火電廠煙氣脫硫裝置運(yùn)行方式及設(shè)備的改進(jìn)

薛 峰，羅小楓

(1.華電四川發(fā)電有限公司內(nèi)江發(fā)電廠白馬電廠，四川 內(nèi)江 641005；2.四川白馬循環(huán)流化床示范電站有限責(zé)任公司，四川 內(nèi)江 641005)

某電廠2×200 MW機(jī)組脫硫裝置，于2006-10-31完成168 h試運(yùn)行。由于環(huán)保要求的提高，根據(jù)該廠實(shí)際工作過程中積累的經(jīng)驗(yàn)，對煙氣脫硫裝置煙氣系統(tǒng)運(yùn)行方式和儀控設(shè)備進(jìn)行了改進(jìn)。

1 脫硫煙氣系統(tǒng)運(yùn)行方式的改進(jìn)

該電廠脫硫系統(tǒng)為老廠改造脫硫系統(tǒng)，按當(dāng)時(shí)環(huán)保要求設(shè)計(jì)了旁路擋板。隨著環(huán)保要求的日益提高，2010年6月電廠所在地的環(huán)保局對該旁路擋板進(jìn)行了鉛封。

燃煤電廠鍋爐工藝特點(diǎn)決定了鍋爐啟動必須投入點(diǎn)火助燃用油，而含油煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)會惡化漿液品質(zhì)，所以脫硫工藝要求必須縮短含油煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的時(shí)間或不讓其進(jìn)入。即通過控制開關(guān)旁路擋板和原煙氣擋板，來控制含油煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的時(shí)間，但是這樣勢必會降低脫硫投運(yùn)率。因此，如何既減少含油煙氣進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的時(shí)間，又保證脫硫投運(yùn)率，是一個(gè)必須綜合考慮的問題。

旁路擋板鉛封后，不管是從減少環(huán)保局鉛封次數(shù)還是從減少煙氣直排大氣(提高脫硫投運(yùn)率)角度來說，都應(yīng)盡量減少開啟旁路擋板的次數(shù)。因此，對煙氣系統(tǒng)運(yùn)行方式做了相應(yīng)改進(jìn)。

1.1 煙氣系統(tǒng)運(yùn)行方式的改進(jìn)

1.1.1 旁路擋板鉛封前的運(yùn)行方式

運(yùn)行中，單爐通煙切換為雙爐通煙的操作為：

(1)接到值長“脫硫雙爐通煙”命令后，聯(lián)系鍋爐班長、兩爐主操，準(zhǔn)備進(jìn)行切換操作，然后開啟待通煙側(cè)擋板密封并運(yùn)行風(fēng)機(jī)；

(2)將增壓風(fēng)機(jī)動葉調(diào)節(jié)由自動切換為手動，逐漸開啟原通煙側(cè)旁路擋板，同時(shí)關(guān)小增壓風(fēng)機(jī)動葉開度；

(3)當(dāng)原通煙側(cè)旁路擋板已全開，增壓風(fēng)機(jī)動葉已關(guān)至最小時(shí)，開啟待通煙爐原煙氣擋板、凈煙氣擋板；

(4)緩慢開大增壓風(fēng)機(jī)動葉開度，同時(shí)逐漸關(guān)閉雙爐旁路擋板，直到完全關(guān)閉，操作過程中密切注意增壓風(fēng)機(jī)入口煙氣壓力，防止煙壓大幅波動；

(5)切換完畢，將增壓風(fēng)機(jī)動葉調(diào)節(jié)切換為自動，并匯報(bào)值長。

運(yùn)行中，雙爐通煙切換為單爐通煙的操作為：

(1)接到值長“停止一臺鍋爐通煙”命令后，聯(lián)系鍋爐班長、兩爐主操，準(zhǔn)備進(jìn)行切換操作；

(2)將增壓風(fēng)機(jī)動葉調(diào)節(jié)由自動模式切換為手動模式，逐漸開啟兩爐旁路擋板，同時(shí)關(guān)小增壓風(fēng)機(jī)動葉開度；

