姜桂榮

（國華三河發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 三河 065201）

0 概 述

為遏制污染物排放，提高大氣質(zhì)量，據(jù)《GB13223－2011火電廠大氣污染物排放標(biāo)準》規(guī)定，自2014年7月1日起，對燃煤火電鍋爐的各類煙塵排放物進行限值排放。2013年，國華電力也規(guī)定了公司現(xiàn)役燃煤機組的煙塵排放限值、氮氧化物排放限值、二氧化硫排放限值。為了滿足國家對燃煤機組煙塵排放限值的要求，需對現(xiàn)役機組開展相應(yīng)的技術(shù)改造，主要是在鍋爐后煙道增加SCR脫銷、低溫省煤器、濕式除塵器等。技術(shù)改造后，由于煙道的阻力增加，原有的引風(fēng)機和增壓風(fēng)機壓頭不足，需同時進行升級改造。采用引增合一聯(lián)合風(fēng)機（簡稱聯(lián)合風(fēng)機）的機組，與采用引風(fēng)機＋增壓風(fēng)機配置的機組相比，在運行調(diào)節(jié)上更為簡單，穩(wěn)定性高，啟動方便。在系統(tǒng)管道布置中，減少了彎管接頭，降低了煙道阻力，有一定的節(jié)能空間，但是聯(lián)合風(fēng)機需要的壓力比原來更大，在異常情況下，可能超過鍋爐爐膛的瞬間壓力和電除塵器及煙道的設(shè)計壓力，易使設(shè)備損壞。機組低負荷運行時，聯(lián)合風(fēng)機運行的穩(wěn)定性變差。為此，對技術(shù)改造中的關(guān)鍵問題進行了分析，并優(yōu)化了技術(shù)改進方案。現(xiàn)以某公司采用的引增合一的技術(shù)改造方案為例，供同類機組參考。

1 設(shè)備布置

該機組一期工程安裝2臺350MW機組。鍋爐系亞臨界、強制循環(huán)、汽包燃煤爐，該爐為單爐膛、Π型布置、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、鋼架爐，半露天布置、固態(tài)排渣。鍋爐配有3臺爐水泵，2臺運行和1臺備用。采用4臺雙進雙出鋼球磨煤機，直吹式正壓制粉系統(tǒng)，2臺雙速離心式引風(fēng)機。脫硫裝置采用一爐一塔，設(shè)有煙氣旁路通道，每臺機組分別設(shè)置1臺增壓風(fēng)機。各型風(fēng)機有關(guān)參數(shù)，如表1所示。

表1 各型風(fēng)機有關(guān)參數(shù)

2 改造為聯(lián)合風(fēng)機后帶來的風(fēng)險

將鍋爐引增風(fēng)機改造為聯(lián)合風(fēng)機后，提高了單臺聯(lián)合風(fēng)機的工作壓頭，最高可達10kPa以上。因此，在設(shè)計階段，應(yīng)從參數(shù)、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等方面采取措施。設(shè)計時，重點是保證最大聯(lián)合風(fēng)機壓頭低于鍋爐爐膛設(shè)計瞬態(tài)壓力、低于鍋爐煙道和電除塵器的設(shè)計壓力，校核煙道系統(tǒng)及設(shè)備的強度，若煙道和電除塵器的強度不能滿足要求，必須對設(shè)備進行加固處理。選擇合適的熱控調(diào)節(jié)技術(shù)，預(yù)設(shè)防爆設(shè)施，保證在極限工況下鍋爐爐膛的安全，避免設(shè)備損壞。

（1）根據(jù)《電站鍋爐爐膛防爆規(guī)程》的要求，在MFT后，聯(lián)合風(fēng)機和送風(fēng)機應(yīng)繼續(xù)運行5min，但是當(dāng)爐膛壓力超過MFT之后，因聯(lián)合風(fēng)機繼續(xù)運行，負壓可能超原設(shè)計壓力，造成鍋爐爐膛和電除塵器等設(shè)備的損傷。

（2）引增風(fēng)機合一改造后，聯(lián)合風(fēng)機壓頭明顯增大，在異常工況下，鍋爐的負壓波動也會變大，對熱控在鍋爐負壓調(diào)節(jié)、保護定值的設(shè)定等方面提出了更高的要求，還需滿足機組RB功能，保持單臺聯(lián)合風(fēng)機的穩(wěn)定運行。

