600MW超临界机组脱硫系统调试问题探讨

白东海，贾峰生，孙昌雯

（山西电力科学研究院，山西 太原 030001）

600MW超临界机组脱硫系统调试问题探讨

白东海，贾峰生，孙昌雯

（山西电力科学研究院，山西 太原 030001）

阐述了山西兴能发电有限责任公司古交发电厂二期脱硫调试过程中所遇到的烟气在线监测、烟气换热器（GGH）吹灰控制实现和脱硫设计等问题，分析了问题发生的原因，提出了相应的解决措施。

石灰石-石膏湿法；烟气脱硫；烟气换热器

0 引言

SO2排放是造成大气环境污染及酸雨不断加剧的主要原因。近年来，国家出台了一系列促进火电厂SO2控制的法规政策，2005年5月19日，国家发改委下发了《关于加快火电厂烟气脱硫产业发展的若干意见》的文件，规范了火电厂脱硫的相关措施，细化和明确了不同类型火电机组脱硫装置的选择原则，进一步加大了火电厂SO2污染防治的力度[1]。随着我国电力行业污染物的国家环保排放标准日益严格，对于新建或扩建电厂均要求必须安装脱硫装置。目前我国电力行业300MW以上机组安装的脱硫装置大部分都采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺。石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺是目前世界上采用最多最先进的一项脱硫技术，近几年，随着我国越来越多的电厂脱硫装置投入运行，在湿法脱硫方面的技术总结及消化取得了长足的进步。

1 脱硫系统概述

山西兴能发电有限责任公司古交发电厂二期扩建工程（2×600MW机组）烟气脱硫工程采用石灰石-石膏湿式烟气脱硫FGD（Flue Gas Desulfurization）工艺（见表1），锅炉燃烧设计煤种在锅炉最大连续蒸发量BMCR（Boiler Maximum Continue Rate）工况下保证脱硫效率不低于95%。烟气脱硫系统采用一炉一塔典型布置结构，每套脱硫装置设置1台增压风机、1套烟气换热器GGH（GasGasHeater）系统、1套吸收塔系统。从锅炉来的原烟气经过增压风机升压后进入GGH系统进行降温处理，降温后的烟气再进入吸收塔与塔内的石灰石-石膏浆液进行化学反应，经洗涤后的净烟气经过除雾器除去其中大部分水蒸气再次进入GGH系统进行升温至80℃，最后经过烟囱排放入大气中。

表1 FGD系统的主要设计参数

2 脱硫系统调试问题分析

山西兴能发电有限责任公司古交发电厂二期扩建工程（2×600MW机组）烟气脱硫工程通过调试，各系统均能正常运行，系统各性能参数基本达到设计要求。在该项目的调试过程中，主要发现以下一些问题。

2.1 烟气在线监测问题

在线式烟气连续排放监测系统CEMS（Continuous Emission Monitoring）能够对固定式烟气污染源所排放的二氧化硫和烟尘浓度和排放总量进行连续的自动监测，使用户能够了解所购燃煤的质量，随时掌握锅炉和除尘脱硫设备的运行状况，及时采取对策降低污染物的排放，减少排污费。现场监测点原则上应安装在脱硫除尘器后、引风机前的负压区，前后应有足够的直管段。可由于现场场地所限，测点安装位置无法满足要求，导致烟气流量和SO2浓度测量不准，所以CEMS系统监测到的数值及由其算出的脱硫率只能在运行时起到参考作用或对在线监测系统数值尝试系数修正。

2.2 GGH吹灰控制实现问题

GGH清洁装置系统为脱硫装置的一部分，主要为GGH烟气加热器清洁工具，去除加热器中的灰尘或结垢，让烟气加热器能够更好地进行热交换。本系统主要有两部分组成：GGH清洁装置、清洁装置管路系统。该套GGH清洁装置带就地控制柜，原先设计为就地可编程逻辑控制器PLC（Programmable Logic Controller）控制，现采用分散控制系统DCS（Distributed Control System）实现（见图1），可节省费用近百万。GGH清洁装置的工作介质为低压水、蒸汽、高压水。低压水和蒸汽共用1套管路，高压水用1套管路。低压水和蒸汽管路分由独自的水源及汽源引出后，经各自的阀门组件再合并为1条管路，进入清洁装置本体阀门。高压水管路由高压水泵引出后，分为两路，分别进入上清洁装置及下清洁装置。清洁装置蒸汽吹扫为热态时使用，低压水为停炉时，清洁装置进行低压水冲洗只能进行就地手动。在蒸汽吹扫和高压水冲洗时由远方DCS控制。清洁装置的动作原理为前进间歇式、后退直动式，前进时装有多个喷嘴的嘴管从加热器外侧向前移动至加热器中心作逐步吹扫，吹灰管每前进一步，即中止移动，对热交换面作一次或多次环状吹扫，可使每个区域得到有效吹扫（见图1）。

