脫硫煙氣旁路擋板控制方案設計

黑金玉，王紅弟

（連城發電有限公司，甘肅 永登 730332）

脫硫煙氣旁路擋板控制方案設計

黑金玉，王紅弟

（連城發電有限公司，甘肅 永登 730332）

當前，燃煤電廠多采用石灰石－石膏濕法脫硫技術。在實際應用該技術的系統中不宜取消旁路，這是為了在脫硫設施發生故障或臨時檢修時，不影響鍋爐正常運行；或者當鍋爐煙氣參數超出脫硫系統的運行能力時，打開旁路擋板可確保機組的安全運行。旁路擋板是連接鍋爐和脫硫裝置的關鍵設備，其開關狀態是判斷脫硫系統投運正常與否的標志。由于增壓風機入口壓力大幅波動，而旁路擋板門未能及早打開，導致爐膛冒正壓后MFT動作，鍋爐滅火的事故頻繁發生。為保證脫硫裝置與鍋爐的運行安全，應采取有效的措施，消除對旁路擋板不必要的憂慮，確保旁路擋板的正常動作，從而使脫硫裝置切實起到控制SO2排放的作用。

隨著環保監管力度的加大，旁路擋板的狀態信號須送至電網調度中心和環保監控系統，網調根據旁路擋板的狀態和脫硫效率來判斷脫硫系統的投運情況，并以此為標準決定電廠是否享受環保電價政策。因此，從鍋爐的運行穩定、脫硫系統經濟運行、環保排放控制角度都要求旁路擋板關閉運行。但是，在關閉旁路擋板情況下運行脫硫裝置，必須確保旁路擋板在脫硫裝置或鍋爐故障的情況下能快速打開，從而保證主機組設備安全。通過對旁路擋板設備及相關保護的合理設計、調試和運行，可以保證旁路擋板的動作符合設計要求，確保鍋爐的安全運行和人身安全。

1 旁路擋板控制方案設計

公司2臺300MW火力發電機組脫硫系統由1套分散控制系統(DCS)控制。當脫硫系統正常運行時，原煙氣擋板門和凈煙氣擋板門打開，旁路擋板門關閉，鍋爐排煙通過電除塵后進入脫硫系統，經脫硫增壓風機增壓后進入吸收塔底部。如果旁路擋板在運行中不能關閉或關不嚴，將影響脫硫效果并導致廠用電率上升。當煙氣脫硫系統或鍋爐發生事故時，旁路擋板自動開啟，使煙氣繞過脫硫系統并直接通過旁路排入煙囪。因此，要確保旁路擋板門自動快開的控制方案可靠、安全。

1.1 脫硫運行對鍋爐壓力的影響

在運行過程中，脫硫系統進口(原煙氣)或出口(凈煙氣)擋板突然關閉，增壓風機動葉自動關閉，增壓風機跳閘，而旁路擋板開啟過慢或未能聯開，將導致鍋爐壓力由負壓轉正壓并急劇增大，壓力最大由-100Pa急速增至+1000Pa以上。在這種情況下，運行人員一方面應加強監視，不要慌張；另一方面應采取有針對性的應變措施：

(1) 當脫硫系統出現緊急跳閘時，確認旁路擋板聯開后，停止增壓風機運行，關閉增壓風機進口擋板，關閉增壓風機出口擋板；

(2) 當旁路擋板無法開啟且增壓風機跳閘時，全開增壓風機動葉，調整鍋爐負荷，維持爐膛壓力在正常范圍內；

(3) 當出口、進口擋板關閉且旁路擋板無法開啟時，爐膛嚴重冒正壓，應立即手動MFT，停運鍋爐通風組以及增壓風機。

1.2 安全技術措施

為保證脫硫系統正常運行，應充分考慮在旁路擋板設置快開聯鎖保護、與主機互通信號，具體安全措施包括：

(1) 旁路擋板本身由全關到全開的快開時間不大于15s。

(2) 設計雙重保護：第1道保護是在脫硫控制室設緊急快開按鈕，按下后即可快開旁路擋板；第2道保護是將主機側、脫硫側煙風系統及相關設備的故障信號列入旁路擋板快開條件，確保機組設備運行安全。旁路擋板聯鎖保護的重要信號，如鍋爐MFT、機組負荷和引風機跳閘等信號必須采用硬接線方式，其他信號可采用通訊方式實現信號傳輸。

(3) 嚴格管理DCS的代碼下裝。DCS在調試過程中需離線下裝邏輯，部分DCS在代碼下裝時會對所有信號復位，此時監控畫面觀察不到就地數據，DCS發出的信號可能全部為0，導致就地執行機構執行“關”指令而誤動。DCS廠家調試人員在下裝代碼時必須經過系統調試單位批準，并報送主機側控制室。調試人員必須根據DCS代碼下裝的特點，采取應對措施，特別是對旁路擋板這樣的關鍵設備，必須派人就地監視，保持與控制室、工程師站的通信暢通，由脫硫控制室保持與主機控制室的聯系，隨時通報情況，做好應急處理的準備。

上述設計充分考慮了運行中可能出現的各種故障，并通過雙重保護，確保旁路擋板按設計要求快開，保證機組設備的安全。

1.3 旁路擋板運行維護

脫硫系統投運后，如果旁路擋板長期處于關閉狀態，擋板機械機構、執行機構等有可能卡澀，因此需要定期打開旁路擋板，一般每周1次，確保旁路擋板處于正常狀態，在接到指令時能正確動作?？蛇x擇在機組負荷相對較低的情況下打開旁路擋板，此時對爐膛負壓等參數的影響相對較小。

在運行規程中明確規定旁路擋板是重點巡視對象，并規定出現各種問題時的處理措施，要求運行人員熟記于心。當鍋爐運行而脫硫系統進入檢修狀態時，需將旁路擋板在全開位機械鎖定，并定期巡視。

2 實際效果和意義

脫硫增壓風機啟動后，運行人員半小時之內就可將旁路擋板全部關閉 ，負荷跟蹤效果良好。運行情況證明，上述措施是切實有效的。公司2臺300MW機組的脫硫裝置在全關旁路擋板狀態下運行，脫硫率達到98%，得到了各級環保部門的好評。

3 結束語

旁路擋板關閉是脫硫系統運行時的正常狀態，為了確保脫硫系統故障不會影響到主機組運行和設備安全，對旁路擋板及有關設備的控制進行方案設計，確保設計方案在關鍵時刻能夠切實發揮作用。通過安裝、調試和運行，保證實現設計上的多重保護措施，確保在脫硫系統運行和脫硫旁路擋板關閉情況下，鍋爐和脫硫系統能夠安全運行。

2009-08-06)