郭浩杰，俞忠勇，胡隆

(望亭發(fā)電廠(chǎng)，江蘇 蘇州 215155)

1 機(jī)組概述

望亭發(fā)電廠(chǎng)#14鍋爐煙氣脫硫系統(tǒng)于2008年7月完成技術(shù)改造后投產(chǎn)，采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫(FGD)工藝，設(shè)煙氣換熱器(GGH)和增壓風(fēng)機(jī)，3層漿液噴淋。建設(shè)時(shí)設(shè)有煙氣旁路擋板，分A，B兩側(cè)，每側(cè)旁路擋板分上、下2塊，上部擋板由壓縮空氣驅(qū)動(dòng)，下部擋板由電力驅(qū)動(dòng)，脫硫系統(tǒng)由中國(guó)華電工程(集團(tuán))有限公司(以下簡(jiǎn)稱(chēng)華電工程)負(fù)責(zé)施工。

根據(jù)江蘇省環(huán)境保護(hù)廳［2010］254號(hào)文的要求，全省所有燃煤機(jī)組設(shè)置旁路煙道的應(yīng)于2013年年底前將旁路煙道全部拆除，須做到原煙道與旁路煙道有明顯的斷口。為此，望亭發(fā)電廠(chǎng)決定在2011年完成300 MW脫硫機(jī)組旁路煙道的拆除工作?？紤]到#14機(jī)組小修工期較短，旁路煙道拆除后鋼筋混凝土澆筑后養(yǎng)護(hù)期不夠，因此在2011年3月#14機(jī)組小修中先拆除旁路擋板，對(duì)煙道斷口處用鐵板封堵并做防腐處理，其余部分的拆除工作待下次機(jī)組大修時(shí)進(jìn)行。

2 旁路擋板拆除方案

2.1 基本情況

望亭發(fā)電廠(chǎng)#14機(jī)組鍋爐燃燒后的煙氣分A，B兩側(cè)煙道進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，因此，此次旁路擋板拆除、封堵為A，B兩側(cè)同時(shí)進(jìn)行。旁路煙道為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，旁路擋板拆除后，斷口兩側(cè)用厚度不小于6 mm的鐵板進(jìn)行封堵，封堵后凈煙氣側(cè)進(jìn)行防腐處理。旁路擋板拆除后擋板密封風(fēng)機(jī)、加熱器及附屬管道等設(shè)備同時(shí)取消;煙氣出口擋板保持開(kāi)啟并焊死，其控制回路取消;煙氣進(jìn)口擋板保留。受施工工期限制，加裝事故噴淋系統(tǒng)的工作無(wú)法在此次小修中完成，決定在下次大修時(shí)予以實(shí)施，對(duì)事故噴淋系統(tǒng)缺失可能引起的極端工況采用保護(hù)邏輯予以彌補(bǔ)。旁路擋板拆除前煙道布置情況如圖1所示，旁路擋板拆除后煙道布置情況如圖2所示。

圖1 旁路擋板拆除前煙道布置情況

2.2 施工方案

2.2.1 旁路擋板的拆除

小修開(kāi)始前，由脫硫分部外委單位做好腳手架搭設(shè)和保溫拆除工作。施工前應(yīng)提前辦理好開(kāi)工手續(xù)，停爐后確認(rèn)工作票已辦理，具備開(kāi)工條件。

旁路擋板拆除前先解除其電源及氣源，拆除電纜及氣源管，拆除就地控制箱到執(zhí)行器的相關(guān)線(xiàn)纜，取消旁路擋板執(zhí)行器電源倉(cāng)位，分散控制系統(tǒng)(DCS)畫(huà)面和邏輯則按照旁路擋板拆除后的工藝狀況進(jìn)行修改。

拆除旁路擋板執(zhí)行機(jī)構(gòu)及連桿機(jī)構(gòu)(擋板門(mén)離地面約30 m、質(zhì)量約6 t)，用汽車(chē)式起重機(jī)吊住旁路擋板密封風(fēng)門(mén)及管道，然后割斷密封風(fēng)管，吊下管道。

因旁路擋板門(mén)質(zhì)量較大，利用旁路擋板門(mén)上的吊耳，在煙道上面固定好吊點(diǎn)，由專(zhuān)業(yè)起重工用100 kN葫蘆吊起擋板門(mén)，然后割除旁路擋板門(mén)兩側(cè)框架上的聯(lián)接螺栓，最后使用1 000 kN以上的汽車(chē)式起重機(jī)將旁路擋板整體吊下。