(3)當(dāng)兩爐旁路擋板已全開，增壓風(fēng)機(jī)動葉關(guān)至最小時(shí)，關(guān)閉待停爐原煙氣擋板、凈煙氣擋板；

(4)緩慢開大增壓風(fēng)機(jī)動葉開度，同時(shí)逐漸關(guān)閉通煙爐旁路擋板，直到全關(guān)；

(5)切換完畢，將增壓風(fēng)機(jī)動葉調(diào)節(jié)切換為自動，并匯報(bào)值長。

1.1.2 旁路擋板鉛封后的運(yùn)行方式

運(yùn)行中，單爐通煙切換為雙爐通煙的操作為：

(1)接到值長“脫硫雙爐通煙”命令后，聯(lián)系鍋爐班長、兩爐主操，準(zhǔn)備進(jìn)行切換操作；

(2)將增壓風(fēng)機(jī)動葉調(diào)節(jié)由自動切換為手動；

(3)開啟待通煙爐凈煙氣擋板；

(4)在DCS上每次設(shè)定1～2個(gè)脈沖進(jìn)行操作，開啟待通煙爐原煙氣擋板門，并維持增壓風(fēng)機(jī)入口壓力在-0.2～-0.5 kPa，密切監(jiān)視增壓風(fēng)機(jī)電流，直至原煙氣擋板門全部開啟；

(5)緩慢開大增壓風(fēng)機(jī)動葉開度，同時(shí)逐漸關(guān)閉待通煙爐旁路擋板，直到完全關(guān)閉，操作過程中密切注意增壓風(fēng)機(jī)入口煙氣壓力及風(fēng)機(jī)電流；

(6)操作完畢，將增壓風(fēng)機(jī)動葉調(diào)節(jié)切換為自動，并匯報(bào)值長。

運(yùn)行中，雙爐通煙切換為單爐通煙的操作為：

(1)接到值長“停止一臺鍋爐通煙”命令后，聯(lián)系鍋爐班長、兩爐主操，準(zhǔn)備進(jìn)行切換操作；

(2)將增壓風(fēng)機(jī)動葉調(diào)節(jié)由自動切換為手動，逐漸開啟待停通煙爐旁路擋板；

(3)待停通煙爐旁路擋板已全開，緩慢調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)動葉開度，逐步關(guān)閉待停通煙爐原煙氣擋板；維持增壓風(fēng)機(jī)入口壓力-0.2～-0.5 kPa，并密切監(jiān)視增壓風(fēng)機(jī)電流；

(4)待停通煙爐原煙氣擋板門全部關(guān)閉后，關(guān)閉待停通煙爐凈煙氣擋板門；

(5)切換完畢，將增壓風(fēng)機(jī)動葉調(diào)節(jié)切換為自動，并匯報(bào)值長。

1.2 旁路擋板鉛封前后通煙方式的改進(jìn)

(1)旁路擋板鉛封后，增加原煙氣擋板脈沖點(diǎn)動操作方式。在單爐通煙切換為雙爐通煙和雙爐通煙切換為單爐通煙2種通煙方式時(shí)，通過脈沖點(diǎn)動操作方式調(diào)節(jié)待通煙爐或待停通煙爐的原煙氣擋板門，調(diào)節(jié)增壓風(fēng)機(jī)入口壓力。旁路擋板鉛封后均不操作固定通煙爐已關(guān)閉的旁路擋板，實(shí)質(zhì)上是通過脈沖點(diǎn)動操作方式調(diào)節(jié)待通煙爐或待停通煙爐的原煙氣擋板門，來代替操作旁路擋板門。

(2)旁路擋板鉛封前，在單爐通煙切換為雙爐通煙和雙爐通煙切換為單爐通煙2種通煙方式時(shí)，操作前均需開啟兩爐旁路擋板：單爐通煙切換為雙爐通煙時(shí)，開啟原通煙側(cè)旁路擋板；雙爐通煙切換為單爐通煙時(shí)，逐漸開啟兩爐旁路擋板。相比旁路擋板鉛封后的操作步驟，旁路開啟次數(shù)更多;并且該廠為調(diào)峰機(jī)組，發(fā)電機(jī)組低負(fù)荷投油穩(wěn)燃時(shí)必須開啟旁路擋板，因此旁路擋板開啟次數(shù)更為頻繁。

(3)對于“兩爐一塔”脫硫裝置，通過增加原煙氣擋板脈沖點(diǎn)動操作方式，杜絕了單雙爐切換過程中頻繁開啟旁路擋板門的情況，滿足了旁路擋板鉛封后盡量少開啟的環(huán)保要求。

