火力發電廠脫硫系統電源可靠性研究

孔祥華

摘 要：隨著國家對人們賴以生存的環境保護力度的加大，對火力發電廠提出了綠色、環保、近零排放的新要求，火力發電廠脫硫系統煙氣旁路擋板取消后，脫硫設備的電源取向直接影響到機組的環保、安全穩定運行。該文通過對脫硫系統6kV、0.4kV設備電源布置情況進行分析，找出漿液循環泵、工業水泵、吸收塔攪拌器、事故漿液箱攪拌器等設備電源存在的風險，提出改造意見，降低脫硫系統部分電源消失對機組運行的影響，從而提高設備運行的可靠性。

關鍵詞：旁路取消 設備電源 可靠性 改造

中圖分類號：X70 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）02（c）-0088-01

目前，大型汽輪發電機組的脫硫系統電源按照國家發改委2004年頒布的《火力發電廠脫硫系統設計規程》設計，考慮脫硫系統設計有煙氣旁路擋板，脫硫系統發生故障時自動打開煙氣旁路擋板，將脫硫系統退出運行，此時不影響機組的正常運行。

為響應國家環保指標的要求，火力發電廠將脫硫系統旁路煙道全部拆除后，為防止脫硫系統退出運行造成排放物環保指標超標，脫硫系統退出將導致機組跳閘。為滿足機組環保、安全、穩定、經濟的運行，對脫硫系統設備電源的可靠性提出了新的要求。

1 脫硫系統電源布置情況

江蘇國華陳家港發電有限公司兩臺660MW超超臨界機組，脫硫、脫硝系統同步投運，脫硫系統電源布置情況如下。

（1）兩臺機組的脫硫系統高壓設備電源從廠用6kV A、B、C段引接。一臺啟備變可為兩臺機組的6kV A、B、C段提供啟動/備用電源，每段母線設有一套快切裝置，可靠性較高。

（2）每臺機組各設一個脫硫PC段，兩臺脫硫變（2000kVA）電源分別取自6kV 1C、2C段，互為暗備用。脫硫PC段間設有母聯開關，可手動切換。

（3）每臺機組各設一個脫硫保安段，分別由本機脫硫PC段取一路工作電源，還從本機保安段接引一路備用電源，可實現工作—備用電源的自動切換。

（4）每臺機組各設一個脫硫MCC段，每段有兩路電源，分別取自脫硫PC段，交叉配置。雙路電源互為備用自動切換。

（5）兩臺機組共設一段UPS電源裝置，為脫硫DCS、儀表、火災報警裝置提供電源。UPS主路電源取自2號機脫硫PC段，旁路電源取自1號機脫硫保安段，直流電源取自脫硫直流母線。

（6）每臺機組脫硫系統設有一個電動門盤，兩路電源分別取自本機的脫硫PC段及脫硫保安段，雙路電源互為備用自動切換。

（7）脫硫系統共設一套直流系統。直流充電裝置兩路電源，分別取自1號機脫硫PC段和2號機脫硫保安段，雙路電源互為備用自動切換。

（8）兩臺機組設有一套脫硫DCS系統，兩路電源分別取自脫硫UPS裝置和1號機脫硫保安段，雙路電源互為備用自動切換。

（9）每臺機組各設一套煙氣監測系統，電源分別取自本機的脫硫PC段及脫硫保安段，雙路電源互為備用自動切換。

（10）每臺機組增壓風機的潤滑油站、液壓油站均兩路電源，分別取自本機的脫硫MCC段和脫硫保安段，雙路電源互為備用自動切換。

2 脫硫系統主要負荷分配情況

（1）每臺機組設一臺增壓風機、三臺漿液循環泵，兩臺機組設有三臺氧化風機。增壓風機電源取自本機6kV B段，三臺漿液循環泵電源取自本機6kV A段，兩臺氧化風機電源分別取自本機6kV A段，一臺電源取自6kV 1C段，為兩臺氧化風機備用。

（2）每臺機組吸收塔的3臺上層攪拌器和4臺下層攪拌器電源均取自本機脫硫PC段。

（3）工藝水泵、真空泵各兩臺，兩臺機組公用，電源分別取自兩臺機組的脫硫PC段。

（4）兩臺機脫硫除霧器沖洗水泵共3臺，1號機脫硫PC段兩臺，2號機脫硫PC段一臺。

（5）兩臺機脫硫事故漿液灌攪拌器共3臺，1號機脫硫PC段兩臺，2號機脫硫PC段一臺。

（6）每臺機組增壓風機的密封風機4臺，電源均取自本機脫硫MCC段。

3 存在的風險及防范措施

3.1 三臺漿液循環泵電源均取自本機6kV A段

存在的風險：若6kV A段母線故障，三臺漿液循環泵跳閘聯動鍋爐MFT，高溫煙氣冷卻不及時，燒壞系統內的防腐材料和非金屬材料部件。

整改措施：將三臺漿液循環泵在6kV A/B段分開布置。

3.2 兩臺機組的吸收塔上、下層攪拌器電源均取自本機的脫硫PC段

存在的風險：脫硫PC段母線失電，將造成吸收塔上、下層攪拌器全停，漿液循環泵跳閘停爐，如長時間停電將造成吸收塔內漿液凝固，發生設備損壞事故。

整改措施：將4臺吸收塔下層攪拌器分別布置在本機脫硫PC段和脫硫保安段，即使脫硫PC段長時間停電，仍不影響吸收塔運行。

3.3 兩臺機組共兩臺工藝水泵，電源分別取自兩個脫硫PC段

存在的風險：脫硫系統動力設備的冷卻水取自工藝水，若工藝水中斷將導致動力軸溫高跳閘（如增壓風機），鍋爐MFT。一臺機組停運，檢修脫硫PC段時，工藝水泵失去備用，如運行泵故障，將導致運行機組停運，全廠不能向外送電。

整改措施：增加一臺工藝水泵，電源接到任一臺機組脫硫保安段。

3.4 兩臺機脫硫事故漿液灌攪拌器共3臺，1號機脫硫PC段兩臺，2號機脫硫PC段一臺

存在的風險：如遇全廠失電事故，漿液排至事故漿液灌，攪拌器全部失電，為保證設備的安全，漿液只能外排，造成環境污染事件。

整改措施：將1號機脫硫PC段帶的一臺攪拌器電源接到任一臺機組脫硫保安段。

3.5 每臺機組的脫硫增壓風機共有4臺密封風機，進風口、出風口各兩臺，一運一備，電源均取自本機脫硫MCC段

存在的風險：一旦該母線故障，將造成4臺密封風機失電，可能造成增壓風機跳閘，鍋爐MFT動作，如取消跳閘邏輯將造成環境污染事件。

整改措施：將增壓風機進風口、出風口的一臺密封風機電源接至本機脫硫保安段。

4 結語

隨著環保指標要求的提高，脫硫系統的設備可靠性隨之升級，脫硫系統被譽為“第四大主機”，脫硫設備電源的可靠性也引起了各發電公司的高度重視，將相繼進行改造。在不增加大量的投資前提下，改變脫硫設備電源的取向，提高了脫硫設備運行的可靠性。

參考文獻

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