陳敦炳

（福建華電可門發(fā)電有限公司，福建 福州 350512）

0 概 述

某電廠二期2臺(tái)超臨界600MW機(jī)組采用超臨界參數(shù)變壓運(yùn)行，采用螺旋管圈直流爐，單爐膛、一次中間再熱、四角切圓燃燒、平衡通風(fēng)、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結(jié)構(gòu)Π型，露天布置，配置2臺(tái)靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)，電機(jī)功率為3 800kW。脫硫系統(tǒng)采用石灰石－石膏濕法煙氣脫硫技術(shù)，按“一爐一塔”配置，配置1臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī)，電機(jī)功率為3 200kW。

1 脫硫系統(tǒng)旁路煙道拆除后的運(yùn)行分析

該電廠脫硫系統(tǒng)中原設(shè)計(jì)有旁路煙道，按照國(guó)家環(huán)保部《關(guān)于火電企業(yè)脫硫設(shè)施旁路煙道擋板實(shí)施鉛封的通知》規(guī)定，電廠必須拆除旁路煙道，在2011年，該電廠二期工程中的2臺(tái)機(jī)組旁路煙道被拆除。

拆除脫硫旁路煙道后，在鍋爐風(fēng)煙系統(tǒng)中，只有脫硫增壓風(fēng)機(jī)而無備用風(fēng)機(jī)設(shè)備，因此，脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行中存在較大的安全隱患，設(shè)備的可靠性直接影響機(jī)組運(yùn)行。僅在2012年內(nèi)，該電廠二期工程的2臺(tái)機(jī)組，就因增壓風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，引起主機(jī)3起非計(jì)劃停役事故。

根據(jù)電廠滿負(fù)荷試驗(yàn)情況，引風(fēng)機(jī)的實(shí)際全壓為4 350Pa，BMCR工況下的全壓為5 354.4Pa，與 TB工況下的全壓6 225.3Pa相比，尚有1 000Pa以上的裕量；增壓風(fēng)機(jī)滿負(fù)荷時(shí)的運(yùn)行壓力為1 400Pa，與TB工況下的全壓2 556Pa相比，也有1 000Pa以上的裕量。該電廠風(fēng)機(jī)性能曲線，如圖1所示。

圖1 某電廠二期引風(fēng)機(jī)性能曲線

有些火電機(jī)組主要承擔(dān)調(diào)峰任務(wù)，大部分時(shí)段處于低負(fù)荷運(yùn)行狀態(tài)，此時(shí)，鍋爐引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)的裕量更大，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)長(zhǎng)時(shí)間遠(yuǎn)離高效區(qū)運(yùn)行，風(fēng)機(jī)運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性較差。

2 增壓風(fēng)機(jī)小旁路煙道改造方案

鑒于引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)在各種負(fù)荷下均有相當(dāng)大的裕量，而單個(gè)增壓風(fēng)機(jī)又是串聯(lián)風(fēng)煙系統(tǒng)中的安全隱患，如果能在增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)、出口之間增設(shè)旁路煙道和旁路擋板門，一旦增壓風(fēng)機(jī)發(fā)生故障跳閘，聯(lián)啟旁路擋板門，機(jī)組同時(shí)減負(fù)荷，即可避免機(jī)組跳閘；當(dāng)機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，可停運(yùn)增壓風(fēng)機(jī)，采用引風(fēng)機(jī)＋增壓風(fēng)機(jī)小旁路的方式運(yùn)行，減少增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行電耗，降低廠用電率。

根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)風(fēng)道結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，小旁路煙道宜設(shè)置在引風(fēng)機(jī)出口聯(lián)絡(luò)煙道和吸收塔入口煙道前。在現(xiàn)有引風(fēng)機(jī)出口聯(lián)絡(luò)煙道中部新增9 000mm×6 300 mm開口，作為新裝增壓風(fēng)機(jī)小旁路的煙氣引接口。對(duì)吸收塔入口煙道前第一個(gè)彎頭進(jìn)行改造，作為小旁路煙道和主煙道的共同接入口。

小旁路改造時(shí)，需要增設(shè)小旁路煙道檔板門（電動(dòng)頭可以利用原已拆除的脫硫旁路設(shè)備）和增壓風(fēng)機(jī)出口擋板門，便于各工況間的切換，且在增壓風(fēng)機(jī)故障時(shí)，可以隔離增壓風(fēng)機(jī)進(jìn)行檢修。為提高擋板門可靠性，擋板門應(yīng)雙路供電，從對(duì)應(yīng)機(jī)組MCC段和脫硫保安段兩段引接。某電廠二期增壓風(fēng)機(jī)小旁路改造情況，如圖2所示。

圖2 某電廠二期增壓風(fēng)機(jī)小旁路改造示意圖

3 增壓風(fēng)機(jī)小旁路改造邏輯優(yōu)化

3.1 取消增壓風(fēng)機(jī)斷路器停MFT和引風(fēng)機(jī)跳閘邏輯。

3.2 引風(fēng)機(jī)啟動(dòng)允許條件

（1）凈煙氣擋板門全開，且增壓風(fēng)機(jī)旁路擋板門開到位或增壓風(fēng)機(jī)旁路擋板門開度＞90%。

（2）凈煙氣擋板門全開、增壓風(fēng)機(jī)入口擋板門全開，且增壓風(fēng)機(jī)出口擋板全開（增壓風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉開度＞5%或增壓風(fēng)機(jī)斷路器運(yùn)行）。

