脫硫取消旁路后熱工控制邏輯優(yōu)化

劉增鋒 趙一平

（山西漳澤電力股份有限公司蒲洲發(fā)電分公司，山西 運城044500）

0 引言

蒲洲發(fā)電分公司2×300 MW 機組脫硫系統(tǒng)于2006年隨機組竣工投入運行，2008年后由于機組燃煤硫分增高，脫硫系統(tǒng)運行困難，煙氣超標(biāo)排放。為滿足國家環(huán)保要求，于2010—2011年陸續(xù)對#1、#2 機組原脫硫系統(tǒng)進行了增容改造，改造后脫硫效率≥95.5%。脫硫系統(tǒng)設(shè)置煙氣旁路，在原煙道和凈煙道之間設(shè)計有旁路煙道及旁路擋板，當(dāng)機組正常運行時，煙氣經(jīng)引風(fēng)機及增壓風(fēng)機進入吸收塔。當(dāng)增壓風(fēng)機或脫硫系統(tǒng)發(fā)生故障時，可以開啟脫硫旁路擋板，煙氣通過旁路煙道進入煙囪排放，以免因為增壓風(fēng)機或脫硫系統(tǒng)故障而導(dǎo)致機組停運。在脫硫系統(tǒng)運行期間，此方案對主機組正常安全運行起到了切實的保護作用。但隨著國家環(huán)保政策的日益嚴(yán)格，2010年后各地相繼出臺了地方規(guī)定，要求對安裝有旁路煙道的脫硫系統(tǒng)進行改造，拆除旁路煙道，防止偷排。蒲洲發(fā)電分公司公司響應(yīng)國家環(huán)保政策要求，在2013年1B檢修、2014年2C檢修期間取消了旁路擋板及其輔助設(shè)備，增設(shè)事故煙氣噴水減溫系統(tǒng)，并且對脫硫系統(tǒng)、主機系統(tǒng)DCS邏輯進行了優(yōu)化。

1 脫硫無旁路運行存在的問題

由于脫硫系統(tǒng)的煙氣旁路取消，增壓風(fēng)機、吸收塔將成為鍋爐煙氣的必經(jīng)通道，該通道發(fā)生任何問題，都將危及機組的安全、穩(wěn)定運行，因此，必須保障脫硫系統(tǒng)的安全性和可靠性，達(dá)到要求的脫硫效率，減少機組停運率，保證可用率。但這勢必對脫硫裝置主、輔設(shè)備的可靠和穩(wěn)定運行提出更高的要求，做到與發(fā)電機組主設(shè)備同等可靠、同步運行、同步檢修，這也對鍋爐運行提出了更高的要求，須在事故緊急工況時能安全運行。

1.1 增壓風(fēng)機運行的可靠性

蒲洲發(fā)電分公司每臺爐煙氣系統(tǒng)只配了一臺增壓風(fēng)機，取消脫硫煙氣旁路后，若增壓風(fēng)機出現(xiàn)故障停運，將觸發(fā)機組RB動作。因此增壓風(fēng)機與主機的六大風(fēng)機和給水泵同樣重要，加強增壓風(fēng)機的運行維護極其重要。

1.2 漿液循環(huán)泵的可靠性

漿液循環(huán)泵是脫硫系統(tǒng)的重要設(shè)備，循環(huán)泵的跳閘會引起脫硫效率降低，凈煙氣排放不達(dá)標(biāo)。甚至可能由于煙氣量大導(dǎo)致吸收塔內(nèi)煙氣溫度高，引起吸收塔內(nèi)部部件及防腐層損壞。