图1 清洁装置动作原理D C S实现

2.3 脱硫系统设计问题

a）古交冬季平均气温较低，现场管道未设计伴热带，后增加，但设计为管道同向布置且只有1根，根本不能满足运行防冻需要。以后设计北方项目，最好采用缠绕形式。而且所有管道都必须伴热，即使常流水管道在北方也很容易上冻，包括水流指示器等也要采取防冻措施。

b）电气热控专业沟通不够。电气设计的部分开关柜在3号电气开关室（3号石灰石浆液泵、事故浆液泵、搅拌器等），而热控的控制方式设计在4号DCS。该设计造成现场施工不方便，容易造成误解。

c）公用系统设备（事故浆液箱设备） 应该设计在公用电机控制中心MCC（Motor Control Center）段，不能为了节省电缆放在独立段上，造成独立段检修时公用设备不能正常运行。

d）专业设计人员沟通不够。旁路挡板门工艺专业设计为上部开关型下部调节型，但热控设计为上部调节型下部开关型。笔者倾向于后种方式，正常运行时一般先关开关型挡板门后关调节型挡板门，而下部烟道比较容易积灰，如果将下部挡板门设计成调节型，当挡板门缓慢关闭时容易造成卡涩而不能关到位。

e）专业设计人员沟通不足。很多设备没有设计开关柜。就该事联系相关设计人员得知，在电气设计结束后，工艺专业又增加了十几台负荷，造成电气设计开关柜严重不足。

f）系统分类不合适。该工程仪用空气、冷却水等系统不能作为公用系统考虑。3号、4号（脱硫系统的仪用空气系统和冷却水系统都是相对独立的系统，所以也要相应归属于各自系统。只有石膏脱水系统、浆液制备系统、废水系统、工艺水系统才能归类为公用系统。

g）烟气系统增压风机入口压力设计为1个点，增压风机出口压力设计为3个点，做逻辑时采用风机出口压力三取二选择。从设计严谨角度考虑，不妥。原则上增压风机入口应该设计3个压力点。

h）滤饼冲洗水完全可以用工艺水直接冲洗，不用设计滤饼冲洗水箱。滤饼冲洗水箱传统设计为滤布冲洗回流水，含固量相对较高，容易在水箱底部沉淀造成堵塞，而且滤饼冲洗水量较小不会对系统水平衡产生影响，建议取消。

i）配置浓石灰乳不方便。浓石灰乳制备箱较高，在配置浓石灰乳时需要人工将石灰石粉扛运至制备箱顶上再倒入箱中才能完成配置，人工耗量较大，最好设计制备箱为下沉式，利于配置。

j）石膏楼集液坑泵设计只有1台而烟囱集液坑泵设计2台。石膏楼系统排水较多，集液坑泵启停相对比较频繁，所以最好设计2台泵；而烟囱集液坑泵相对较少，启停周期长，只要1台泵就可以满足运行要求。

3 结束语

电厂脱硫系统的调试，是面临的新课题[2]。通过对古交脱硫项目调试过程中发现的问题进行分析及采取措施进行优化，提高了系统的运行性能，同时也为同类机组脱硫工程的调试及运行积累了经验。

［1］ 焦路峰.山西省燃煤电厂脱硫现状分析及对策研究［J］.山西电力，2005（5）:56-57，63.

［2］ 张保瑞，安国银.电厂烟气脱硫调试实践［M］.北京：中国电力出版社，2005:31-35.

Problems in the Commissioning Process of Flue Gas Desulfurization System in Supercritical Unit

BAI Dong-hai，JIA Feng-sheng，SUN Chang-wen
（Shanxi Electirc Power Research Institute，Taiyuan，Shanxi030001，China）

This article gives an illustration on the problems during the commissioning of flue gas desulfurization system in Gujiao Power Plant，including flue gas on-line monitoring，the realization of GGH blowing control and desulfurization design etc..The reasons for the problems are analyzed and corresponding solutions are put forward.

wet limestone-gypsum method；flue gas desulfurization；gas-gas heater

TK323

B

1671-0320（2012）05-0046-03

2012-06-17，

2012-07-16

白东海（1980-），男，山西太原人，2007年毕业于太原理工大学电子信息专业，硕士，工程师，从事热工调试研究工作；

贾峰生（1978-），男，山西平遥人，2004年毕业于太原理工大学控制理论和工程专业，硕士，工程师，从事热工调试研究工作；

孙昌雯（1984-），女，天津人，2006年毕业于山西财经大学电子商务专业和经贸英语专业，双学士，助理工程师，从事热工调试研究工作。