从档下变10kV母线引接，容量约为3300kVA。
1.1.2 电气主接线配合接入系统方案，在厂内设置10kV母线，本期10kV母线采用单母线接线。
发电机出口电压采用10.5kV，发电机组及10kV出线直接接入10kV 母线。
10kV系统采用中性点不接地方式。
发电机励磁采用自并励静态励磁。
1.1.3 厂用电接线及布置厂用电压采用10kV、380V两级电压。
低压厂用变压器从10kV母线引接电源；按炉设置两台2500kVA低压厂用工作变压器，配套设置两段380/220V 母线段(I、II段)向低压负荷配电，另设置一台2500kVA的专用低压备用变压器，作为本期两台低压工作变的备用。
低压备用变压器兼做二期的备用。
主厂房设置汽机MCC，#1锅炉MCC、#2锅炉MCC、化水MCC、烟气处理MCC 及公用MCC，辅助厂房设置循环水及净水站MCC、渗沥液处理MCC、、综合办公楼MCC等就近为低压负荷配电，MCC分别从低压I、II段各引一回电源，互为备用。
袁河补给水泵房离电厂约5km，负荷约100kW，如从电厂引接电源，则需采用10kV电压送出，一次投资较高，且垃圾电厂上网电价与下网电价基本持平，故考虑就近引接两回低压电源。
根据初步计算，本期厂用电计算负荷约为3300kVA，厂用电率约为28%。
垃圾焚烧发电设备
垃圾焚烧发电设备面对世界城市化进程越来越快，城市垃圾泛滥已成为城市的一大灾难。
世界各周已不仅限于掩埋和销毁垃圾这种被动“防守”战术，而是积极采取有力措施，进行科学合理地综合处理利用垃圾。
我国有丰富的垃圾资源，存在极大的潜在效益。
因此，兴建垃圾电厂十分有利于城市的环境保护，尤其是对土地资源和水资源的保护，实现可持续发展。
那么垃圾焚烧发电设备有哪些呢?2、炉排结构垃圾焚烧炉为往复式、顺推、多级机械炉排焚烧炉。
焚烧炉内有一个给料器和8个燃烧炉排单元组成，包括干燥段的两级炉排、气化燃烧段的四级炉排和燃尽段两级炉排。
焚烧炉内温度控制在700℃以内。
燃尽的垃圾从最后一级炉排离开焚烧炉落入灰槽中。
给料器和防火门给料器通过给料器(LoadingRam)将落入料斗的垃圾从防火门前推入燃烧室。
给料器只负责给料，不提供燃烧空气，并通过防火门与燃烧区隔离。
防火门在给料器收回时保持关闭状态。
关闭防火门可使炉膛与外界隔开，维持炉内负压。
同时，燃烧室的入口处有温度测点，当燃烧室入口的垃圾温度过高时，电磁阀将控制防火门后的喷雾器喷水以防止防火门打开时给料斜槽上的垃圾将料斗中的垃圾引燃。
燃烧炉排八级燃烧炉排分为两级干燥炉排、四级气化燃烧炉排和两级燃尽段炉排。
每级炉排8级推动装置(推床)按一定顺序推动垃圾，使进入焚烧炉的垃圾依次被与各级炉排相配合的的推床推到下一级炉排上。
炉排上有均匀分布的小孔，用于喷出燃烧所需一次风。
供燃的一次风由炉排下的一次风管供给。
垃圾在炉排推送过程中受到燃烧器和炉内的热辐射以及一次风的吹烘，水分迅速蒸发，着火燃烧。
燃烧器布置一燃室有两个主燃烧器，如图二17，18所示。
焚烧炉内燃烧炉排上方有温度测点，当焚烧炉启炉时和燃烧温度低于要求时，燃烧器17投油助燃。
燃烧器18位于炉膛出口，用于补燃未燃尽的垃圾。
燃烧器所需的空气由四台焚烧炉公用的一台燃烧风机提供，燃烧器燃烧所需空气为由大气吸入的洁净空气。
当燃烧风机故障或供风不足时，由旁路(图二6所示)取送风机的部分送风供给燃烧器。
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生活垃圾焚烧发电项目电气设备介绍Introduction of electrical equipments of MSW power plant1.1 主要电气设备Main electrical equipments为了满足用电设备对电力的要求和保证电力系统运行的安全稳定和经济性，发电厂电气部分的主要工作是启、停机组，调整负荷，切换设备和线路，不断监视主要设备的运行，发生异常和故障时及时处理等。
以上所有的工作都是靠操作主要电气设备来完成的。
本厂主要电气设备如下：In order to satisfy the equipment’s requirement to power and the safety and stability running of the electric energy system and the economic benefit, the priority mission of the electrical system is, start and stop the unit, adjust the load, switch between equipment and line, constant survey major equipment, quickly react to failure or unusual situation, etc. The above missions are completed by operation of major electrical equipment. The main electrical equipment in this plant as follow:1.1.1汽轮发电机发电机是根据电磁感应原理而工作的一种旋转电气设备，它将机械能转变成电能。
它与汽轮机直接耦合传动。
发电机旋转方向从汽轮机端看为顺时针方向。
Generator is one kind of rotate electrical equipment which follows the rule of electromagnetic induction, transferring mechanic energy into electric energy. t directly couples to the turbine and rotates. The direction of generator rotating is clockwise seen from the turbine end.1.1.2 柴油发电机柴油发电机平时处于备用状态，当发生全厂停电事故时，自动控制系统会自动隔离厂用电母线和事故保安段母线，同时发出信号命令柴油发电机启动，柴油发电机自带控制系统，可以在10-15s内自动完成柴油启动、调速、升压、合闸一系列的过程，供电给事故保安段母线，维持基本的设备运转，保障锅炉和汽机及其他辅助设备的安全停机。
It is usually in backup status. When the plant is under emergency shutdown, the auto control system will isolate the plant supply busbar and the security section, at the same time sends out signal to command the diesel generator to start, adjust speed, boost up pressure, shut valve and series of action, and supply power to security section, keep basic equipment running in10 to15 second, guaranteeing the safety shutdown of boiler and turbine and other auxiliary equipments.1.1.3 电动机电动机是根据电磁感应原理工作的一种旋转电气设备，它将电能转化为机械能，拖动电厂风机、泵类、压缩机等机械。
