沈儉 顧德東 徐慶國 李如意

摘 要：按照廣東省環(huán)保廳的要求，燃煤發(fā)電廠必須取消脫硫系統(tǒng)煙氣旁路。文章主要從脫硫系統(tǒng)設備運行的可靠性對機組安全運行的影響進行了分析，通過對脫硫系統(tǒng)及鍋爐相關保護邏輯進行優(yōu)化，增加增壓風機動葉控制前饋信號，保證了取消脫硫旁路后，機組安全可靠運行。

關鍵詞：脫硫；增壓風機；旁路擋板；保護

1 概述

河源電廠2*600MW機組為哈爾濱鍋爐廠制造的超超臨界參數(shù)變壓運行直流爐，采用等離子點火技術。煙氣脫硫裝置采用石灰石-石膏濕法脫硫工藝，脫硫裝置采用一爐一塔，每臺爐對應配置一臺動葉可調軸流式增壓風機，安裝在FGD裝置進口原煙氣側，用于克服吸收塔及煙氣換熱器（GGH）的阻力。為保證脫硫系統(tǒng)故障時主機的安全運行，在原煙道和凈煙道之間設計有旁路煙道及旁路擋板。根據(jù)廣東省環(huán)保廳關于“十二五”節(jié)能減排的要求，河源電廠必須于2013年底完成取消脫硫旁路并建設脫硝裝置。2號機組2013年1月利用C修機會取消了旁路擋板及其輔助設備，并且對脫硫系統(tǒng)DCS邏輯進行了優(yōu)化。

2 脫硫無旁路運行存在的問題分析

2.1 增壓風機運行的可靠性

河源電廠每臺爐煙氣系統(tǒng)只配了一臺增壓風機，取消脫硫煙氣旁路后，若增壓風機出現(xiàn)故障停運，將直接導致機組停運。因此增壓風機的重要性超過了主機的六大風機和給水泵。河源電廠機組投運以來，增壓風機出現(xiàn)過液壓油泄露、振動大、失速保護誤動等多種情況，因此加強對增壓風機運行維護及其重要。

2.2 漿液循環(huán)泵的可靠性

漿液循環(huán)泵是脫硫系統(tǒng)的重要設備，循環(huán)泵的跳閘會引起脫硫效率降低，凈煙氣排放不達標。甚至可能出現(xiàn)由于煙氣量大導致吸收塔內煙氣溫度高，引起吸收塔內部部件及防腐層損壞。

2.3 吸收塔的超溫保護

原脫硫系統(tǒng)沒有設計事故噴淋系統(tǒng)，當原煙氣溫度高于165℃時，觸發(fā)FGD跳閘信號，使增壓風機跳閘并打開旁路擋板，防止高溫煙氣進入吸收塔超溫。取消脫硫煙氣旁路后，吸收塔成了煙氣流通的唯一通道，為防止主機系統(tǒng)故障導致高溫煙氣進入吸收塔破壞吸收塔內部設備及防腐層，需加裝事故噴淋系統(tǒng)并增加煙氣溫度高觸發(fā)鍋爐MFT邏輯。

2.4 引風機出口與增壓風機入口煙道的壓力保護

原設計中，原煙氣壓力高于500Pa或低于-800Pa時，快開旁路擋板。取消旁路擋板后，為防止引風機出口與增壓風機入口煙道超壓，需對該段煙道的煙氣壓力進行監(jiān)測，一旦參數(shù)越限，及時提供報警，必要時需停爐。

3 熱工控制邏輯優(yōu)化

3.1 增壓風機保護邏輯優(yōu)化

因取消脫硫煙氣旁路，增壓風機能否安全穩(wěn)定運行直接關系到整臺機組的是否穩(wěn)定運行。因此在增壓風機啟動允許條件里，取消與原煙氣擋板和凈煙氣擋板有關條件，增加鍋爐空氣通道建立和任一漿液循環(huán)泵已運行信號。對增壓風機保護跳閘邏輯也進行了修改，取消了一些不必要的保護條件，改為報警。修改后的增壓風機跳閘邏輯圖如圖1所示：

圖1

考慮到增壓風機的溫度測點和吸收塔進、出口溫度測點涉及到跳機保護，對溫度保護做“三取二”邏輯，增加測溫熱電阻共四支，并在DCS邏輯中增加溫升速率判斷，防止因熱電阻接線松動導致保護誤動。此外，在與設備廠家溝通后，適當提高增壓風機軸承振動的保護定值，將增壓風機軸承振動高高值改為180μm，高值報警改為114μm。

