火力發(fā)電廠無旁路煙氣脫硫系統(tǒng)電氣一次設(shè)計(jì)

姜全越

（北京國(guó)電龍?jiān)喘h(huán)保工程有限公司 北京 100039）

火力發(fā)電廠一般通過燃燒煤炭發(fā)電，但是煤炭在燃燒過程中會(huì)排放大量的酸性氣體，這就間接地增加了我國(guó)部分地區(qū)的酸雨量，目前，電力工業(yè)已經(jīng)成為我國(guó)最大的大氣污染排放產(chǎn)業(yè)之一，火力發(fā)電廠已經(jīng)成為電力部門和環(huán)保部門的重點(diǎn)關(guān)注對(duì)象，因此，研究火力發(fā)電廠無旁路煙氣脫硫電氣系統(tǒng)具有十分重要的意義。筆者在本文中細(xì)論述了無旁路煙氣脫硫電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)情況，希望能夠供同行參考。

1 無旁路煙氣脫硫系統(tǒng)電氣的設(shè)計(jì)原則

高壓廠用配電系統(tǒng)、低壓廠用配電系統(tǒng)、火災(zāi)報(bào)警系統(tǒng)、不間斷電源供電系統(tǒng)、直流系統(tǒng)、保安電源系統(tǒng)等構(gòu)成了無旁路煙氣脫硫電氣系統(tǒng)。保證脫硫系統(tǒng)供電的可靠性和合理性，提高脫硫系統(tǒng)的自動(dòng)化程度，能夠最大程度的降低脫硫電氣系統(tǒng)出現(xiàn)事故的概率。

在中性點(diǎn)接地方式上，脫硫電氣系統(tǒng)應(yīng)與發(fā)電廠主體工程保持一致；在用電等級(jí)上，脫硫裝置的高壓電氣系統(tǒng)和低壓電氣系統(tǒng)應(yīng)該同發(fā)電廠的主體工程保持一致；當(dāng)主廠房的低壓電氣系統(tǒng)采用三相三線制時(shí)，脫硫島應(yīng)該采用能夠快速接地的供電方式，此時(shí)，經(jīng)隔離變壓器后，工作人員才能接入保安電源；如果新建機(jī)組容量在300MW以上，應(yīng)盡量減少各單元與脫硫島之間的聯(lián)系，只有在各單元保持自身獨(dú)立的前提下，才能保證機(jī)組在運(yùn)行時(shí)具有可靠性和安全性。

2 無旁路煙氣脫硫電氣系統(tǒng)高、低壓電源的引接

2.1 高壓工作電源的引接方案

2.1.1 對(duì)廠變?nèi)萘孔銐虻碾姀S，脫硫系統(tǒng)高壓電源直接接于主廠房6kV工作段。其中較典型的有淮北國(guó)安第二發(fā)電廠2x300MW機(jī)組煙氣脫硫改造工程，本體工程已建好，脫硫工程后期建造，高壓廠變?nèi)萘枯^常規(guī)電廠有所增加，但可省去高壓脫硫變，不用在A列外再進(jìn)行改造。

2.1.2 對(duì)廠變?nèi)萘坎粔虻碾姀S，單獨(dú)設(shè)立高壓脫硫變。脫硫系統(tǒng)高壓電源直接從高壓脫硫變引接，此方案主要適應(yīng)于老電廠，其中典型的有太原第一熱電廠#12機(jī)（300MW）煙氣脫硫改造工程。由于機(jī)組比較老，廠用電已不滿足脫硫負(fù)荷的應(yīng)用，故需增加1面高壓脫硫變，使本來緊張的A列外區(qū)域布置更加緊湊。

2.1.3 當(dāng)主體工程與脫硫裝置同步進(jìn)行時(shí)，主廠6kV段應(yīng)該同步考慮脫硫6kV段，這種供電方式能夠滿足十臺(tái)以上的單機(jī)同時(shí)工作的要求。如果具備較好的經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件，也可設(shè)立單獨(dú)的脫硫高壓變壓器。如果經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)條件允許，新建工程在進(jìn)行預(yù)留脫硫裝置時(shí)，預(yù)留容量的時(shí)候最好采用高壓脫硫變壓器。

2.1.4 為建好的電廠增設(shè)脫硫裝置時(shí)，如果電動(dòng)機(jī)有較好的啟動(dòng)電壓水平、高壓廠用的開關(guān)設(shè)備具有足夠的動(dòng)熱穩(wěn)定值，且高壓廠的工作變壓器有足夠的容量，那么，應(yīng)采用母線引接脫硫高壓的工作電源，如果不使用母線的話，應(yīng)該在相應(yīng)的位置設(shè)置脫硫高壓變壓器。

2.1.5 如果對(duì)已建成的脫硫裝置進(jìn)行增容改造，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該重新核算各種變壓器的容量是否滿足改造要求，應(yīng)該考慮的變壓器包括高壓脫硫變壓器和高壓廠用變壓器，除此之外，設(shè)計(jì)人員還應(yīng)考慮原來的電源方案是不是滿足改造的要求，如果非要對(duì)建好的脫硫裝置增容進(jìn)行改造，在改造過程中要盡量不破壞機(jī)組和脫硫系統(tǒng)。