2 GGH下部煙道煙氣泄漏危害與設(shè)備修復(fù)

GGH作為降低高溫?zé)煔鉁囟群吞嵘蜏責(zé)煔鉁囟鹊幕剞D(zhuǎn)式換熱器，始終處于脫硫系統(tǒng)最惡劣的環(huán)境中。脫硫系統(tǒng)自投運(yùn)至2011年，已運(yùn)行了5年，由于種種原因未對GGH進(jìn)行檢修，致使運(yùn)行狀況良好的GGH發(fā)生了嚴(yán)重的下部煙氣泄漏。

由于GGH下部煙道煙氣泄漏非常嚴(yán)重，脫硫運(yùn)行期間人員無法靠近。在脫硫系統(tǒng)全停后，對脫硫GGH吹掃程控系統(tǒng)和蒸汽流量計(jì)進(jìn)行了全面檢查，確認(rèn)GGH吹掃程控系統(tǒng)已全部報(bào)廢，GHH蒸汽吹掃流量計(jì)系統(tǒng)全部腐蝕損壞，GGH轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)腐蝕情況嚴(yán)重，氧化風(fēng)機(jī)油站控制箱繼電器和接觸器損壞較多。

2.1 煙氣嚴(yán)重泄漏的危害

2.1.1 對GGH吹掃程控系統(tǒng)的危害

(1)GGH吹掃程控柜腐蝕嚴(yán)重，輸入、輸出繼電器和接觸器通電后流出了液體，表明繼電器觸點(diǎn)和接線柱已被酸霧浸蝕。

(2)GGH吹掃程控系統(tǒng)由1塊CPU和3塊輸入、輸出塊組成。拆下PLC系統(tǒng)后，能直接拷貝的數(shù)據(jù)只有近1KB(正常情況下應(yīng)在幾百KB以上)，表明CPU程序已丟失。拆開CPU后，發(fā)現(xiàn)電路板已嚴(yán)重腐蝕短路，且輸入塊內(nèi)部電路板件已被酸霧浸蝕，現(xiàn)出白色印記。

(3)操作員面板為液晶顯示器，是PLC系統(tǒng)的人機(jī)對話口。操作員面板通電后只有背光顯示，沒有數(shù)據(jù)顯示，這表明其內(nèi)部組態(tài)數(shù)據(jù)已全部丟失。

2.1.2 對GHH蒸汽吹掃流量計(jì)系統(tǒng)的危害

GHH蒸汽吹掃流量計(jì)系統(tǒng)的變送器和流量顯示積算儀內(nèi)部電路板件已全部腐蝕損壞。

2.1.3 對GGH轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)的危害

安裝于GGH軸承上的轉(zhuǎn)速測量齒盤已被嚴(yán)重腐蝕，無法使用(已加工備用齒盤)。轉(zhuǎn)速測量探頭壓緊圈和支架也嚴(yán)重腐蝕，急需更換。

2.1.4 對氧化風(fēng)機(jī)油站控制箱的危害

氧化風(fēng)機(jī)油站控制箱繼電器和接觸器等的損壞較多。

2.2 損壞設(shè)備及系統(tǒng)的修復(fù)

2.2.1 GGH吹掃程控系統(tǒng)

聯(lián)系程控系統(tǒng)生產(chǎn)廠家——上海克萊德貝爾格曼機(jī)械有限公司，對更換的全套程控系統(tǒng)提出技術(shù)要求：液晶操作面板應(yīng)安裝于控制箱門內(nèi)側(cè)，操作員開門后即可操作；控制箱門密封條質(zhì)量要好，密封效果要好；控制箱下方電纜穿入孔加工成方孔，以利于用電纜封堵材料密封。

2.2.2 其他系統(tǒng)

將GHH蒸汽吹掃流量計(jì)系統(tǒng)全套更換，3套GGH轉(zhuǎn)速測量系統(tǒng)更換1套，更換氧化風(fēng)機(jī)油站控制箱中損壞的繼電器和接觸器。

2.2.3 GGH煙道泄漏修復(fù)情況

更換了GGH系統(tǒng)大部分損壞脫落的換熱元件，對下部泄漏嚴(yán)重的鋼煙道進(jìn)行了修補(bǔ)并重新防腐，徹底消除了煙氣泄漏的情況。

3 相關(guān)改進(jìn)

3.1 改進(jìn)必要性

3.1.1 密度計(jì)

