670 MW機組脫硫旁路擋板封堵及控制策略優化

張巖++李修成++張筱

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.022

摘 要：脫硫旁路煙道取消后，為了保證主機系統的安全穩定性和突發故障的保運行方式，對脫硫旁路煙道取消后的各種因素進行了分析，對因為外界變化引起的安全問題，就熱控系統進行了保護邏輯優化，以應對相關變化。旁路煙道取消后采取的主要優化措施有主機MFT邏輯的相關改動，增壓風機旁路建設優化，脫硫系統各設備邏輯優化，增壓風機RB邏輯設計及實踐等筆者從以上幾方面進行詳述。

關鍵詞：MFT RB 增壓風機小旁路 優化

中圖分類號：TM7 文獻標識碼：A 文章編號：1672-3791（2016）07（a）-0022-02

華能集團某電廠一期工程建設2×670 MW超臨界燃煤發電機組，其煙氣脫硫裝置與發電機組同步建設，采用石灰石——石膏濕法，1爐1塔布置無煙氣換熱器（GGH），每套脫硫裝置對應處理1臺鍋爐的100%全煙氣量，且設有全煙氣旁路。根據國家環境保護部辦公廳發文《關于火電企業脫硫設施旁路煙道擋板實施鉛封的通知》，為了實現對脫硫設施的嚴格監管，該電廠于2012年10月大修期間進行了脫硫旁路改造，在原旁路擋板門前進行鋼板封堵，保留增壓風機，增設增壓風機旁路等。

1 封堵后主機和旁路擋板情況及控制策略

在原旁路擋板門前加鋼板封堵，保留增壓風機，考慮增壓風機故障會對主機可靠性造成影響，增設增壓風機旁路，旁路煙道尺寸按原煙道尺寸截面積35%設計。由于取消脫硫旁路后，吸收塔成為鍋爐煙氣的必需通道，為防止煙氣超溫對吸收塔設備造成損害，在吸收塔入口煙道處增設事故噴淋系統，對電氣及熱控系統做必要改造，增加系統的可靠性。取消旁路后，原運行邏輯中涉及到旁路開啟的連鎖控邏輯要修改，修改后的邏輯要保證主機和脫硫設備的安全，還應減少機組停爐。

1.1 封堵后脫硫系統觸發主機MFT邏輯條件優化

封堵后保留邏輯中，FGD進口原煙氣溫度（3取2）>180 ℃，且吸收塔出口煙溫（3取2）>65 ℃，延時300 s觸發MFT條件；取消吸收塔3臺漿液循環泵全部跳閘，觸發MFT條件，改為報警；增加兩臺及以上漿液循環泵運行時，FGD進口原煙氣溫度（3取2） >200 ℃，開啟A、B兩路事故噴淋系統，鍋爐降負荷，20 min后仍 >200 ℃，觸發MFT條件；1臺漿液循環泵運行時，FGD進口原煙氣溫度（3取2）>165 ℃，開啟A、B兩路事故噴淋系統，鍋爐降負荷，20 min后仍>65 ℃，觸發MFT條件；“FGD入口擋板門關且增壓風機旁路擋板門關”或者“增壓風機出口擋板門關且增壓風機旁路擋板門關”，觸發MFT條件。

1.2 封堵后增壓風機跳閘邏輯優化

在增壓風機保護停邏輯中，增加鍋爐MFT跳增壓風機邏輯；增加FGD入口煙氣壓力低于-3 000 Pa（3取2），跳增壓風機邏輯；取消吸收塔3臺漿液循環泵全部跳閘，跳增壓風機邏輯；取消增壓風機進氣箱內筒與煙氣壓差<250 Pa，延時240 min，跳閘增壓風機邏輯；修改增壓風機主軸承振動一個>160μm且另一個>62μm，延時2 s跳閘，增壓風機主軸承振動一個大于160μm且另一個>120μm，延時3 s跳閘；修改增壓風機軸承溫度高與軸承潤滑油流量低，延時10 s跳閘，>70 ℃報警為增壓風機軸承溫度高（>85 ℃增壓風機前中后每相3取2）與軸承潤滑油流量低，延時10 s跳閘。