根据电厂工艺的要求，其中一次风机、二次风机、引风机、给水泵和凝结水泵等设备采用变频调速控制，其拖动电机也采用相应的变频电机。
Motor is a kind of rotating electric equipment which follows the rules of electromagnetic induction. It transfers electric energy to mechanical energy, driving fans, pumps, compressors and other machines in the plant. According to the technical requirement, primary fan, secondary fan, induced draft fan, water feed pump and condensing water pump adopt frequency control, theirmotors adopt converter motors in correspondence.高压电动机High voltage motor 低压电动机Low voltage motor1.1.4 主变压器Main transformer变压器是一种静止电器，它利用电磁感应原理，把一种电压、电流的交流电能变成为同频率的另一种电压、电流的交流电能。
Transformer is a static appliance. It follows the rules of electromagnetic induction, makes one kind of AC power into another kind with same frequency but different voltage and current.油浸式主变压器Oil-immersed main transformer1.1.5 厂用变压器Plant transformer厂用变压器是专门给电厂自己供电用的。
Transformer factory is specialized for power plant their power supply.三相环氧树脂浇注干式变压器three-phase epoxy resin placing dry transformer1.1.6变压器保护设备Transformer protection device变压器保护装置是集保护、监视、控制、通信等多种功能于一体的电力自动化高新技术产品，是构成智能化开关柜的理想电器单元。
The transformer protection device is set protection, monitoring, control, communication and other functions in the integration of electric power automation high-tech products, are the ideal intelligent switchgear electrical unit.1.1.7 33 kV高压柜33 kV high voltage cabinet1.1.8 6.6 kV高压柜6.6 kV high voltage cabinet按照本厂使用需要，6.6 kV配电系统可以装备KYN28A-12型中置移开式铠装金属封闭开关柜和XGN2-12固定式金属封闭式开关柜。
According to the demand of this plant, the 6.6 kV power distribution system has KYN28A-12 type center withdrawing metal shielded closed switch cabinets and XGN2-12 fixed metal shielded closed switch cabinets.KYN28A-12 XGN2-121.1.9 低压配电柜Low voltage power distribution cabinet本厂主厂房低压配电室需配备MNS型低压抽屉式开关柜，对厂用电源、厂用备用电源、事故保安电源进行分配、切换、控制、监视和保护，是全厂厂用电配电中心。
The low voltage power distribution house of the main plant building has MNS type low voltage withdrawing cabinet, to distribute, switch, control, survey and protect the plant power supply, plant power backup, emergency security power. It is the power distribution center of the whole plant use.1.1.10 现场动力箱Local power box按照本厂使用需要和功能的不同，在主厂房其他地方和其他车间分布着检修箱，现场动力箱，现场控制箱，对现场设备进行配电和控制。
According to the difference of need and function, set up repair box, local power box, local control box at other places of main building and other workshops, to distribute power and control the local equipments.1.1.11 发电机保护柜Protection box of generator发电机是电厂最重要和贵重的电气设备，发电机的安全运行直接影响电厂电气系统的安全。
为了保护发电机和限制事故的扩大，根据发电机的故障和不正常工作状态，本厂配置了发电机保护柜（一台发电机一台），并配备必要的保护功能。
The generator is the most important and expensive electrical equipment of the power plant. The safety running of generator directly affects the electrical system of the plant. In order to protect the generator and limit the emergency outbreak, according to the failure and abnormal working status of generator, this plant has had two generator protection boxes (each generator has one), with necessary protection function.1.1.12 发电机励磁柜励磁系统是发电机的重要组成部分。