脫硫系統取消旁路的運行實踐

趙新普，邢浩

(華電漯河發電有限公司，河南 漯河 462300)

0 引言

根據國發〔2011〕26 號文《國務院關于印發“十二五”節能減排綜合性工作方案的通知》和國發〔2011〕35 號文《國務院關于加強環境保護重點工作的意見》，在“十二五”期間拆除火電機組煙氣脫硫旁路擋板門的規定，所有火電機組都需要對脫硫煙氣系統旁路擋板門進行封堵。華電漯河發電有限公司(以下簡稱漯河發電公司)在脫硫系統正常運行的情況下，進行取消旁路的大膽嘗試，取得圓滿成功。

1 脫硫系統概述

漯河發電公司裝機容量為2×330 MW，采用國產亞臨界燃煤供熱發電機組，配備上海GE能源集團公司成套設備，#1，#2機組采用GE公司XDPs-400e分散控制系統(DCS)，獨立控制設計。脫硫系統采用石灰石-石膏濕法全煙氣處理脫硫裝置，脫硫效率≥95％，每爐配置1臺靜葉可調軸流式增壓風機、1座吸收塔，不設煙氣換熱器，配有石灰石漿液制備及輸送系統、廢水處理系統、石膏脫水及儲存等公用系統。

2 熱控邏輯修改

2.1 取消旁路擋板對脫硫控制系統的影響

取消旁路擋板對脫硫控制系統的影響主要在于增壓風機與引風機的聯鎖保護和自動控制。所以，優化及完善脫硫控制系統，確保聯鎖保護以及自動控制邏輯的正確性與合理性，提高脫硫控制系統的穩定性，將成為無旁路運行的重要保障。機組無旁路運行期間，為防止出現吸收塔超溫、煙道壓力超限、爐膛爆炸等情況，需要對脫硫和主機DCS保護聯鎖邏輯進行優化。為此，漯河發電公司組織相關部門多次召開邏輯優化研討會，對優化方案進行討論，確定最終邏輯，啟動了取消旁路的第1步。

2.2 控制邏輯修改

(1)取消原煙氣擋板涉及的所有聯鎖邏輯，擋板保持全開及全開信號到位，執行器停電。

(2)取消增壓風機跳閘的相關條件，部分條件改作報警。

1)取消增壓風機跳閘邏輯。增壓風機電機驅動端軸承溫度≥80℃，延時3 s。增壓風機電機非驅動端軸承溫度≥80 ℃，延時3 s。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫(FGD)系統主保護動作。增壓風機油站停止。

2)增壓風機原跳閘邏輯增加的報警。增加運行漿液循環泵≤1臺報警。增加運行攪拌器≤1臺報警。增加鍋爐主燃料跳閘(MFT)報警。增壓風機電機驅動端、非驅動端軸承溫度≥75 ℃報警，彈出畫面。增加增壓風機電流≥260 A報警。

3)增壓風機跳閘保留的邏輯及增壓風機跳閘后的聯鎖邏輯。保留增壓風機軸承溫度(“3取2時”≥100 ℃)增壓風機跳閘邏輯。潤滑油壓低低跳閘。增壓風機跳閘后，切除增壓風機自動，增壓風機靜葉執行器超馳開至100％。增壓風機跳閘后，聯跳運行的漿液循環泵，并保留最上層的1臺漿液循環泵運行。增壓風機跳閘信號分3路送至主機DCS，“3取2”作為增壓風機快減負荷(RB)信號觸發機組RB功能。主機DCS增加增壓風機RB邏輯、聲光報警，RB動作負荷200 MW。

(3)其他設備邏輯修改情況。

1)取消的邏輯。取消“吸收塔液位≤5 m跳漿液循環泵”。取消“漿液循環泵運行時入口門開到位信號消失跳泵邏輯”。取消“增壓風機啟動條件之旁路擋板門全開”。

2)增加的邏輯。增加“吸收塔液位≤6 m”報警。增加漿液循環泵運行時間5 s，入口門關到位信號未消失，跳漿液循環泵。增加吸收塔入口煙氣溫度≥170 ℃報警。增加吸收塔出口煙氣溫度≥60 ℃報警。增加增壓風機入口原煙氣壓力≥600 Pa報警，彈出畫面。增加增壓風機入口原煙氣壓力≤-600 Pa報警，彈出畫面。

3 無旁路實際傳動試驗

邏輯修改完成以后，對部分邏輯進行了靜態試驗，沒有進行實際減負荷試驗。為此，漯河發電公司決定將負荷調整至190 MW以下，2013-05-24 T 19:30進行旁路在手動位的控制試驗。

3.1 具體步驟

(1)將#1機組脫硫旁路擋板執行器控制在就地切為手動。

(2)接值長命令后，脫硫運行做好脫硫系統停運前的準備及檢查工作。

(3)將吸收塔液位調整至低液位運行，并根據凈煙氣溫度變化投運除霧器沖洗。

(4)機組開始減負荷時，根據負壓調整增壓風機開度。降低機組負荷至130 MW，總風量保持650 t/h左右。送風機保持手動，引風機保持自動，值長下令脫硫運行停運增壓風機。