1.3 吸收塔的超溫保護

原脫硫系統(tǒng)沒有設(shè)計事故噴淋系統(tǒng)，當(dāng)原煙氣溫度高于165 ℃時，觸發(fā)FGD 跳閘信號，使增壓風(fēng)機跳閘并打開旁路擋板，防止高溫?zé)煔膺M入吸收塔超溫。取消脫硫煙氣旁路后，吸收塔成了煙氣流通的唯一通道，為防止主機系統(tǒng)故障導(dǎo)致高溫?zé)煔膺M入吸收塔破壞吸收塔內(nèi)部設(shè)備及防腐層，需加裝事故噴淋系統(tǒng)并增加煙氣溫度高觸發(fā)鍋爐MFT 邏輯。噴淋冷卻設(shè)置二級，均布置于吸收塔入口前的煙道內(nèi)。每個噴嘴流量為2～12m3/h，噴嘴布置保證當(dāng)噴淋時能將煙道斷面全覆蓋。事故噴淋水量約200t/h，事故噴淋水設(shè)置兩路供水，一路為除霧器沖洗水，另一路為消防水。正常情況由除霧器沖洗水泵供給，除霧器沖洗水泵事故時用消防水，以確保供水系統(tǒng)的可靠性，供水管路閥門設(shè)計為斷電自動打開氣動閥門，當(dāng)氣動閥門失電時，閥門開啟，避免由于系統(tǒng)失電對噴淋系統(tǒng)造成影響。為避免噴淋管噴嘴堵塞，設(shè)置反吹裝置，在不進行事故噴淋時，定期用壓縮空氣對噴嘴進行吹掃，防止煙氣倒灌導(dǎo)致噴嘴堵塞，吹掃氣源近取自氧化風(fēng)機母管。噴淋水進入增壓風(fēng)機底部煙道溝槽，排入吸收塔區(qū)集水坑，由增設(shè)的一臺集水坑泵排出。

1.4 引風(fēng)機出口與增壓風(fēng)機入口煙道的壓力保護

原設(shè)計中，原煙氣壓力高于500Pa或低于－800Pa時，快開旁路擋板。取消旁路擋板后，為防止引風(fēng)機出口與增壓風(fēng)機入口煙道超壓，需對該段煙道的煙氣壓力進行監(jiān)測，一旦參數(shù)越限，及時提供報警，必要時需停爐。

