脱硫烟气旁路挡板控制方案设计

2010-04-03黑金玉王红弟

电力安全技术 2010年4期

关键词：增压风机控制室挡板

黑金玉，王红弟

（连城发电有限公司，甘肃永登 730332）

脱硫烟气旁路挡板控制方案设计

黑金玉，王红弟

（连城发电有限公司，甘肃永登 730332）

当前，燃煤电厂多采用石灰石－石膏湿法脱硫技术。在实际应用该技术的系统中不宜取消旁路，这是为了在脱硫设施发生故障或临时检修时，不影响锅炉正常运行；或者当锅炉烟气参数超出脱硫系统的运行能力时，打开旁路挡板可确保机组的安全运行。旁路挡板是连接锅炉和脱硫装置的关键设备，其开关状态是判断脱硫系统投运正常与否的标志。由于增压风机入口压力大幅波动，而旁路挡板门未能及早打开，导致炉膛冒正压后MFT动作，锅炉灭火的事故频繁发生。为保证脱硫装置与锅炉的运行安全，应采取有效的措施，消除对旁路挡板不必要的忧虑，确保旁路挡板的正常动作，从而使脱硫装置切实起到控制SO2排放的作用。

随着环保监管力度的加大，旁路挡板的状态信号须送至电网调度中心和环保监控系统，网调根据旁路挡板的状态和脱硫效率来判断脱硫系统的投运情况，并以此为标准决定电厂是否享受环保电价政策。因此，从锅炉的运行稳定、脱硫系统经济运行、环保排放控制角度都要求旁路挡板关闭运行。但是，在关闭旁路挡板情况下运行脱硫装置，必须确保旁路挡板在脱硫装置或锅炉故障的情况下能快速打开，从而保证主机组设备安全。通过对旁路挡板设备及相关保护的合理设计、调试和运行，可以保证旁路挡板的动作符合设计要求，确保锅炉的安全运行和人身安全。

1 旁路挡板控制方案设计

公司2台300MW火力发电机组脱硫系统由1套分散控制系统(DCS)控制。当脱硫系统正常运行时，原烟气挡板门和净烟气挡板门打开，旁路挡板门关闭，锅炉排烟通过电除尘后进入脱硫系统，经脱硫增压风机增压后进入吸收塔底部。如果旁路挡板在运行中不能关闭或关不严，将影响脱硫效果并导致厂用电率上升。当烟气脱硫系统或锅炉发生事故时，旁路挡板自动开启，使烟气绕过脱硫系统并直接通过旁路排入烟囱。因此，要确保旁路挡板门自动快开的控制方案可靠、安全。

1.1 脱硫运行对锅炉压力的影响

在运行过程中，脱硫系统进口(原烟气)或出口(净烟气)挡板突然关闭，增压风机动叶自动关闭，增压风机跳闸，而旁路挡板开启过慢或未能联开，将导致锅炉压力由负压转正压并急剧增大，压力最大由-100Pa急速增至+1000Pa以上。在这种情况下，运行人员一方面应加强监视，不要慌张；另一方面应采取有针对性的应变措施：

(1) 当脱硫系统出现紧急跳闸时，确认旁路挡板联开后，停止增压风机运行，关闭增压风机进口挡板，关闭增压风机出口挡板；

(2) 当旁路挡板无法开启且增压风机跳闸时，全开增压风机动叶，调整锅炉负荷，维持炉膛压力在正常范围内；

(3) 当出口、进口挡板关闭且旁路挡板无法开启时，炉膛严重冒正压，应立即手动MFT，停运锅炉通风组以及增压风机。

1.2 安全技术措施

为保证脱硫系统正常运行，应充分考虑在旁路挡板设置快开联锁保护、与主机互通信号，具体安全措施包括：

(1) 旁路挡板本身由全关到全开的快开时间不大于15s。

(2) 设计双重保护：第1道保护是在脱硫控制室设紧急快开按钮，按下后即可快开旁路挡板；第2道保护是将主机侧、脱硫侧烟风系统及相关设备的故障信号列入旁路挡板快开条件，确保机组设备运行安全。旁路挡板联锁保护的重要信号，如锅炉MFT、机组负荷和引风机跳闸等信号必须采用硬接线方式，其他信号可采用通讯方式实现信号传输。

(3) 严格管理DCS的代码下装。DCS在调试过程中需离线下装逻辑，部分DCS在代码下装时会对所有信号复位，此时监控画面观察不到就地数据，DCS发出的信号可能全部为0，导致就地执行机构执行“关”指令而误动。DCS厂家调试人员在下装代码时必须经过系统调试单位批准，并报送主机侧控制室。调试人员必须根据DCS代码下装的特点，采取应对措施，特别是对旁路挡板这样的关键设备，必须派人就地监视，保持与控制室、工程师站的通信畅通，由脱硫控制室保持与主机控制室的联系，随时通报情况，做好应急处理的准备。

上述设计充分考虑了运行中可能出现的各种故障，并通过双重保护，确保旁路挡板按设计要求快开，保证机组设备的安全。