2.1.6 在進(jìn)行脫硫高壓母線段的設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)同時(shí)設(shè)置備用電源，并保證兩路電源能夠?qū)崿F(xiàn)自動(dòng)切換。當(dāng)公用高壓負(fù)荷數(shù)量在十臺(tái)以上且多臺(tái)機(jī)組公用脫水系統(tǒng)和磨制系統(tǒng)時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在機(jī)組脫硫系統(tǒng)上設(shè)置公用高壓母線段，至于公用高壓母線段的電源應(yīng)該由公用母線段或者高壓母線段引接。

2.2 低壓工作電源的引接方案

2.2.1 脫硫低壓380/220V系統(tǒng)一般設(shè)兩臺(tái)低壓工作變壓器，互為備用，為所有的脫硫低壓負(fù)荷供電；根據(jù)工藝設(shè)置，低壓變壓器的容量約為2000kVA，設(shè)計(jì)人員應(yīng)單獨(dú)對(duì)脫硫低壓工作電源進(jìn)行設(shè)置。

2.2.2 脫硫低壓380/220V系統(tǒng)采用PC(動(dòng)力中心)、MCC(電動(dòng)機(jī)控制中心)兩級(jí)供電方式，均采用雙電源供電，可采用自動(dòng)或手動(dòng)切換。

2.2.3 脫硫低壓PC段采用單母線分段接線，設(shè)380/220V脫硫A、B段，由兩臺(tái)低壓干式變壓器供電，兩段之間設(shè)聯(lián)絡(luò)開關(guān)，采用自動(dòng)或手動(dòng)切換。兩臺(tái)低壓干式變壓器分接于6 kV兩個(gè)脫硫段上。

2.2.4 脫硫單元負(fù)荷分別接于脫硫A、B段，公用負(fù)荷分別接于各段。對(duì)于75kW以下的電動(dòng)機(jī)，由MCC供電，對(duì)于75kW及以上的電動(dòng)機(jī)，由PC段供電。

2.2.5 如果脫硫低壓公用負(fù)荷較大，也可設(shè)置兩臺(tái)低壓公用變壓器。380/220 V系統(tǒng)為中性點(diǎn)直接接地系統(tǒng)。

3 無旁路煙氣脫硫裝置交流保安電源的設(shè)計(jì)

3.1 交流脫硫保安段應(yīng)單獨(dú)設(shè)置

脫硫裝置的交流保安段應(yīng)單獨(dú)設(shè)置，這樣，當(dāng)脫硫裝置和主廠在失去廠用電之后能夠很快的啟動(dòng)起來，間接地降低了對(duì)人們生命健康的威脅，除此之外，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該采用中性點(diǎn)直接接地的方式設(shè)置脫硫保安電源系統(tǒng)。

3.2 在吸收塔的位置設(shè)置脫硫保安段

設(shè)計(jì)人員在吸收塔的位置設(shè)置脫硫保安段，可以采用脫硫裝置PC段給保安段的工作電源供電，保安備用電源在保安工作電源消失之后為保安段進(jìn)行供電，一般情況下，保安備用電源有三種供電方式。

3.2.1 當(dāng)主廠房保安段有足夠容量時(shí)，主廠房保安段為脫硫保安電源的供電，此時(shí)，不應(yīng)該直接從機(jī)組柴油發(fā)電機(jī)引接脫硫保安電源。

3.2.2當(dāng)主廠房保安段沒有足夠容量時(shí)，可以在脫硫保安段設(shè)置單獨(dú)的柴油發(fā)電機(jī)，柴油發(fā)電機(jī)的選取應(yīng)能滿足快速啟動(dòng)。

3.2.3 當(dāng)主廠房不具備相應(yīng)的保安電源時(shí)，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該設(shè)置事故應(yīng)急電源，事故應(yīng)急電源可以從主廠房引接。

3.3 交流事故保安負(fù)荷特性（如圖1）

3.3.1 電氣設(shè)計(jì)應(yīng)該同工藝專業(yè)人員討論后進(jìn)行，包括事故時(shí)安全停機(jī)投入時(shí)段工作、控制地點(diǎn)工作、供電類別工作等。

3.3.2 如果機(jī)組保安容量足夠大，工作人員可以根據(jù)項(xiàng)目的實(shí)際需要將設(shè)備接入脫硫保安段，包括：石灰石漿液箱攪拌器、吸收塔攪拌器等。

3.3.3 實(shí)際運(yùn)行時(shí)，如果沒有吸收塔高位沖洗水箱和煙氣換熱器，設(shè)計(jì)人員應(yīng)該在脫硫保安段接入除霧器沖洗水泵或工藝水泵。

3.3.4 無旁路煙氣脫硫系統(tǒng)交流事故保安地應(yīng)該按照火力發(fā)電廠的用電設(shè)計(jì)技術(shù)規(guī)程運(yùn)行。

圖1 交流事故保安負(fù)荷特性

4 結(jié)語

節(jié)能減排是電力環(huán)保的目的，但是，火力發(fā)電廠的第一要?jiǎng)?wù)仍然是發(fā)電，隨著煙氣脫硫技術(shù)的迅速發(fā)展，社會(huì)上的脫硫方式越來越多，不管是電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)，還是脫硫工藝系統(tǒng)設(shè)計(jì)，都應(yīng)該在滿足現(xiàn)有規(guī)范和標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)之上進(jìn)行，只有這樣，才能最大限度的實(shí)現(xiàn)火力發(fā)電廠煙氣脫硫電氣系統(tǒng)設(shè)計(jì)的價(jià)值。筆者在本文中簡(jiǎn)單總結(jié)了無旁路煙氣脫硫電氣系統(tǒng)的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)，希望能夠幫助提高發(fā)電機(jī)的可靠性、安全性和投用率。

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