姚秀娟

(華電國(guó)際鄒縣發(fā)電廠，山東 鄒城 273522)

1 問(wèn)題的提出

華電國(guó)際鄒縣發(fā)電廠(以下簡(jiǎn)稱鄒縣電廠)#1機(jī)組于1985年投產(chǎn)，鍋爐為1 000 t/h亞臨界壓力中間再熱自然循環(huán)單爐膛燃煤汽包爐，汽機(jī)為亞臨界、中間再熱、四缸、四排汽、沖動(dòng)凝汽式335 MW機(jī)組。鄒縣電廠#1機(jī)組的脫硫裝置于2010年投產(chǎn)，按照山東省環(huán)保局魯環(huán)辦函〔2012〕106號(hào)文《關(guān)于做好燃煤機(jī)組脫硫煙氣旁路拆除工作的通知》的要求，將#1機(jī)組的脫硫旁路擋板全部拆除。

1.1 脫硫側(cè)相應(yīng)邏輯的修改

旁路擋板拆除后，為適應(yīng)設(shè)備的變動(dòng)，脫硫側(cè)相應(yīng)的邏輯應(yīng)進(jìn)行修改。

(1)取消以下煙氣脫硫(FGD)保護(hù)條件：鍋爐主燃料跳閘(MFT)信號(hào)，增壓風(fēng)機(jī)出口煙氣溫度高高延時(shí)10 s，增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣壓力高高延時(shí)30 s，增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣壓力低低延時(shí)30 s，4臺(tái)漿液循環(huán)泵全部跳閘和增壓風(fēng)機(jī)跳閘。

(2)當(dāng)吸收塔入口煙溫高于180 ℃時(shí)，增加聯(lián)鎖投入事故噴淋、聯(lián)開(kāi)除霧器沖洗水門。

(3)當(dāng)4臺(tái)漿液循環(huán)泵全部跳閘、吸收塔入口煙溫高于80 ℃且延時(shí)10 s時(shí)，增加MFT。

(4)當(dāng)吸收塔入口煙溫高于180 ℃且延時(shí)10 s時(shí)，增加MFT。

(5)當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)出口煙氣溫度高高(高于180 ℃)時(shí)，增加報(bào)警。

(6)當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣壓力高高(高于1 500 Pa)時(shí)，增加報(bào)警。

(7)當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣壓力低低(低于-1 500 Pa)時(shí)，增加報(bào)警。

(8)增壓風(fēng)機(jī)保護(hù)。增壓風(fēng)機(jī)軸承溫度高保護(hù)邏輯修改，改為任意2個(gè)軸承溫度高于90 ℃跳閘。取消增壓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)軸承溫度高保護(hù)，改為高于80 ℃一級(jí)報(bào)警，高于90 ℃二級(jí)報(bào)警。取消增壓風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)線圈溫度高高保護(hù)，改為高于95 ℃一級(jí)報(bào)警，高于115 ℃二級(jí)報(bào)警。取消增壓風(fēng)機(jī)軸承水平、垂直振動(dòng)大保護(hù)，改為二級(jí)報(bào)警。取消增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行60 s后原煙氣擋板全關(guān)保護(hù)。取消FGD保護(hù)動(dòng)作保護(hù)。取消凈煙氣擋板全關(guān)保護(hù)。取消增壓風(fēng)機(jī)控制油壓低保護(hù)，改為二級(jí)報(bào)警。

(9)原脫硫旁路擋板改為增壓風(fēng)機(jī)小旁路門，保持其原有的快開(kāi)慢關(guān)功能，快開(kāi)按鈕保留，增壓風(fēng)機(jī)小旁路快開(kāi)條件為增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)及增壓風(fēng)機(jī)跳閘條件。增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣擋板修改邏輯帶有中間停功能。

(10)原煙氣擋板允許開(kāi)條件：取消凈煙氣擋板全開(kāi)條件和煙氣系統(tǒng)啟動(dòng)允許。

(11)原煙氣擋板允許關(guān)條件：取消上部或下部旁路擋板全開(kāi)；增加吸風(fēng)機(jī)全停及增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)。

(12)原煙氣擋板保護(hù)關(guān)條件：取消增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)且上下部旁路擋板全開(kāi)。

(13)凈煙氣擋板允許開(kāi)條件：取消煙氣系統(tǒng)啟動(dòng)允許。

(14)凈煙氣擋板允許關(guān)條件：取消旁路擋板全開(kāi)；增加風(fēng)機(jī)停運(yùn)條件，修改為增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)且吸風(fēng)機(jī)全停。

(15)凈煙氣擋板聯(lián)鎖關(guān)條件：取消增壓風(fēng)機(jī)停止延時(shí)1 800 s與吸收塔煙氣排空電動(dòng)門開(kāi)。

