600MW機組濕法脫硫增壓風機旁路改造案例

張一翔ZHANG Yi-xiang

（大唐華銀金竹山火力發電分公司，婁底 417505）

（Datang Huaying Jinzhushan Power Branch Company，Loudi 417505，China）

0 引言

大唐華銀金竹山火力發電分公司#3機組屬600 MW超零界火力發電機組，它配備了一套無煙氣換熱器（GGH）的石灰石-石膏濕法脫硫系統，其中該脫硫系統設置了增壓風機以及百分百的旁路煙道，可以實現脫硫系統與主機的相互獨立。本文以此為背景對該改造工作進行了相關技術探討。

1 脫硫旁路封堵后的技術特點

1.1 煙氣旁路封堵后的脫硫系統 煙氣旁路封堵改造后的脫硫系統如圖1所示，其技術特點：①取消混合煙道，將原有的煙氣旁路封堵，保留系統原有的脫硫增壓風機，與鍋爐引風機一同為脫硫系統提供引入風；②增設一個5×7m的增壓風機矩形旁路煙道和增壓風機旁路煙道擋板，并取消凈煙氣出口擋板；③保留入口原煙氣擋板，更名為增壓風機入口煙氣擋板。

圖1 改造后煙氣系統示意圖

1.2 旁路封堵后的可靠性分析

1.2.1 主機系統對脫硫系統的影響①主機運行中出現的電氣保護動作、MFT或空氣預熱器卡澀等情況，發電機跳閘事故，導致脫硫廠用電中斷，漿液循環泵全部停運，且鍋爐排煙溫度異常升高，使得脫硫吸收塔內除霧器、防腐構造損害。②在開機或者鍋爐燃燒不穩時，大量投油點火、穩燃以及鍋爐點火燃燒階段及鍋爐MFT吹掃時，且電除塵器無法投運。

1.2.2 脫硫系統對主機系統的影響 當脫硫系統出現影響系統投運的故障時，必然導致主機系統退出運行。

2 旁路封堵后的相關技術改造

2.1 提高脫硫系統設備的可靠性①煙氣系統。設置增壓風機旁路煙道的主要目的是在增壓風機故障跳閘情況下增壓風機旁路擋板打開，確保煙氣仍然有流通通道。②漿液循環系統。為降低漿液循系統中噴嘴堵塞的概率和一定程度增大液氣比，將第一二層的單向噴嘴改為雙向噴嘴，只保留最頂層為單向噴嘴，將噴淋管道支撐梁、塔內壁防腐層以及噴嘴列為逢停必檢項目。③工藝水和冷卻水系統。工藝水以及冷卻水源充足是脫硫系統能夠穩定運行的基礎，工藝水補水只有在另開一路水源的基礎上，增加一路消防水源作為緊急備用水源。④除霧系統。本廠使用的是雙層平板式除霧器，根據其結構特性，對其沖洗程序控制進行了修改，由原來的“一級下沖洗→一級上沖洗→二級下沖洗”改為“二級下沖洗→一級下沖洗→一級上沖洗”，提高除霧器整體的清潔程度。⑤氧化風系統。為提高吸收塔氧化風系統可靠性，將一臺容積式的羅茨風機改為離心式氧化風機，另一臺羅茨風機作為備用，提高氧化風源的可靠性。⑥制漿及供漿系統。為滿足脫硫塔石灰石漿液供給量的需要，在原有800m3漿液箱的基礎上增加一個同樣大小的石灰石漿液箱，相互聯通并設置聯絡隔離門。

2.2 降低主機對脫硫系統的影響

2.2.1 防止高溫煙氣對脫硫系統的破壞①電源供給系統。為避免漿液循環泵、攪拌器等關鍵設備突然供電中斷，因此同類設備應分別連接在不同的供電母線上，漿液循環泵所在母線，設置了可實現“零失壓”的廠用快切電源。②事故噴淋系統。圖2是事故噴淋系統的示意圖，在入塔口的水平原煙道內依次設置兩排共24根噴淋支管的事故噴淋裝置，確保噴淋覆蓋整個原煙道，煙道外設置兩個氣動閥門控制噴淋水源。③修改熱工控制保護邏輯。為保證脫硫前后煙氣溫度以及事故噴淋母管壓力測點的可靠性，在原煙氣、凈煙氣煙道上分別安裝了三個溫度測點，在事故噴淋母管上安裝了三個壓力測點。

圖2 事故噴淋系統示意圖

2.2.2 防止漿液中毒影響脫硫效率①優化機組啟動過程，采用汽泵開機、微油點火、煙煤開爐、以及提前投入#2高加等新技術，將機組啟動用油量控制在2-5t范圍內。②建立一個4000m3的事故應急池，一旦漿液發生中毒現象，可以通過漿液置換的方式降低其對脫硫效率的影響。③在機組風煙系統啟動前，投入電除塵器一二電場，在實現節能的基礎上盡可能降低入塔煙塵的含量。④對吸收塔溢流管到進行了改造，將原來的倒“U”型溢流管改成四根DN 200的表面溢流管，并設置水封池。⑤通過濾液水泵出口管道實現濾液水箱與事故漿液箱聯通，在石膏品質受到較低程度的“漿液中毒”影響時，可將濾液水排至事故漿液箱，待漿液恢復正常時，可通過“多次少量”的方式消耗事故漿液，達到不外排的效果。

3 增壓風機小旁路改造特點分析

3.1 投資成本分析 目前600MW的機組旁路封堵技術主要包括三種：①取消增壓風機，改聯合風機，封堵煙氣旁路；②保留增壓風機，直接封堵煙氣旁路；③保留增壓風機，增加增壓風機旁路，再封堵煙氣旁路。從投資成本來看，第一種大概是60-100萬元，第二種加上聯合風機變頻器改造費用大概是1100-1200萬元，而第三種則是200萬元左右。

3.2 運行效果分析 增壓風機加裝旁路后，當增壓風機電機、油站、動（靜）葉以及相關控制系統出現故障時，可以打開增壓風機旁路擋板門，煙氣就可以通過增壓風機旁路擋板門進入吸收塔，主機可以在增壓風機跳閘RB動作下降低一定負荷繼續運行。

3.3 可推廣的經濟性估算 通過實驗表明，通過引風機選型所留下的余量，可以在較低負荷的情況下停運增壓風機進行節能。

3.4 安全性分析 據統計，2012-2013年旁路封堵的火電機組，增壓風機故障導致脫硫系統無法投運的占脫硫系統故障率的30%。旁路封堵后，增壓風機故障輕則影響機組負荷率，重則引發機組非計劃停運，而增壓風機小旁路改造后的機組從未出現過故障停運。

4 結論和建議

旁路封堵是每個火力發電廠必須面對的問題，盡管封堵改造技術相當成熟，但實現機組高可靠性且盡可能低的投資成本必須參照各個廠的實際情況進行。

本案列適合旁路封堵改造工期短，投資預算少的電廠，另外文章中涉及的邏輯優化、系統局部改進、運行調整措施可為各個電廠脫硫系統提供建議。

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