21號、22號爐脫硫吸收塔和石灰石漿液箱液位計(jì)原設(shè)計(jì)為：由2臺差壓變送器在吸收塔取一定高差，經(jīng)DCS將高差轉(zhuǎn)換為漿液密度。因脫硫漿液沉積的特性，引起差壓變送器取樣管路堵塞，造成用于計(jì)算液位的密度值不準(zhǔn)確，導(dǎo)致運(yùn)行人員長期不能正常監(jiān)視吸收塔和石灰石漿液箱液位。

3.1.2 脫硫吸收塔pH計(jì)

21號、22號爐脫硫吸收塔pH計(jì)安裝地點(diǎn)不當(dāng)，造成pH計(jì)長期損壞。該pH計(jì)安裝于石膏排除泵出口、石膏旋流站旁，脫水系統(tǒng)正常運(yùn)行時(shí)pH計(jì)可以正常工作；石膏排除泵運(yùn)行，脫水系統(tǒng)停運(yùn)時(shí)，pH計(jì)所在管路漿液回流至吸收塔，管路壓力降低，造成管路不能充滿漿液，導(dǎo)致pH計(jì)損壞；石膏排除泵停運(yùn)時(shí)，不能監(jiān)視pH值。

3.2 改進(jìn)方案

3.2.1 吸收塔密度計(jì)安裝方式的改進(jìn)

利用吸收塔原密度變送器取樣口作為質(zhì)量密度計(jì)進(jìn)漿口，通過襯膠管引流至質(zhì)量密度計(jì)，采用自流方式直接排放至地溝并安裝1路沖洗水，如圖1所示。

圖1 吸收塔質(zhì)量密度計(jì)安裝方式改進(jìn)

3.2.2 石灰石漿液密度計(jì)安裝方式的改進(jìn)

利用石灰石供漿泵再循環(huán)回流管，在石灰石漿液箱頂部回流管上安裝三通，通過襯膠管引流至質(zhì)量密度計(jì)，最后通過頂部開孔回流到石灰石漿液箱，并安裝1路沖洗水，如圖2所示。

圖2 石灰石漿液密度計(jì)安裝方式改進(jìn)

3.2.3 脫硫吸收塔pH計(jì)安裝方式的改進(jìn)

pH計(jì)取樣探頭取樣口從石膏漩流站進(jìn)漿管改到吸收塔密度變送器備用取樣口(吸收塔3.3 m處)，通過襯膠管分為2路，引流至2個(gè)pH計(jì)探頭，采用自流方式直接排放到地溝，并在取樣總管上安裝1路沖洗水，如圖3所示。

3.3 DCS的相關(guān)改動

(1)將用于計(jì)算吸收塔液位和石灰石漿液箱液位的密度值，改為連接相應(yīng)質(zhì)量密度計(jì)輸出值。

(2)DCS畫面增加吸收塔質(zhì)量密度計(jì)流程圖，增加進(jìn)漿電動門和沖洗水電動門操作畫。

(3)DCS畫面增加石灰石漿液箱質(zhì)量密度計(jì)流程圖，增加沖洗水電動門操作。

(4)pH計(jì)流程圖畫面按圖3改動。

圖3 脫硫吸收塔pH計(jì)安裝方式改進(jìn)

(2)實(shí)施吸收塔質(zhì)量密度計(jì)安裝方式改進(jìn)后，吸收塔漿液密度顯示完全恢復(fù)正常。由于采用自流方式直接排放到地溝，并定時(shí)沖洗管路，基本避免了管路堵塞現(xiàn)象。

(3)實(shí)施石灰石漿液密度計(jì)安裝方式改進(jìn)后，因石灰石漿液泵出口壓力大，密度計(jì)引流管比再循環(huán)管小很多，造成管路堵塞現(xiàn)象嚴(yán)重，影響密度顯示，需后續(xù)改進(jìn)。

1 馬巖昕，馬 越．脫硫系統(tǒng)運(yùn)行中出現(xiàn)的問題及應(yīng)對措施[J]．電力安全技術(shù)，2013(5).

4 改進(jìn)效果及存在問題

(1)脫硫吸收塔pH計(jì)安裝方式改進(jìn)后，因漿液自流沖刷電極程度明顯低于泵沖刷，電極使用周期明顯加長，而且徹底改變了原來因脫水系統(tǒng)停運(yùn)和石膏排除泵停運(yùn)導(dǎo)致pH計(jì)無法顯示的狀況，使pH值監(jiān)視可以正常進(jìn)行。