(16)增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)調(diào)強(qiáng)開(kāi)條件：增加增壓風(fēng)機(jī)跳閘且任一油泵運(yùn)行。

(17)增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)調(diào)強(qiáng)關(guān)條件：取消增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)；取消增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉手動(dòng)并全關(guān)。

(18)增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)調(diào)禁止增減條件：當(dāng)增加無(wú)增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)調(diào)強(qiáng)開(kāi)指令且原邏輯中的其他條件觸發(fā)時(shí)，方可禁止增減。

(19)漿液循環(huán)泵保護(hù)條件：取消漿液循環(huán)泵電動(dòng)機(jī)定子線圈溫度高于140 ℃報(bào)警，改為高于95 ℃一級(jí)報(bào)警，高于115 ℃二級(jí)報(bào)警。

(20)脫硫的順控邏輯中的煙氣啟動(dòng)條件：取消漿液循環(huán)泵至少2臺(tái)運(yùn)行；取消無(wú)FGD保護(hù)信號(hào)；取消任一引風(fēng)機(jī)運(yùn)行；取消無(wú)爐跳閘信號(hào)。

(21)增加吸收塔入口煙溫至主機(jī)分散控制系統(tǒng)(DCS)顯示。

(22)增加FGD出口NOx質(zhì)量濃度至主機(jī)DCS系統(tǒng)顯示。

(23)增加增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)信號(hào)至主機(jī)DCS系統(tǒng)顯示。

在主機(jī)MFT中，增加FGD保護(hù)條件，在脫硫DCS中，相應(yīng)邏輯將所有需要MFT的保護(hù)條件綜合為FGD保護(hù)動(dòng)作，將3個(gè)輸出信號(hào)至主機(jī)DCS，在主機(jī)MFT邏輯中，做出三取二判斷后，發(fā)FGD保護(hù)動(dòng)作MFT信號(hào)。

1.2 吸收塔入口事故噴淋裝置邏輯修改

入口煙溫高于175 ℃聯(lián)投事故噴淋，排煙溫度低于130 ℃聯(lián)停。4臺(tái)漿液循環(huán)泵全停，聯(lián)投事故噴淋，排煙溫度低于80 ℃聯(lián)關(guān)。1臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行，聯(lián)投事故噴淋，排煙溫度低于80 ℃聯(lián)關(guān)事故噴淋。工作結(jié)束后，系統(tǒng)可以運(yùn)行。

當(dāng)脫硫系統(tǒng)旁路擋板拆除后，若脫硫增壓風(fēng)機(jī)跳閘，整個(gè)脫硫系統(tǒng)的煙道阻力會(huì)使吸風(fēng)機(jī)超負(fù)荷運(yùn)行，嚴(yán)重時(shí)會(huì)導(dǎo)致吸風(fēng)機(jī)喘振，從而使?fàn)t膛壓力上升至鍋爐MFT動(dòng)作值，由于脫硫集控室和主機(jī)集控室都是分開(kāi)設(shè)置，運(yùn)行人員的緊急操作難度非常大，很難避免機(jī)組停運(yùn)?，F(xiàn)在國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成熟的邏輯來(lái)應(yīng)對(duì)這種情況。因此，當(dāng)旁路擋板拆除后，還需要設(shè)計(jì)這樣一套邏輯：當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)跳閘后，能夠根據(jù)增壓風(fēng)機(jī)、吸風(fēng)機(jī)的出力以及整個(gè)脫硫系統(tǒng)的阻力等實(shí)際情況，使機(jī)組自動(dòng)執(zhí)行減負(fù)荷等一系列動(dòng)作，這套邏輯筆者姑且稱之為快減負(fù)荷(RB)邏輯，當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)跳閘時(shí)，RB邏輯動(dòng)作，使相應(yīng)的排粉機(jī)跳閘，減少燃料量的輸入，機(jī)組目標(biāo)負(fù)荷降低，機(jī)組減負(fù)荷，從而保證吸風(fēng)機(jī)乃至整臺(tái)機(jī)組的安全運(yùn)行。

2 RB保護(hù)動(dòng)作目標(biāo)值的確定

邏輯搭建完成后，通過(guò)試驗(yàn)來(lái)驗(yàn)證邏輯的正確與降負(fù)荷的目標(biāo)值是否合適，機(jī)組的主要參數(shù)是否都在允許的波動(dòng)范圍內(nèi)(如爐膛壓力、主蒸汽溫度、主蒸汽壓力、增壓風(fēng)機(jī)出口煙氣溫度等)。為驗(yàn)證增壓風(fēng)機(jī)在停運(yùn)狀態(tài)下吸風(fēng)機(jī)的帶負(fù)荷能力及確定增壓風(fēng)機(jī)跳閘RB邏輯保護(hù)動(dòng)作目標(biāo)參數(shù)，需要進(jìn)行#1鍋爐吸風(fēng)機(jī)帶負(fù)荷出力試驗(yàn)。