2.2.2 進(jìn)口擋板至旁路煙道垂直段煙道的拆除

圖2 旁路擋板拆除后煙道布置情況

拆除進(jìn)口擋板至旁路煙道垂直段煙道時(shí)，應(yīng)首先拆除金屬煙道與水泥煙道接口處的非金屬膨脹節(jié)。在割除垂直煙道前，應(yīng)首先在煙道的上方固定好吊點(diǎn)，然后由專(zhuān)業(yè)起重工用手拉葫蘆吊起垂直煙道;割除煙道后，將其水平移動(dòng)到汽車(chē)式起重機(jī)可操作的位置，最后用汽車(chē)式起重機(jī)吊下垂直煙道。

2.2.3 安裝堵板

根據(jù)旁路擋板(3800 mm×4 600 mm×400 mm)和進(jìn)口擋板(3400 mm×5800 mm×400 mm)的外形尺寸，在地面制作好鐵質(zhì)堵板，堵板用槽鋼進(jìn)行加強(qiáng)(如圖3所示)并在堵板外表面預(yù)先刷好防銹漆(內(nèi)表面無(wú)需刷漆)。

圖3 堵板外形尺寸

作業(yè)時(shí)，由汽車(chē)式起重機(jī)操作人員完成堵板吊裝工作，然后分別對(duì)旁路煙道(煙囪側(cè))及進(jìn)口煙道垂直段進(jìn)行封堵。煙道封堵后由金屬監(jiān)督人員采用超聲波或滲透法對(duì)封堵焊縫進(jìn)行檢測(cè)，確保無(wú)泄漏［1］，由專(zhuān)業(yè)防腐人員對(duì)旁路煙道煙囪側(cè)堵板進(jìn)行防腐處理。

進(jìn)口擋板密封風(fēng)管道也要進(jìn)行封堵，但保留擋板原有的開(kāi)關(guān)功能。將出口擋板門(mén)置于全開(kāi)位置并加以固定(焊死)，斷開(kāi)執(zhí)行機(jī)構(gòu)，出口擋板密封風(fēng)管道拆除，管口用鐵板封堵。

最后，由專(zhuān)業(yè)保溫人員對(duì)煙道變動(dòng)部位加裝保溫裝置。

2.3 可靠性措施

煙氣旁路擋板拆除后，脫硫系統(tǒng)成為鍋爐煙氣通道的一部分，直接影響鍋爐燃燒的安全和穩(wěn)定，因此，應(yīng)對(duì)脫硫設(shè)備的可靠性提出更高的要求。鑒于此，針對(duì)FGD系統(tǒng)曾經(jīng)出現(xiàn)的故障，在拆除旁路擋板的同時(shí)也對(duì)設(shè)備做了相應(yīng)的改造和優(yōu)化。

(1)3臺(tái)循環(huán)泵均設(shè)有減速齒輪箱，齒輪箱油泵的電源原本都接在就地電源箱內(nèi)，曾經(jīng)因?yàn)檎`碰接線(xiàn)和電源箱進(jìn)水引起油泵停運(yùn)，導(dǎo)致循環(huán)泵全停，進(jìn)而引發(fā)脫硫系統(tǒng)跳閘。此次小修對(duì)油泵電源進(jìn)行了整改，3臺(tái)油泵各由獨(dú)立電源接入400 V脫硫電匯，防止循環(huán)泵因油泵故障同時(shí)跳閘。

(2)GGH為中心軸驅(qū)動(dòng)形式，設(shè)有2個(gè)變頻電動(dòng)機(jī)，現(xiàn)場(chǎng)工作條件惡劣，發(fā)生過(guò)因GGH故障引起脫硫系統(tǒng)保護(hù)跳閘的事件。小修時(shí)對(duì)變頻器進(jìn)行了改型并將變頻控制柜移至400 V脫硫電匯室內(nèi)，最大程度減少GGH出現(xiàn)故障的幾率。

(3)增壓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)油站原為就地控制柜控制，2臺(tái)潤(rùn)滑油泵及加熱器共用1個(gè)電源供電，存在油泵全停的安全隱患。利用機(jī)組停用機(jī)會(huì)對(duì)油站進(jìn)行了改造，油泵和加熱器電源分3倉(cāng)分別接入保安電匯，確保電動(dòng)機(jī)潤(rùn)滑油系統(tǒng)正常運(yùn)行。

2.4 控制邏輯與保護(hù)

旁路擋板拆除后，脫硫系統(tǒng)控制和保護(hù)邏輯發(fā)生了較大的改動(dòng)。原脫硫系統(tǒng)發(fā)生故障時(shí)，旁路擋板打開(kāi)，鍋爐仍能夠正常運(yùn)行;旁路擋板拆除后，脫硫系統(tǒng)無(wú)法與機(jī)組解列，將直接影響鍋爐燃燒。望亭發(fā)電廠(chǎng)組織相關(guān)技術(shù)人員討論，決定對(duì)保護(hù)邏輯做以下更改:

(1)原保護(hù)邏輯中石灰石－石膏濕法FGD系統(tǒng)脫扣開(kāi)啟旁路擋板的邏輯取消。

(2)原保護(hù)邏輯中FGD入口煙氣溫度高于180℃開(kāi)啟旁路擋板邏輯取消。

(3)原FGD入口壓力超限(高至+800 Pa或低至－800 Pa)開(kāi)啟旁路擋板邏輯取消。

(4)鍋爐主燃料跳閘(MFT)引起FGD脫扣，聯(lián)鎖開(kāi)啟旁路擋板、關(guān)閉FGD進(jìn)出口擋板、關(guān)閉增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉邏輯取消。

(5)重新搭建脫硫系統(tǒng)的重要保護(hù)邏輯，主要分為2類(lèi):

1)不保留煙氣通道。因?yàn)闆](méi)有事故噴淋裝置，為了保護(hù)除霧器和吸收塔不被腐蝕，必須在故障時(shí)切斷煙氣。保護(hù)動(dòng)作時(shí)，增壓風(fēng)機(jī)聯(lián)鎖跳閘，關(guān)閉動(dòng)葉和FGD進(jìn)口擋板，鍋爐主燃料跳閘(MFT)并聯(lián)停六大風(fēng)機(jī)(吸風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、一次風(fēng)機(jī))，觸發(fā)條件有:

①循環(huán)泵全停;

②FGD系統(tǒng)煙氣進(jìn)口溫度(A1，A2，A3測(cè)點(diǎn))≥180℃(3取2)，并且FGD系統(tǒng)吸收塔進(jìn)口煙氣溫度≥120℃;

③FGD系統(tǒng)煙氣進(jìn)口溫度(B1，B2，B3測(cè)點(diǎn))≥180℃(3取2)，并且 FGD系統(tǒng)吸收塔進(jìn)口煙溫≥120℃;

④增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行60 s，進(jìn)口擋板 A，B均未打開(kāi)。

2)保留煙氣通道。主要為增壓風(fēng)機(jī)本體、油站故障或增壓風(fēng)機(jī)電源故障而導(dǎo)致增壓風(fēng)機(jī)跳閘時(shí)做準(zhǔn)備。保護(hù)動(dòng)作時(shí)，F(xiàn)GD進(jìn)口擋板不關(guān)，增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉超馳開(kāi)至90%，鍋爐MFT，觸發(fā)條件有:

①增壓風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑油壓力跌至0.05 MPa以下;

②增壓風(fēng)機(jī)失電;

③增壓風(fēng)機(jī)因其他原因跳閘。

(6)FGD 系統(tǒng)煙氣進(jìn)口壓力(A1，A2，A3測(cè)點(diǎn))≥+800 Pa或FGD系統(tǒng)煙氣進(jìn)口壓力(A1，A2，A3測(cè)點(diǎn))≤－800 Pa，F(xiàn)GD系統(tǒng)煙氣進(jìn)口壓力(B1，B2，B3測(cè)點(diǎn))≥+800 Pa或FGD系統(tǒng)煙氣進(jìn)口壓力(B1，B2，B3測(cè)點(diǎn))≤ －800 Pa 時(shí)報(bào)警，并將報(bào)警信號(hào)送至主機(jī)DCS。

(7)煙氣進(jìn)口擋板邏輯:增壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)前應(yīng)關(guān)閉，增壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后30s聯(lián)鎖開(kāi)啟，增壓風(fēng)機(jī)或吸風(fēng)機(jī)運(yùn)行時(shí)不允許關(guān)閉。

(8)增壓風(fēng)機(jī)停用條件:鍋爐MFT或吸風(fēng)機(jī)已全停。

(9)對(duì)吸風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)增加脫硫系統(tǒng)發(fā)生第1類(lèi)不保留煙氣通道故障的保護(hù)連鎖開(kāi)關(guān)。

3 存在的問(wèn)題及應(yīng)對(duì)措施

旁路擋板拆除后，作為鍋爐的尾部系統(tǒng)，脫硫裝置的投運(yùn)和停用有非常大的改變，新的問(wèn)題也隨之而來(lái)。

3.1 機(jī)組啟動(dòng)初期，爐膛壓力不能維持

原先有旁路擋板時(shí)，脫硫系統(tǒng)應(yīng)在機(jī)組帶50%額定負(fù)荷時(shí)投運(yùn)并關(guān)閉旁路擋板，投運(yùn)時(shí)間晚于鍋爐點(diǎn)火時(shí)間，對(duì)鍋爐的影響有限?，F(xiàn)在，鍋爐點(diǎn)火前就應(yīng)先啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)，由于增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉在零位時(shí)仍有一定的開(kāi)度，增壓風(fēng)機(jī)空載運(yùn)行時(shí)對(duì)爐膛負(fù)壓有較大影響，以致鍋爐吹掃風(fēng)量只能維持在較高水平，針對(duì)此問(wèn)題，望亭發(fā)電廠(chǎng)制訂了以下措施:

