施耐德电气助力垃圾焚烧电厂“少人值守”解决方案

试想一下，如果不对垃圾进行及时、有效的处理，人们的日常生活将会变得怎样一团糟？

某种意义上，生活垃圾处理行业可以说是维持城市“颜面”的幕后英雄。

以上海市嘉定区为例，截至2023年底，嘉定新城常住人口达67.4万人，每年产生的垃圾量数以万吨计，而上海嘉定再生能源有限公司则肩负着嘉定大部分地区生活垃圾焚烧处理的重任。

为了进一步提升生活垃圾减量化、资源化、无害化处理水平，同时满足稳定运行、提质增效、绿色发展的需求，上海嘉定再生能源携手施耐德电气构建了3炉两机垃圾焚烧电厂“少人值守”解决方案，打造了行业智慧工厂的标杆。

01更安全、稳定运行的垃圾焚烧电厂

对垃圾焚烧电厂而言，安全、平稳的运行是其第一要务。传统的垃圾焚烧电厂对人力依赖较强，不但人员工作强度很大，而且人员的经验可能直接影响到操作的稳定性。

以垃圾焚烧炉的启停为例，该环节需要考虑炉温、炉压、风量等多种参数的平衡，执行多项操作，同时控制多台设备，操作十分复杂，一个小小的疏忽就有可能造成设备的损坏或人员的伤害。

如今，借助施耐德电气APC先进过程控制系统，上海嘉定再生能源能够根据机组启停曲线、按设定的程序发出各个系统、设备的启停指令，实现垃圾焚烧机组的自动启动或停止。

此外，基于施耐德电气APC先进过程控制系统、APS机组一键启停、AVEVA Predictive Analytics预测性维护系统等智能系统，上海嘉定再生能源的垃圾焚烧电厂还实现了燃烧系统、烟气系统、汽机系统等主要工艺系统的全自动运行，操作数量减少90%以上，部分系统控制可实现无人值守。

由于该项目突出的效益提升，上海嘉定再生能源荣获嘉定区智能工厂奖项。

02更经济、更满足环保要求的垃圾焚烧电厂

2023年初，随着新政策进一步完善了绿电交易机制和政策，明确了绿电溢价收益与国家可再生能源补贴不可兼得，这意味着未来垃圾焚烧发电企业的收益水平将和发电量直接挂钩。与此同时，相关政策也要求整个行业在焚烧炉技术性能、废气排放控制、以及污染物的监测和治理措施等方面遵循严格的环保指标要求，否则可能会受到严厉处罚。

随着政策换道和环保要求提标，垃圾焚烧电厂在保证安全、稳定运营的基础上，还需进一步关注运营的经济性和绿色化。

——郗青旗

上海嘉定再生能源有限公司执行总经理

单位垃圾焚烧发电量和燃烧的稳定性直接挂钩，但在实际运营过程中，由于垃圾成分复杂、热值不均，焚烧锅炉经常偏离最佳燃烧状况。具体而言，垃圾焚烧电厂原本在控制上存在“强耦合”和“大滞后”两大难点，会对控制的稳定性带来挑战——

“强耦合”：燃烧是较为复杂的工况，涉及到的变量很多，且变量直接相互关联，牵一发而动全身，可能刚把某个参数调节好，另一个参数就会随之而变；

“大滞后”：焚烧炉内的温度等参数变化是一个缓慢的过程，如果发现温度不符合要求后再去调节，由于惯性很大，无法立即实现想要的调节目标。

而施耐德电气APC先进过程控制系统则让这些挑战迎刃而解。

施耐德电气APC先进过程控制系统为我们带来的收益是全方位，多维度的。它既能助力焚烧炉平稳的运营，让各参数偏差下降20%以上；又能对焚烧流程进行全自动控制，优化系统效率，大量减少人员的干预和误操作；还能通过环保耗材的精准投用，降低耗材20%以上。在环保耗材下降的同时，我们的烟气排放浓度也比原来有所下降，相当于实现了‘双降’。

——郗青旗

上海嘉定再生能源有限公司执行总经理

03更加精细化运营的垃圾焚烧电厂

《2024中国生物质能产业发展年度报告》显示，截至2023年底，我国生活垃圾焚烧发电累计装机容量达2577万千瓦，同比增长7.5%。经历了几年的高速发展之后，我国垃圾焚烧发电行业由规模化扩张转向精细化运营管理阶段。

设备运维

设备运维是日常管理的重要环节，相较于传统的预防性、周期性维护方案，施耐德电气预测性维护解决方案+故障自愈策略，辅以系统顾问+控制顾问，能够让上海嘉定再生能源实现科学诊断和超前预警。

故障自愈能让机组在事故发生时具备自动响应能力，降低监控监盘人员的事故处理负担，避免人员误操作；

预测性维护则通过对历史数据进行建模，提前做出故障或运维预警，使设备保持最佳状态。

双管齐下，使得焚烧电厂的报警数量减少90%以上。

日常管理

日常管理过程中，智慧报表则可以为不同层级的人员提供更有针对性的数据信息。

一线运营人员可以通过报表及时了解哪些参数和指标出现了偏离，从而及时进行调整；

管理层可以基于综合汇总的报表，对一些经济指标进行分析或预判，为关键决策提供有效参考。

以前，大家对垃圾焚烧厂的印象可能停留在环境恶劣，气味难闻，工人从事重体力劳动。现在来到我们的工厂，几乎看不到人，只有非常少量的员工在利用全自动系统完成垃圾处理的全流程。得益于施耐德电气的支持，我们正在打造先进的智慧垃圾焚烧电厂，树立行业标杆，为大众提供源源不断的绿色电力。

——郗青旗

上海嘉定再生能源有限公司执行总经理

未来，双方将在“少人值守”方案的基础上做进一步优化，向智能化2.0阶段持续迈进。