3.2 增壓風機動葉控制邏輯優(yōu)化

原增壓風機的動葉控制邏輯未設計動葉前饋信號，僅根據(jù)增壓風機入口壓力進行PI調節(jié)。在此次邏輯修改中，增加了增壓風機的動葉控制前饋信號，當機組正常運行時，采用引風機靜葉的平均開度作為增壓風機動葉的前饋信號，若機組RB動作，則采用機組負荷與引風機靜葉開度的綜合運算值，以便快速響應負荷變化，保證入口壓力在安全范圍內。增壓動葉開度閉鎖邏輯，原煙氣壓力高閉鎖增壓風機動葉關，原煙氣壓力低閉鎖增壓風機動葉開。增壓風機動葉切手動條件僅保留增壓風機跳閘、增壓風機液壓油泵全停、原煙氣壓力壞質量三項。取消增壓風機動葉自動關條件，若增壓風機跳閘，則增壓風機的動葉置全開位，自然通風。

3.3 漿液循環(huán)泵保護邏輯優(yōu)化

取消脫硫旁路擋板后，漿液循環(huán)泵也成為機組安全運行的關鍵設備。特別是在機組高負荷運行條件下，漿液循環(huán)泵全部運行。任一臺漿液循環(huán)泵跳閘可能會導致凈煙氣排放超標，凈煙氣溫度高損壞吸收塔設備。因此對漿液循環(huán)泵的保護條件只保留軸承溫度保護，并對溫度測點作溫升速率判斷，以防因溫度測點接線松動導致保護誤動。取消泵的入口壓力低和吸收塔液位低保護，只作光字牌報警。

3.4 增加吸收塔入口事故噴淋相關邏輯

當出現(xiàn)吸收塔入口溫度>130℃、漿液循環(huán)泵全停且吸收塔入口溫度>70℃條件之一時，自動打開吸收塔入口自動噴淋氣動門。當出現(xiàn)至少兩臺漿液循環(huán)泵運行且增壓風機入口溫度<160℃或漿液循環(huán)泵全停時且增壓風機入口煙氣溫度<70℃時，連鎖關閉事故噴淋氣動閥。

3.5 主機連鎖保護邏輯修改

3.5.1 增加脫硫系統(tǒng)至鍋爐點火允許信號

在原鍋爐點火允許條件里，增加增壓風機運行，脫硫系統(tǒng)GGH運行和至少一臺漿液循環(huán)泵運行。

3.5.2 增加鍋爐MFT信號

增加脫硫系統(tǒng)故障觸發(fā)鍋爐MFT信號，該信號包括如下條件：①漿液循環(huán)泵全停（運行信號取非），且吸收塔出口煙溫>70℃（三取二），延時10S；②增壓風機入口溫度>165℃（三取二）且吸收塔出口煙溫>70℃（三取二），延時10S；③增壓風機入口溫度>180℃（三取二），延時300S；④增壓風機入口壓力高于+3500Pa或低于-3500Pa，延時3S；⑤增加增壓風機跳閘信號（三取二），該信號從電氣6KV開關輔助觸點直接送入主機DCS。

3.5.3 增加引風機啟動允許條件

在引風機啟動條件中增加增壓風機已運行信號。

3.5.4 增加增壓風機入口煙溫>160℃，閉鎖機組增加負荷條件。

3.5.5 將原鍋爐空氣通道建立信號修改為空氣通道已建立且A引風機進/出口擋板已開且A引風機靜葉開度達50%或空氣通道已建立且B引風機進/出口擋板已開且B引風機靜葉開度達50%作為增壓風機的啟動允許條件。

4 結束語

河源電廠2號機組取消脫硫旁路擋板后，經(jīng)過對熱工控制邏輯優(yōu)化，設備運行狀況良好，尤其2號機組2013年分別發(fā)生一次風機RB和空預器RB動作，RB動作后，增壓風機入口壓力調節(jié)穩(wěn)定，為國內同類型機組取消脫硫旁路提供了寶貴經(jīng)驗。僅對取消脫硫旁路擋板后進行控制邏輯優(yōu)化，改造工藝簡單，投資小，工期短。但對于這種單臺增壓風機的機組，取消旁路后，若增壓風機有故障，不能隔離檢修?？梢钥紤]加裝增壓風機旁路煙道或進行引、增風機二合一改造，以避免因增壓風機故障導致機組非停的事件發(fā)生。

參考文獻

[1] 張亮.燃煤電廠在節(jié)能減排中脫硫系統(tǒng)取消旁路擋板控制邏輯介紹與優(yōu)化[J].華東科技，2013年第4期.

作者簡介：沈儉（1976-），男，本科，畢業(yè)于武漢水利電力大學 工程師，從事火電廠熱工控制設備管理工作。