火力發電廠無旁路煙氣脫硫系統電氣一次設計

姜全越

（北京國電龍源環保工程有限公司 北京 100039）

火力發電廠一般通過燃燒煤炭發電，但是煤炭在燃燒過程中會排放大量的酸性氣體，這就間接地增加了我國部分地區的酸雨量，目前，電力工業已經成為我國最大的大氣污染排放產業之一，火力發電廠已經成為電力部門和環保部門的重點關注對象，因此，研究火力發電廠無旁路煙氣脫硫電氣系統具有十分重要的意義。筆者在本文中細論述了無旁路煙氣脫硫電氣系統的設計情況，希望能夠供同行參考。

1 無旁路煙氣脫硫系統電氣的設計原則

高壓廠用配電系統、低壓廠用配電系統、火災報警系統、不間斷電源供電系統、直流系統、保安電源系統等構成了無旁路煙氣脫硫電氣系統。保證脫硫系統供電的可靠性和合理性，提高脫硫系統的自動化程度，能夠最大程度的降低脫硫電氣系統出現事故的概率。

在中性點接地方式上，脫硫電氣系統應與發電廠主體工程保持一致；在用電等級上，脫硫裝置的高壓電氣系統和低壓電氣系統應該同發電廠的主體工程保持一致；當主廠房的低壓電氣系統采用三相三線制時，脫硫島應該采用能夠快速接地的供電方式，此時，經隔離變壓器后，工作人員才能接入保安電源；如果新建機組容量在300MW以上，應盡量減少各單元與脫硫島之間的聯系，只有在各單元保持自身獨立的前提下，才能保證機組在運行時具有可靠性和安全性。

2 無旁路煙氣脫硫電氣系統高、低壓電源的引接

2.1 高壓工作電源的引接方案

2.1.1 對廠變容量足夠的電廠，脫硫系統高壓電源直接接于主廠房6kV工作段。其中較典型的有淮北國安第二發電廠2x300MW機組煙氣脫硫改造工程，本體工程已建好，脫硫工程后期建造，高壓廠變容量較常規電廠有所增加，但可省去高壓脫硫變，不用在A列外再進行改造。

2.1.2 對廠變容量不夠的電廠，單獨設立高壓脫硫變。脫硫系統高壓電源直接從高壓脫硫變引接，此方案主要適應于老電廠，其中典型的有太原第一熱電廠#12機（300MW）煙氣脫硫改造工程。由于機組比較老，廠用電已不滿足脫硫負荷的應用，故需增加1面高壓脫硫變，使本來緊張的A列外區域布置更加緊湊。

2.1.3 當主體工程與脫硫裝置同步進行時，主廠6kV段應該同步考慮脫硫6kV段，這種供電方式能夠滿足十臺以上的單機同時工作的要求。如果具備較好的經濟條件和技術條件，也可設立單獨的脫硫高壓變壓器。如果經濟條件和技術條件允許，新建工程在進行預留脫硫裝置時，預留容量的時候最好采用高壓脫硫變壓器。

2.1.4 為建好的電廠增設脫硫裝置時，如果電動機有較好的啟動電壓水平、高壓廠用的開關設備具有足夠的動熱穩定值，且高壓廠的工作變壓器有足夠的容量，那么，應采用母線引接脫硫高壓的工作電源，如果不使用母線的話，應該在相應的位置設置脫硫高壓變壓器。

2.1.5 如果對已建成的脫硫裝置進行增容改造，設計人員應該重新核算各種變壓器的容量是否滿足改造要求，應該考慮的變壓器包括高壓脫硫變壓器和高壓廠用變壓器，除此之外，設計人員還應考慮原來的電源方案是不是滿足改造的要求，如果非要對建好的脫硫裝置增容進行改造，在改造過程中要盡量不破壞機組和脫硫系統。

2.1.6 在進行脫硫高壓母線段的設計時，應同時設置備用電源，并保證兩路電源能夠實現自動切換。當公用高壓負荷數量在十臺以上且多臺機組公用脫水系統和磨制系統時，設計人員應該在機組脫硫系統上設置公用高壓母線段，至于公用高壓母線段的電源應該由公用母線段或者高壓母線段引接。

2.2 低壓工作電源的引接方案

2.2.1 脫硫低壓380/220V系統一般設兩臺低壓工作變壓器，互為備用，為所有的脫硫低壓負荷供電；根據工藝設置，低壓變壓器的容量約為2000kVA，設計人員應單獨對脫硫低壓工作電源進行設置。