1.3 增壓風機旁路設置及控制優化

增壓風機設置旁路電動門是封堵的一個亮點，這種設置降低了增壓風機由于機械或油路出現故障不能轉動時，機組沒有暢通的煙氣通道的可能性，可以減小爐膛內壓力波動的范圍，當不是機械或油路故障時，增壓風機動葉可以全開時，增壓風機旁路電動門不開情況下，也可以穩定爐內壓力的波動范圍。現在說明一下旁路擋板的聯鎖開的條件，當增壓風機跳閘；增壓風機運行超過120 s后，入口原煙氣擋板未開；增壓風機導葉全關（開度<5%）；增壓風機動葉開度≤35%，且增壓風機入口壓力≥1 000 Pa（3取2）延時2 s。增壓風機旁路的關允許為，增壓風機運行且增壓風機入口擋板門全開。

1.4 RB邏輯優化設計及實踐

1.4.1 RB邏輯優化設計

在RB邏輯設計上，考慮到增壓風機跳閘后，由于設計的增壓風機旁路是原煙道的縮小尺寸，所以必須考慮到RB功能。當RB功能投入，機組負荷>350 MW（機組負荷-增壓風機RB目標負荷>50 MW），“增壓風機跳閘”或“增壓風機動葉開度≤35%，且增壓風機入口壓力≥2 500 Pa（3取2）”，延時2 s后觸發RB，目標負荷為300 MW。增壓風機RB發生后，送給煤機指令為45.6%（0.152×300），其他輔機RB時送給煤機指令為50.92%（0.152×335），其他動作過程與單臺輔機RB動作過程一致。

根據引風機最大通風量試驗表明，增壓風機跳閘后，在動葉全開條件下，引風機有效載荷最大機組負荷可以從300～373 MW，滿足爐內氧量及壓力波動需求，但從引風機的狀態上看，在300 MW時電流在正常范圍內，但在370 MW左右時，電流已經嚴重超限，對風機有傷害，所以在大負荷運行中，如果增壓風機跳閘，機組必須要有RB動作進行保護，在300 MW時沒有太大影響，所以可以把RB目標負荷定在300 MW左右。

1.4.2 增壓風機跳閘后機組RB實踐舉例

2013年10月31日上午1K1點11分，某電廠#2機組負荷530.7 MW，爐膛內壓力261.2 Pa，煙氣氧量3.13%，此時增壓風機Y向振動突然增大到171.7μm，超過動作定值160μm，增壓風機電流從169 A降到0 A，增壓風機跳閘，機組執行主機RB邏輯，隨后主機側參數爐膛負壓從-73 Pa開始波動最高至171 Pa，最低至-101 Pa，機組負荷從530.7 MW降至336 MW，總二次風量從1 902 t/h降至1 595 t/h。脫硫系統的參數主要是增壓風機入口壓力從-526 Pa升至124 Pa，調節過程效果良好。

2 改造優化效果

華能電廠某機組脫硫旁路擋板封堵于2012年12月完成，完成后機組啟動正常，熱控邏輯合理，據統計2號機改造后機組已安全運行9個多月，累計減排二氧化硫約2.1萬t，減排效果明顯。

3 結語

脫硫擋板旁路煙道的取消，脫硫系統的正常運行關系主機運行的安全，其系統的安全可靠性直接關系到機組的安全運行。此次機組脫硫旁路擋板改造，考慮問題比較全面，從機組的經濟性、安全性、長遠性都做了考慮，經過精細地調試，確保了每個邏輯的正確性與合理性，防止拒動和誤動的發生，不但達到了環保部門預期的節能減排要求，而且為機組安全經濟運行提供了保障，并為大型機組的同類改造提供成功的參考實例。

參考文獻

[1] 聶鵬飛.王灘電廠脫硫系統經濟運行初探[J].電力科技與環保，2010，26（4）：57-59.

[2] 王森，余鵬，李慶.2×1 000 MW機組無旁路脫硫系統可靠性分析與優化措施[J].華北電力技術，2012（5）：17-20.

[3] 朱北恒.火電廠熱工自動化系統試驗[M].北京：中國電力出版社，2006：117-124.

[4] 田興英，劉樹立，王卓韜，等.脫硫旁路煙道封堵及應對措施[J].北方環境，2011，23（5）：117-118.

[5] 林澄勇.環保企業煙氣脫硫技術發展方向[J].機電技術，2006（1）：56-60.