2.1 試驗(yàn)已知條件

當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣煙道安全門動(dòng)作值為2 000 Pa時(shí)，試驗(yàn)壓力定為1 500 Pa，增壓風(fēng)機(jī)旁路設(shè)計(jì)煙氣通流能力為60％。

2.2 試驗(yàn)狀態(tài)

增壓風(fēng)機(jī)原煙氣擋板門及增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)調(diào)關(guān)閉、增壓風(fēng)機(jī)旁路擋板及增壓風(fēng)機(jī)出口擋板開(kāi)啟。增壓風(fēng)機(jī)原煙氣擋板門及增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)調(diào)、增壓風(fēng)機(jī)旁路擋板、增壓風(fēng)機(jī)出口擋板門開(kāi)啟。

2.3 試驗(yàn)要求

分別記錄上述2種狀態(tài)下相關(guān)運(yùn)行參數(shù)：機(jī)組負(fù)荷、吸風(fēng)機(jī)(送風(fēng)機(jī))動(dòng)調(diào)開(kāi)度、吸風(fēng)機(jī)(送風(fēng)機(jī))電流、增壓風(fēng)機(jī)入口擋板門前原煙氣壓力、增壓風(fēng)機(jī)出入口風(fēng)壓、甲乙吸風(fēng)機(jī)動(dòng)調(diào)風(fēng)壓、吸收塔出口煙壓。

2.4 試驗(yàn)步驟

(1)保持增壓風(fēng)機(jī)原煙氣擋板門及增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)調(diào)關(guān)閉、增壓風(fēng)機(jī)旁路擋板及增壓風(fēng)機(jī)出口擋板開(kāi)啟狀態(tài)。

(2)逐漸提高機(jī)組負(fù)荷及甲、乙吸風(fēng)機(jī)出力，增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣擋板門前壓力應(yīng)達(dá)到1 300 Pa，記錄相關(guān)運(yùn)行參數(shù)一次。

(3)緩慢開(kāi)啟增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣擋板門。

(4)原煙氣擋板門全開(kāi)后，緩慢開(kāi)啟增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)調(diào)至100％。

(5)繼續(xù)增加帶機(jī)組負(fù)荷，增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣擋板門前壓力應(yīng)達(dá)到1 500 Pa，穩(wěn)定機(jī)組負(fù)荷，記錄相關(guān)運(yùn)行參數(shù)。

(6)在試驗(yàn)過(guò)程中，應(yīng)保持增壓風(fēng)機(jī)軸承冷卻，風(fēng)機(jī)及風(fēng)機(jī)油泵在運(yùn)行狀態(tài)，以防止增壓風(fēng)機(jī)軸承溫度超限。

(7)緩慢關(guān)小增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度至全關(guān)，然后逐漸關(guān)小增壓風(fēng)機(jī)原煙氣擋板門至全關(guān)。增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉及增壓風(fēng)機(jī)原煙氣擋板門在關(guān)小過(guò)程中，若煙道壓力超過(guò)1 500 Pa，則適當(dāng)降低機(jī)組負(fù)荷及吸風(fēng)機(jī)出力，控制其壓力不超過(guò)1 500 Pa。

(8)待增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉及增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣擋板全關(guān)后，若滿足增壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)條件，則啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)。

(9)緩慢開(kāi)啟增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣擋板門至全開(kāi)，緩慢增加增壓風(fēng)機(jī)出力，同時(shí)緩慢關(guān)小增壓風(fēng)機(jī)旁路擋板直至全關(guān)。

(10)增壓風(fēng)機(jī)出力正常后，保持增壓風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓在-200～-100 Pa。

通過(guò)試驗(yàn)，確定降負(fù)荷的設(shè)定目標(biāo)值為200 MW。

3 邏輯的搭建

在脫硫DCS內(nèi)組態(tài)增壓風(fēng)機(jī)故障跳閘的邏輯：非運(yùn)行人員手動(dòng)停運(yùn)增壓風(fēng)機(jī)而增壓風(fēng)機(jī)跳閘。增壓風(fēng)機(jī)故障跳閘信號(hào)邏輯判斷如圖1所示。

圖1 增壓風(fēng)機(jī)故障跳閘信號(hào)判斷

在圖1中，人機(jī)接口手動(dòng)停止增壓風(fēng)機(jī)為運(yùn)行人員在脫硫DCS的操作員站上手動(dòng)操作停止增壓風(fēng)機(jī)。