3.3 設(shè)置增壓風(fēng)機(jī)保護(hù)停后RB邏輯

當(dāng)增壓風(fēng)機(jī)保護(hù)停時(shí)（負(fù)荷高于330MW），RB目標(biāo)負(fù)荷定為300MW；觸發(fā)RB同時(shí)開增壓風(fēng)機(jī)導(dǎo)葉至70%，開啟增壓風(fēng)機(jī)旁路擋板門；當(dāng)旁路擋板門全開或開度大于90%時(shí)，再聯(lián)關(guān)增壓風(fēng)機(jī)入口擋板門、增壓風(fēng)機(jī)出口擋板門。增壓風(fēng)機(jī)入口擋板門、增壓風(fēng)機(jī)出口擋板門、增壓風(fēng)機(jī)旁路擋板門、凈煙氣擋板門的開關(guān)信號(hào)送主控室進(jìn)行顯示。

3.4 修改煙氣系統(tǒng)的程序控制

（1）有增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的啟動(dòng)步序

有增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的啟動(dòng)步序，如表1所示。

表1 有增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行的啟動(dòng)步序

（2）增壓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)的切換步序

當(dāng)系統(tǒng)中有增壓風(fēng)機(jī)，且增壓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)的程序切換步序，如表2所示。

表2 增壓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)故障時(shí)的切換步序

（3）不啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行煙氣系統(tǒng)時(shí)的啟動(dòng)步序

不啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行煙氣系統(tǒng)時(shí)的啟動(dòng)步序，如表3所示。

表3 不啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)的啟動(dòng)步序

4 增壓風(fēng)機(jī)小旁路改造后試驗(yàn)

當(dāng)機(jī)組負(fù)荷為400MW時(shí)，開啟增壓風(fēng)機(jī)小旁路，同步關(guān)閉增壓風(fēng)機(jī)旁路的運(yùn)行程序，進(jìn)入增壓風(fēng)機(jī)小旁路運(yùn)行模式。在該負(fù)荷下，待運(yùn)行穩(wěn)定后，以負(fù)荷每上升20MW為一工況，逐步增加負(fù)荷，試驗(yàn)至500MW負(fù)荷時(shí)，由于引風(fēng)機(jī)出現(xiàn)搶風(fēng)失速的征兆而停止。將負(fù)荷降到460MW后，再次啟動(dòng)了增壓風(fēng)機(jī)。從試驗(yàn)情況分析，在460MW負(fù)荷以下，可實(shí)現(xiàn)小旁路無增壓風(fēng)機(jī)狀態(tài)下的穩(wěn)定運(yùn)行。

2014年3月，由于某機(jī)組的增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行不穩(wěn)定，但機(jī)組又必須帶滿負(fù)荷，因此進(jìn)行了小旁路運(yùn)行（增壓風(fēng)機(jī)停止）的滿負(fù)荷試驗(yàn)，5臺(tái)磨煤機(jī)運(yùn)行，氧量按表4進(jìn)行設(shè)置。

表4 氧量的設(shè)置

增壓風(fēng)機(jī)前的風(fēng)道壓力控制不超過2kPa（引風(fēng)機(jī)出口到增壓風(fēng)機(jī)入口煙道設(shè)計(jì)值），當(dāng)壓力從1.7kPa開始升高時(shí)，每升高100Pa應(yīng)保持運(yùn)行2 h，經(jīng)全面檢查無異常情況后，方可繼續(xù)提升壓力（不超過2kPa）。試驗(yàn)結(jié)果表明，在600MW滿負(fù)荷下可以連續(xù)運(yùn)行，避免了機(jī)組非計(jì)劃停役。

5 改造效果和存在的問題

5.1 改造效果

小旁路改造后，如果增壓風(fēng)機(jī)發(fā)生故障，可開啟小旁路運(yùn)行，不會(huì)造成主機(jī)非計(jì)劃停役。根據(jù)測(cè)算，400MW負(fù)荷時(shí)每小時(shí)可節(jié)電850kW·h，因460 MW負(fù)荷下即可啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)旁路運(yùn)行模式，每小時(shí)節(jié)電約為800kW·h。據(jù)保守估計(jì)，每年停運(yùn)增壓風(fēng)機(jī)的小時(shí)數(shù)約為4 000h，每年可節(jié)約廠用電800×4 000＝320萬kW·h。

5.2 存在問題

小旁路改造后，在高負(fù)荷運(yùn)行時(shí)啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)，旁路擋板門存在密封不嚴(yán)的現(xiàn)象。當(dāng)負(fù)荷在500 MW以上時(shí)，增壓風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉開度比改造前增加6%～7%，說明增壓風(fēng)機(jī)在運(yùn)行時(shí)，有煙氣通過旁路煙道回流，增加了無用功耗。因此，需進(jìn)一步采取措施，以提高煙氣擋板的密封性能。