(1)盡量關(guān)小引風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度，減小系統(tǒng)的總風(fēng)量，保證機(jī)組順利吹掃。

(2)考慮設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)旁路煙道，一方面可改善吹掃工況，另一方面可縮短增壓風(fēng)機(jī)啟、停時(shí)間，減少機(jī)組廠(chǎng)用電量。

3.2 吸收塔漿液中毒

鍋爐點(diǎn)火時(shí)，使用油槍可能會(huì)使油氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)，會(huì)加重GGH堵塞并造成吸收塔漿液污染。另外，由于鍋爐啟動(dòng)初期燃煤的燃燒不完全，會(huì)有較多炭顆粒進(jìn)入電除塵器和脫硫系統(tǒng)，且因沒(méi)有旁路擋板，煙氣中所有的雜質(zhì)都一同進(jìn)入脫硫系統(tǒng)。

為盡可能減少進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的污染物，可將干灰輸送系統(tǒng)的投用時(shí)間提前，電除塵器高壓整流變壓器一投運(yùn)即啟動(dòng)干灰輸送系統(tǒng)，并且在電場(chǎng)通電前停止連續(xù)振打，以防止荷電性能較差的炭顆粒在電除塵器里引起二次飛揚(yáng)。與此同時(shí)，在鍋爐點(diǎn)火后，即開(kāi)始使用備汽對(duì)GGH進(jìn)行吹掃，盡可能除去吸附在GGH上的煙塵及其他污染物。

盡管如此，F(xiàn)GD系統(tǒng)在小修后的第1次啟動(dòng)時(shí)還是出現(xiàn)了漿液中毒現(xiàn)象，吸收塔pH值為4.5左右，無(wú)法提高至正常值(5.0～6.0)，通過(guò)1個(gè)星期的漿液置換，才逐步調(diào)整至正常狀態(tài)。

時(shí)隔半個(gè)月，#14機(jī)組調(diào)停后再次啟動(dòng)，此次啟動(dòng)過(guò)程中加強(qiáng)了對(duì)GGH的蒸汽吹掃工作和對(duì)電除塵器以及干灰系統(tǒng)的運(yùn)行調(diào)整，情況發(fā)生明顯好轉(zhuǎn)，未發(fā)生漿液中毒。

4 停機(jī)操作次序更改

在原來(lái)的機(jī)組降負(fù)荷停機(jī)過(guò)程中，機(jī)組負(fù)荷低于50%額定容量時(shí)，便可開(kāi)啟旁路擋板，停用脫硫系統(tǒng)。拆除旁路擋板后，脫硫系統(tǒng)的停運(yùn)必須在鍋爐停爐后進(jìn)行，隨著煙氣量的減少逐步關(guān)小增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉，維持FGD系統(tǒng)入口壓力為微負(fù)壓，待鍋爐MFT后，才可停用增壓風(fēng)機(jī)，但應(yīng)將動(dòng)葉調(diào)整至合適位置，利用引風(fēng)機(jī)維持煙氣的流向。

由于循環(huán)泵全停將觸發(fā)切斷煙氣通路的保護(hù)，使得引風(fēng)機(jī)出口阻斷，故引風(fēng)機(jī)停用前需保留1臺(tái)循環(huán)泵運(yùn)行，待鍋爐吹掃完畢后，方可停用循環(huán)泵，以完成整個(gè)系統(tǒng)的停運(yùn)工作。在這種情況下，循環(huán)泵的運(yùn)行會(huì)浪費(fèi)廠(chǎng)用電，今后應(yīng)對(duì)邏輯進(jìn)行改善，以減少電耗。

5 結(jié)束語(yǔ)

總體來(lái)說(shuō)，望亭發(fā)電廠(chǎng)#14機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)旁路擋板的拆除工作比較成功，取消旁路擋板后脫硫系統(tǒng)運(yùn)行基本正常。在系統(tǒng)的投停過(guò)程中，運(yùn)行和檢修人員也在摸索更好的方案，總結(jié)經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，為今后其他機(jī)組拆除旁路擋板提供參考。

［1］周志祥，段建忠，薛建明.濕法煙氣脫硫工藝技術(shù)全程控制指導(dǎo)手冊(cè)［M］.北京:中國(guó)電力出版社，2009.