圖2為增壓風(fēng)機(jī)跳閘信號(hào)至主機(jī)DCS的邏輯。送出的3個(gè)D/O信號(hào)遵循危險(xiǎn)分散的原則，分別布置在不同的D/O卡件上。

圖2 增壓風(fēng)機(jī)跳閘信號(hào)至主機(jī)DCS邏輯

在主機(jī)DCS側(cè)接收這3個(gè)信號(hào)為DI點(diǎn)，同樣也分散在不同的DI卡件上，做三取二邏輯判斷增壓風(fēng)機(jī)跳閘，邏輯如圖3所示。

圖3 主機(jī)DCS側(cè)增壓風(fēng)機(jī)跳閘RB邏輯

脫硫DCS來(lái)3個(gè)增壓風(fēng)機(jī)故障跳閘信號(hào)，在主機(jī)DCS側(cè)進(jìn)行三取二判斷，當(dāng)前負(fù)荷大于180 MW，增壓風(fēng)機(jī)跳閘且主機(jī)側(cè)增壓風(fēng)機(jī)跳閘，RB邏輯投入，那么發(fā)5 s的脈沖(BO05)到RB回路中去，同時(shí)連至鍋爐爐膛安全監(jiān)控系統(tǒng)(FSSS)邏輯中去切粉和投油：切粉即跳排粉機(jī)，按照D排、C排、A排的先后順序來(lái)跳閘，直至剩下2臺(tái)排粉機(jī)運(yùn)行，運(yùn)行人員可根據(jù)機(jī)組的實(shí)際情況選擇RB邏輯時(shí)投入油一層#1角和#4角，油一層#2角和#3角，油二層#1角和#4角，油二層#2角和#3角；同時(shí)連至機(jī)組負(fù)荷指令計(jì)算回路中去電感數(shù)字轉(zhuǎn)換器(LDC):LDCOUT模塊，當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)RB邏輯發(fā)生時(shí)，自動(dòng)將機(jī)組負(fù)荷指令設(shè)置為200 MW。

上述增壓風(fēng)機(jī)RB邏輯后的切粉和投油的邏輯與原有的送吸風(fēng)機(jī)RB邏輯、給水泵RB邏輯后切粉和投油的邏輯完全一致，符合常規(guī)RB邏輯后切粉和投油的邏輯理念，也符合運(yùn)行人員的習(xí)慣。

4 RB邏輯修改后的試驗(yàn)

為考驗(yàn)增壓風(fēng)機(jī)在停運(yùn)狀態(tài)下吸風(fēng)機(jī)的帶負(fù)荷能力及確定增壓風(fēng)機(jī)跳閘RB保護(hù)動(dòng)作目標(biāo)參數(shù)，需要進(jìn)行#1鍋爐吸風(fēng)機(jī)帶負(fù)荷出力試驗(yàn)，試驗(yàn)完畢后，減負(fù)荷的目標(biāo)值設(shè)為200 MW。

2012-11-14 T 18：54，#1機(jī)組負(fù)荷240 MW，甲、乙、丙制粉系統(tǒng)運(yùn)行，做#1機(jī)組脫硫增壓風(fēng)機(jī)RB試驗(yàn)。就地手動(dòng)停用脫硫增壓風(fēng)機(jī)，RB保護(hù)動(dòng)作，脫硫增壓風(fēng)機(jī)旁路聯(lián)開(kāi)正常，聯(lián)停丙制粉系統(tǒng)，自動(dòng)投入油一層#2，#4油槍。在RB保護(hù)試驗(yàn)期間，#1鍋爐爐膛壓力最大變至-275 Pa。整個(gè)試驗(yàn)過(guò)程脫硫側(cè)與主機(jī)側(cè)主要熱力參數(shù)穩(wěn)定。

4 結(jié)論

脫硫旁路擋板取消后，主機(jī)RB邏輯能很好地適應(yīng)脫硫機(jī)組拆除旁路擋板后的實(shí)際運(yùn)行要求。當(dāng)脫硫增壓風(fēng)機(jī)故障跳閘后，使用RB可自動(dòng)進(jìn)行一系列減負(fù)荷動(dòng)作。熱控人員可根據(jù)設(shè)備變化后的實(shí)際情況，研究探索配套的邏輯優(yōu)化方案，使之更好地服務(wù)于現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備，使機(jī)組能自動(dòng)應(yīng)對(duì)脫硫增壓風(fēng)機(jī)故障跳閘異常情況，保證機(jī)組安全運(yùn)行，減少非計(jì)劃停運(yùn)。

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