1、 项目背景

生活垃圾处理行业是城市环境管理的关键领域，被誉为维持城市“颜面”的幕后英雄。随着城市化进程的加快，提高生活垃圾减量化、资源化、无害化处理的水平和效率变得尤为重要。

为响应这一需求，上海嘉定城市发展集团有限公司与保利协鑫共同出资成立上海嘉定再生能源有限公司，并以此为主体投资近8.6亿元建设嘉定区再生能源利用中心。自2017年7月该中心完成竣工调试后，嘉定大部分地区的生活垃圾切换至再生能源利用中心焚烧处置。经过多年发展，上海嘉定再生能源已成为整个垃圾焚烧发电行业的领军企业。

然而，随着发电补贴政策的逐步退出，垃圾焚烧电厂的收益将直接与发电量挂钩，这对包括上海嘉定再生能源在内的企业提出了新的挑战。在环保方面，这些企业面临着更为严格的排放标准。同时，锅炉的自动化和智能化控制水平不足，已成为影响电厂经济效益的关键因素。此外，操作人员年轻化导致的经验不足问题，也对操作稳定性构成了影响。 

2、 项目目标与原则

在节能减排政策和发电集约化、高效管理需求的推动下，智能化升级和降本增效成为行业发展的必然趋势。上海嘉定再生能源有限公司希望通过借助施耐德电气的数智化解决方案，实现安全平稳运行和精细化管理，提升运营效率和环保标准。 

3、 项目实施与应用 

针对上海嘉定再生能源稳定运行、提质增效、绿色发展的迫切需求，施耐德电气助力其构建了3炉两机垃圾焚烧电站“少人值守”解决方案，打造行业智慧工厂标杆。“少人值守”解决方案包含以APC先进过程控制系统、APS机组一键启停+事故自愈为核心的解决方案，并配备了AVEVA Predictive Analytics预测性维护系统、System Advisor系统顾问、Control Advisor控制顾问以及智慧报表等辅助优化手段，形成一套全面的“组合拳”。

3.1难点与解决思路

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。通过借助施耐德电气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。

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”，即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”，即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。施耐德电气APC先进过程控制系统让这些挑战迎刃而解。

3.2项目创新性

该解决方案通过APC先进过程控制算法与焚烧炉燃烧参数视觉识别技术相结合，实现了燃烧参数的闭环控制优化，以达到无人值守/少人值守的目标。具体体现在：

· 高精度识别与精准APC算法交互：软硬件结合，实现闭环控制，全程自动平稳运行

· 核心控制点数据采集：对火焰图像识别等核心控制点实现精准数据采集和快速决策优化

· 适应特定复杂工况：充分适应垃圾焚烧各种复杂工况（热值波动大、季节波动大），显著提升垃圾吨垃圾发电量

· 完善的无人值守解决方案：包括APC、一键启停、报警管理、控制回路评估、视觉识别、预测性维护、智慧报表等功能  

4、 效益分析

自动化水平提升：自动化水平的提升使得操作数量和报警数量减少了90%以上，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，部分系统控制可实现无人值守。

环保与经济效益：满足环保指标和环保耗材要求，降低环保耗材20%以上，符合绿色发展。智能化运营与精细化管理显著提升了电厂发电带来的经济效益。

施耐德电气的解决方案为上海嘉定再生能源带来的收益是全方位的。自动化水平的提升使得操作数量和报警数量减少了90%以上，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，部分系统控制可实现无人值守。满足环保指标和环保耗材要求，降低环保耗材20%以上。从一键启停到智能寻优，从设备运行到人员管理，解决方案不仅关注单个环节、单个功能的实现，更希望整合运营、管理、生产、安全等多维度困境，为行业客户带来生产少人值守、设备管理能力提高、生产效率提升、保障人员安全的全面优化，助力垃圾焚烧发电行业向绿色、智能化方向转型。由于该项目所带来的突出效益提升表现，上海嘉定可再生能源荣获嘉定区智能工厂奖项。