2.2.2 脫硫低壓380/220V系統采用PC(動力中心)、MCC(電動機控制中心)兩級供電方式，均采用雙電源供電，可采用自動或手動切換。

2.2.3 脫硫低壓PC段采用單母線分段接線，設380/220V脫硫A、B段，由兩臺低壓干式變壓器供電，兩段之間設聯絡開關，采用自動或手動切換。兩臺低壓干式變壓器分接于6 kV兩個脫硫段上。

2.2.4 脫硫單元負荷分別接于脫硫A、B段，公用負荷分別接于各段。對于75kW以下的電動機，由MCC供電，對于75kW及以上的電動機，由PC段供電。

2.2.5 如果脫硫低壓公用負荷較大，也可設置兩臺低壓公用變壓器。380/220 V系統為中性點直接接地系統。

3 無旁路煙氣脫硫裝置交流保安電源的設計

3.1 交流脫硫保安段應單獨設置

脫硫裝置的交流保安段應單獨設置，這樣，當脫硫裝置和主廠在失去廠用電之后能夠很快的啟動起來，間接地降低了對人們生命健康的威脅，除此之外，設計人員應該采用中性點直接接地的方式設置脫硫保安電源系統。

3.2 在吸收塔的位置設置脫硫保安段

設計人員在吸收塔的位置設置脫硫保安段，可以采用脫硫裝置PC段給保安段的工作電源供電，保安備用電源在保安工作電源消失之后為保安段進行供電，一般情況下，保安備用電源有三種供電方式。

3.2.1 當主廠房保安段有足夠容量時，主廠房保安段為脫硫保安電源的供電，此時，不應該直接從機組柴油發電機引接脫硫保安電源。

3.2.2當主廠房保安段沒有足夠容量時，可以在脫硫保安段設置單獨的柴油發電機，柴油發電機的選取應能滿足快速啟動。

3.2.3 當主廠房不具備相應的保安電源時，設計人員應該設置事故應急電源，事故應急電源可以從主廠房引接。

3.3 交流事故保安負荷特性（如圖1）

3.3.1 電氣設計應該同工藝專業人員討論后進行，包括事故時安全停機投入時段工作、控制地點工作、供電類別工作等。

3.3.2 如果機組保安容量足夠大，工作人員可以根據項目的實際需要將設備接入脫硫保安段，包括：石灰石漿液箱攪拌器、吸收塔攪拌器等。

3.3.3 實際運行時，如果沒有吸收塔高位沖洗水箱和煙氣換熱器，設計人員應該在脫硫保安段接入除霧器沖洗水泵或工藝水泵。

3.3.4 無旁路煙氣脫硫系統交流事故保安地應該按照火力發電廠的用電設計技術規程運行。

圖1 交流事故保安負荷特性

4 結語

節能減排是電力環保的目的，但是，火力發電廠的第一要務仍然是發電，隨著煙氣脫硫技術的迅速發展，社會上的脫硫方式越來越多，不管是電氣系統設計，還是脫硫工藝系統設計，都應該在滿足現有規范和標準的基礎之上進行，只有這樣，才能最大限度的實現火力發電廠煙氣脫硫電氣系統設計的價值。筆者在本文中簡單總結了無旁路煙氣脫硫電氣系統的設計經驗，希望能夠幫助提高發電機的可靠性、安全性和投用率。

[1]莘守亮.火力發電廠無旁路煙氣脫硫電氣系統設計[J].華電技術，2013(03).

[2]王錫強.火力發電廠煙氣脫硫電氣系統設計探討[J].黑龍江科技信息，2010(12).

[3]袁狀.濕法煙氣脫硫電氣系統設計分析[J].煤炭工程，2010(07).

[4]陳道江.大型火力發電廠煙氣脫硫電氣系統設計[J].湖北電力，2010(03).

[5]郭偉.大型火力發電廠煙氣脫硫電氣系統設計[J].華電技術，2012(01).

[6]靳達，張國慶，李增枝，繆明烽，代旭東，李保奎.燃煤電廠無旁路煙氣脫硫系統的設計與調試[J].電力科技與環保，2011(04).

[7]朱衛.火力發電廠煙氣脫硫電氣系統設計[J].新疆電力，2010(02)