2 熱工控制邏輯優(yōu)化

2.1 脫硫DCS系統(tǒng)邏輯優(yōu)化內(nèi)容

（1）FGD 跳閘觸發(fā)鍋爐MFT：凈煙氣溫度高于80 ℃，延時15s觸發(fā)MFT（三選二，新增測點）；邏輯組態(tài)在單元脫硫DCS系統(tǒng)控制器內(nèi)，并將3個模擬量輸入信號、3個開關(guān)量輸出信號布置在不同的板卡上。（2）送主機信號：脫硫系統(tǒng)已投用。漿液循環(huán)泵運行兩臺以上。（3）增壓風(fēng)機啟動允許條件：1）吸收塔任意兩臺漿液循環(huán)泵運行；2）增壓風(fēng)機靜葉開度＜30%；3）脫硫入口煙溫＜170 ℃；4）電氣設(shè)備無故障；5）無事故按鈕分閘信號；6）冷卻風(fēng)機至少運行一臺；7）設(shè)備無跳閘首出。（4）聯(lián)鎖跳增壓風(fēng)機：引風(fēng)機全跳。（5）除霧器沖洗水泵聯(lián)鎖啟動條件（下面任一條件）：1）漿液循環(huán)泵全停；2）原煙氣溫度高于150 ℃；3）凈煙氣溫度高于60 ℃延時5s；4）僅有一臺漿液循環(huán)泵運行。聯(lián)啟除霧器沖洗水泵按A、B、C 所選進行，壓力低于0.5 MPa聯(lián)啟第二臺泵。聯(lián)啟除霧器沖洗水泵保護信號為脈沖信號，便于除霧器沖洗水泵聯(lián)啟后運行人員能根據(jù)現(xiàn)場情況手動啟停。（6）脫硫事故噴淋聯(lián)鎖打開條件：1）原煙氣溫度高于160 ℃或凈煙氣溫度高于60 ℃延時5s，聯(lián)鎖開啟一級事故噴淋氣動門；2）原煙氣溫度高于170℃或凈煙氣溫度高于70 ℃延時5s，聯(lián)鎖開啟二級事故噴淋氣動門。開啟一、二級事故噴淋系統(tǒng)閥門保護信號為脈沖信號，便于閥門開啟后運行人員能根據(jù)現(xiàn)場情況手動關(guān)閉。（7）消防水事故噴淋氣動閥聯(lián)鎖打開條件：脫硫系統(tǒng)失電。（8）增壓風(fēng)機運行、跳閘信號送主機：增壓風(fēng)機運行3個信號邏輯組態(tài)需在單元脫硫DCS系統(tǒng)控制器內(nèi)，并將3 個開關(guān)量輸出信號布置在不同的板卡上。（9）取消的邏輯、順控：1）增壓風(fēng)機、旁路擋板、原煙氣擋板、凈煙氣擋板、吸收塔排空門順控邏輯取消；2）保護脫硫開旁路擋板邏輯取消；3）煙氣系統(tǒng)啟動允許條件邏輯部分取消；4）增壓風(fēng)機跳閘保護中振動保護邏輯取消，電機線圈溫度保護只設(shè)報警；5）原FGD 跳閘請求鍋爐MFT 邏輯取消；6）入口煙溫小于140 ℃自動停原事故噴淋邏輯取消；7）原FGD 跳閘邏輯取消；8）吸收塔液位低保護停循環(huán)泵、氧化風(fēng)機、石膏排漿泵邏輯取消；9）循環(huán)泵、氧化風(fēng)機、石膏排漿泵啟允許中對吸收塔液位要求邏輯取消；10）氧化風(fēng)機啟允許中對凈煙擋板或吸收塔排空門的要求邏輯取消；11）氧化風(fēng)機保護停中對凈煙擋板或吸收塔排空門的要求邏輯取消；12）原、凈煙氣擋板對除霧器沖洗程控運行影響邏輯取消；13）循環(huán)泵入口壓力小于40kPa保護停邏輯取消；14）氧化風(fēng)機保護停中對原煙氣壓力要求邏輯取消；15）循環(huán)泵停順控條件凈煙氣擋板關(guān)邏輯取消；16）煙氣系統(tǒng)中擋板密封風(fēng)機及加熱器相關(guān)邏輯全部取消；17）#2機組主機引風(fēng)機畫面中脫硫旁路擋板信號取消及畫面修改；18）循環(huán)泵、氧化風(fēng)機、真空泵電機線圈溫度保護只設(shè)報警。

2.2 主機側(cè)DCS系統(tǒng)邏輯修改

（1）主機DCS側(cè)增加由脫硫DCS側(cè)送來的兩個模擬量信號做畫面顯示：1）FGD 入口壓力；2）FGD 入口溫度。（2）主機DCS側(cè)增加由脫硫DCS側(cè)送來的4個開關(guān)量信號：1）脫硫請求主機MFT，三取二后觸發(fā)MFT（3個開關(guān)量輸入信號要分布在不同的板卡上）；2）脫硫投運、FGD 緊急跳閘兩個信號做畫面顯示，報警；3）增壓風(fēng)機跳閘三取二后觸發(fā)機組RB 同時進行報警（3個開關(guān)量輸入信號要分布在不同的板卡上）。（3）主機DCS側(cè)增加送往脫硫DCS側(cè)兩個模擬量信號：1）引風(fēng)機A靜葉開度；2）引風(fēng)機B 靜葉開度。（4）主機DCS側(cè)增加送往脫硫DCS側(cè)四個開關(guān)量信號：1）任一油槍投運；2）主機MFT；3）A 引風(fēng)機停運；4）B 引風(fēng)機停運。（5）主機DCS側(cè)將送脫硫DCS鍋爐熱負(fù)荷改為機組負(fù)荷。

3 結(jié)語

蒲洲發(fā)電分公司#1、#2機組取消脫硫旁路煙道后，對熱工控制邏輯進行了優(yōu)化，設(shè)備運行狀況良好；#1機組分別發(fā)生一次風(fēng)機故障和增壓風(fēng)機變頻故障RB動作，煙氣壓力穩(wěn)定，脫硫系統(tǒng)運行正常。