3 完善熱控保護邏輯

3.1 超限時聯(lián)跳送風(fēng)機和聯(lián)合風(fēng)機

引風(fēng)機和增壓風(fēng)機合并后，與改進前的系統(tǒng)壓力相比，壓頭有了較大增加。在機組系統(tǒng)中，鍋爐爐膛的最高壓力報警值為300Pa，最低壓力報警值為－400Pa、MFT動作的峰值為3.73kPa，MFT動作的最低值為－5.88kPa。當(dāng)鍋爐 MFT動作后，若爐膛壓力超過上限3.73kPa，延時5min聯(lián)鎖停止聯(lián)合風(fēng)機和送風(fēng)機運行，若爐膛壓力低于下限－5.88kPa，立即停止聯(lián)合風(fēng)機和送風(fēng)機運行。在熱控的實施過程中，采用原有的爐膛壓力開關(guān)，測量值為三取二，再將信號送至送風(fēng)機和聯(lián)合風(fēng)機保護邏輯電路中，一旦滿足聯(lián)鎖條件，即聯(lián)鎖跳閘送風(fēng)機和聯(lián)合風(fēng)機，防止?fàn)t膛和煙道及電除塵器的變形損壞。改進后的保護邏輯電路圖，如圖1所示。

圖1 改進后新增加保護邏輯圖

3.2 提高聯(lián)合風(fēng)機自身的保護能力

引風(fēng)機和增壓風(fēng)機合并為引增合一的聯(lián)合風(fēng)機后，使風(fēng)機和電動機的功率增加，成為重大輔助設(shè)備之一，且對運行可靠性提出了更高要求。為此，需對聯(lián)合風(fēng)機增加運行保護，既要保護設(shè)備，又要防止誤動作。原引風(fēng)機和電動機沒有聯(lián)鎖跳閘條件，此次改造中，新增的測點分別位于引風(fēng)機推力軸承和支承軸承，共9處，報警值設(shè)為90℃，跳閘值設(shè)為110℃，并在邏輯組態(tài)中選三取二，用做引風(fēng)機保護跳閘條件。聯(lián)合風(fēng)機電動機的定子溫度保護定值溫度測點共有6處，將130℃設(shè)為報警值。

3.3 聯(lián)合風(fēng)機保護和邏輯改進

技術(shù)改造后，將脫硫跳閘信號分別送至聯(lián)合風(fēng)機保護和鍋爐保護系統(tǒng)（MFT）中，測量值同樣是三取二，做為聯(lián)合風(fēng)機跳閘和MFT的動作條件。脫硫跳閘的定義為3臺漿液循環(huán)泵全?；蛭账肟诘臒煖卮笥?5℃（測量值為三取二）。

保護電路和邏輯功能中，增加了同側(cè)聯(lián)合風(fēng)機、送風(fēng)機、空預(yù)器的跳閘聯(lián)鎖。保護電路的邏輯圖，如圖2所示。

圖2 增加保護功能的聯(lián)合風(fēng)機邏輯圖

（1）聯(lián)合風(fēng)機油泵全停，延時30s，聯(lián)跳聯(lián)合風(fēng)機。

（2）同側(cè)送風(fēng)機跳閘，聯(lián)跳聯(lián)合風(fēng)機。

（3）同側(cè)空預(yù)器跳閘，延時30s，聯(lián)跳聯(lián)合風(fēng)機。

（4）脫硫跳閘，測量值三取二后聯(lián)跳聯(lián)合風(fēng)機。

4 機組低負荷聯(lián)合風(fēng)機控制特性

4.1 聯(lián)合風(fēng)機出力控制

引增合一聯(lián)合風(fēng)機改造后，引風(fēng)機和增壓風(fēng)機合二為一，調(diào)節(jié)對象單一，對負荷變化的響應(yīng)速度快，能夠在特殊工況下，根據(jù)鍋爐爐膛負壓的變化，調(diào)節(jié)風(fēng)機的動葉開度，使鍋爐負壓能夠穩(wěn)定在標(biāo)準范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)機組跳閘或鍋爐負壓的劇烈波動。

4.2 聯(lián)合風(fēng)機雙配置平衡控制

聯(lián)合風(fēng)機進行了出力調(diào)平控制，風(fēng)機調(diào)平以電流作為唯一參數(shù)量進行控制，以適應(yīng)風(fēng)機變負荷的特性工況。

5 結(jié) 語

通過分析，在聯(lián)合風(fēng)機技術(shù)改造中，實現(xiàn)了鍋爐爐膛和煙道及電除塵器防超壓控制，提高了設(shè)備安全運行的能力，解決了聯(lián)合風(fēng)機熱控改進中的關(guān)鍵技術(shù)問題。對于超低負荷聯(lián)合風(fēng)機的特性控制，提出了技術(shù)改進措施和運行方式。通過這些措施的實施，聯(lián)合風(fēng)機的耗電率明顯下降，改進前引風(fēng)機耗電率為0.72%，增壓風(fēng)機的耗電率為0.70%，改造后，聯(lián)合風(fēng)機的耗電率為1.15%，聯(lián)合風(fēng)機與改造前引風(fēng)機和增壓風(fēng)機的耗電率相比下降了0.27%，節(jié)能改造達到了預(yù)期目標(biāo)。實際運行中，系統(tǒng)熱控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和保護電路的運行正常。