(5)脫硫運行人員就地按事故停運按鈕停運增壓風機，觸發增壓風機跳閘后導葉全開，漿液循環泵連跳保留最上一層邏輯。

(6)增壓風機跳閘后，增壓風機靜葉執行器超馳開至100％。集控運行人員注意爐膛負壓并及時調整，期間燃燒不穩時及時投油助燃，當爐膛負壓為1 200 Pa時，手動停運1臺送風機運行，當爐膛負壓為1 800 Pa時，手動鍋爐MFT。

(7)增壓風機停運正常后，進行增壓風機啟動試驗，機組負荷維持在120 MW。值長聯系脫硫運行人員減小增壓風機靜葉開度至最小，運行人員應注意引風機自動跟蹤情況，若引風機自動解除應手動緩慢開大引風機靜葉開度(注意引風機電流不超過額定電流)。

(8)增壓風機啟動前，調整爐膛負壓至300～500 Pa，值長聯系脫硫運行人員啟動增壓風機運行。

(9)增壓風機啟動后，值長聯系脫硫運行人員緩慢開啟增壓風機靜葉，期間注意增壓風機入口負壓在±1 200 Pa內，注意增壓風機電流及軸承溫度；集控運行人員根據爐膛負壓情況緩慢減小引風機靜葉開度，期間注意爐膛負壓。

3.2 停運試驗記錄

#1增壓風機停運、啟動試驗記錄見表1、表2。

表1 #1增壓風機停運試驗記錄

表2 #1增壓風機啟動試驗記錄

3.3 試驗結果

試驗表明，驗證方案是成功的。漯河發電公司于是便按照表3實施了旁路擋板的封堵工作。

表3 旁路擋板封堵

4 可靠性改進措施

4.1 存在的主要問題

旁路焊接以后，漯河發電公司深入開展了事故危害程度分析，發現主要存在以下問題。

(1)煙道溫度過高(超過180 ℃)，造成脫硫系統內襯膠、玻璃鱗片或其他不耐高溫設施燒毀。

(2)4臺漿液循環泵全跳，煙氣溫度高于130 ℃，吸收塔除霧器高溫變形坍塌。

(3)4臺漿液循環泵全跳，造成吸收塔液位瞬間高于11.2 m，造成漿液沿原煙道倒流至增壓風機出口。

(4)電除塵器四列通道中一列五電場全停，煙塵直接進入吸收塔，造成漿液失效。

(5)4臺吸收塔攪拌器全跳，造成吸收塔漿液沉淀。

(6)增壓風機跳閘，靜葉未全開，導致爐膛正壓滅火。

(7)人為或其他因素，造成脫硫系統退出。

4.2 脫硫控制并入大集控系統運行

取消旁路后，脫硫系統成了鍋爐煙風系統的一部分，脫硫系統運行和停、啟必須與機組同步進行，既要保證主機爐膛壓力的穩定，又要充分考慮脫硫系統設備的安全，并盡可能減少污染吸收塔內漿液和低溫濕煙氣對煙囪的腐蝕影響，同時為了優化生產管理程序、合理利用公司生產部門人力資源，采用大集控運行方式。

4.2.1 總體要求

(1)集控運行監盤模式不變，每組2人監盤；脫硫專業在#1，#2機組正常運行設置1人監盤，監盤地點設置于#2機組；當#2機組檢修時，監盤人員可根據需要移至#1機組控制臺監盤。

(2)計劃6個月后取消脫硫專業單獨監盤人員，脫硫專業DCS畫面參數監視、調整由鍋爐專業監盤人員負責。

(3)脫硫專業設備巡檢要求按原規定執行。運行部應合理安排路線巡檢，做到集控運行專業、脫硫專業巡檢互學，全面掌握技術。

4.2.2 熱控專業開展的工作

(1)脫硫操作員站通過聯網移至主集控，實現在主集控操作脫硫系統所有設備。

(2)脫硫區域的工業電視全部移至集控室。

(3)集控室#1，#2機組控制臺各加1臺脫硫專業監盤專用電腦，脫硫專業監盤電腦#1，#2機組通用。

(4)將目前售汽參數監視用電腦顯示器、發電機絕緣監視用電腦顯示器、鍋爐四管泄漏專用監視電腦顯示器、電氣輔機電量記錄專用電腦顯示器合并為1臺顯示器，放置于值長工作臺上。

(5)將#1，#2機組自動電壓控制(AVC)系統專用電腦放置到#2機組控制臺上。

4.3 制訂應急操作措施

旁路取消后，設備運行方式和應急處置發生改變，特別制訂了《脫硫系統無旁路應急措施》《脫硫系統故障臨時應急措施》《脫硫系統無旁路啟動、停止措施》等，用于在運行過程中指導操作。

5 結束語

隨著國家節能減排力度的加大，旁路擋板取消并實施鉛封既是強化二氧化硫減排監管的重要手段，也是提高脫硫設施運行效率的一項有效舉措，對促進火電企業節能減排工作、實現電力工業可持續發展具有十分重要的意義。面對環保壓力，只有通過科學管理、完善制度和加強人員培訓，切實加強對脫硫設施運行過程的監管，才能提高脫硫設施運行效率，全力以赴確保機組在無旁路運行工況下保持安全、高效、穩定運行。漯河發電公司的嘗試，為沒有機會對旁路進行改造的單位提供了改造范例。

參考文獻：

[1]朱北恒.火電廠熱工自動化系統試驗[M].北京:中國電力出版社，2006:117-124.

[2]黃濤.大型燃煤火電機組取消脫硫旁路煙道的應對措施[J].電力環境保護,2009,25(4):36-37.