1000MW机组脱硫增压风机增设旁路烟道及其控制优化

（国电浙江北仑第一发电有限公司，浙江宁波315800）

1000MW机组脱硫增压风机增设旁路烟道及其控制优化

孙正杰，张涛

（国电浙江北仑第一发电有限公司，浙江宁波315800）

介绍了北仑发电厂6号机组脱硫增压风机增设旁路烟道改造项目的实施情况。增设增压风机旁路烟道后，通过控制方式优化及运行方式的改变，实现了由引风机克服烟气脱硫系统的阻力，节能效果明显。

FGD；增压风机；控制优化；节能

1 概述

目前国内大型火力发电厂的脱硫装置主要采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫（FGD）技术。湿法脱硫装置的运行电耗较大，据测算，1000MW机组的FGD运行厂用电率为0.8%～0.9%。因此，如何降低脱硫系统厂用电率，降低脱硫系统的运行成本，是当前开展脱硫系统优化的主要目标。北仑发电厂6号机组脱硫增压风机增设旁路烟道及其控制优化项目的实施，为开展同类型节能改造提供了参考。

北仑发电厂三期2×1000MW机组锅炉引风机选用了成都电力机械厂生产的AN系列静叶可调的轴流风机，电机额定功率7200kW。引风机在容量选择时，考虑到空预器阻力增加等因素，全压及功率均有一定裕量。FGD的增压风机采用成都电力机械厂生产的动叶可调、径向进风、轴向出风的AN系列轴流式风机，2台并联布置，设计流量1740870Nm3/h，电机额定功率2100kW。

实际运行中，当机组负荷1000MW、增压风机入口压力设定为-50Pa，FGD烟气入口温度115℃时，每台引风机电机功率约为3900kW，每台增压风机电机功率约为1440kW。通过查阅引风机的特性曲线，结合实际运行及试验情况，判断锅炉满负荷时引风机的裕量较大。因此可以考虑通过停运脱硫增压风机，由引风机来克服FGD装置的阻力，以达到节能的目的。

2 系统改造

6号机组锅炉烟气从引风机后烟道引出，通过增压风机升压后进入吸收塔，在吸收塔内脱硫净化。净烟气经除雾器除去水雾后，进入净烟道从烟囱排入大气。FGD烟气系统配置2台增压风机，每台增压风机进、出口配置相应的挡板；系统配置1块FGD旁路挡板（简称大旁路挡板），分上、下两部分，由2个电动执行机构控制。为实现引风机全流量带FGD装置运行，在每台增压风机入口与吸收塔入口之间各增加1个旁路烟道（简称小旁路），烟道按锅炉BMCR（锅炉最大蒸发量）工况100%烟气流量设计。改造完成后，增压风机的运行方式有所改变，当机组负荷在一定范围时，增压风机停运，烟气通过新增的小旁路烟道直接进入吸收塔。当机组负荷超出范围时，启动增压风机，关闭增压风机小旁路挡板。图1是改造后的烟道示意图。

图1 改造后的增压风机旁路烟道

3 控制方式优化

FGD正常运行时，增压风机入口压力设置在-50Pa左右。但当FGD在小旁路运行方式时，引风机出口压力值必定会大于整个FGD装置的阻力，最高会达到1.5kPa以上，此时如果FGD旁路挡板快开，会引起引风机失速、炉膛压力扰动等问题，影响机组安全稳定运行，因此必须对FGD旁路控制方式及控制策略进行优化。

3.1 更换FGD旁路挡板执行机构

原旁路挡板分上、下2块，挡板全开动作时间为16s。为减少旁路挡板开启时对炉膛压力的扰动，更换了下旁路挡板的电动执行机构，更换后挡板全开动作时间为120s，而上旁路挡板电动执行机构保持不变。

3.2 修改FGD旁路挡板的控制策略

3.2.1 FGD旁路挡板控制策略修改原则

（1）只要增压风机在运行，旁路挡板的联锁保护维持改造前不变。

（2）当FGD采用增压风机旁路烟道运行方式时，为减少对机组运行的影响，FGD旁路挡板均采用慢开方式。

（3）引入炉膛负压值参与FGD旁路挡板快/慢开保护。

3.2.2 修改后的旁路快开联锁条件

（1）增压风机任一停运且任一小旁路挡板未开到位。

（2）增压风机保护预动作，满足以下任一条件触发：增压风机轴承温度高，增压风机电机轴承温度高、振动大，控制油压低，润滑油压低。

（3）原烟气压力大于2.5kPa。

（4）FGD出口压力大于1kPa，且任一增压风机运行延时10 s。

（5）FGD保护1动作且增压风机运行。FGD保护1指满足以下任一条件触发：锅炉MFT、运行浆液循环泵少于2台、FGD入口烟气温度高。

（6）原烟气压力大于1kPa、小旁路挡板在关位且任一增压风机动叶开度大于5%。

（7）原烟气压力低于-1kPa。

（8）汽机跳闸或者RB（Run Back，辅机故障减负荷），且增压风机运行（任一）。

（9）增压风机6A/6B动叶开度反馈故障且增压风机6A/6B运行。

（10）所有浆液循环泵跳闸，快开旁路挡板6B。

3.2.3 修改后的旁路慢开联锁条件

（1）原烟气压力大于2.2kPa（三取二）。

（2）炉膛负压大于1.5kPa，且小旁路挡板在开位。

（3）FGD保护1动作。

（4）小旁路挡板离开开位，且增压风机A/B均未运行，延时2s。

（5）FGD任一净烟气挡板不在开位，延时2s。

（6）机组RB动作且小旁路挡板在开位，延时3min。

4 运行试验

设备改造完成后，对6号机组脱硫系统增压风机旁路烟道运行情况进行试验，过程如下：机组在700MW负荷，开启FGD旁路挡板，停运2台增压风机，打开2块小旁路烟道挡板。系统运行稳定后，慢慢关小FGD旁路挡板至50%开度，然后先关FGD上旁路挡板，再慢慢关闭FGD下旁路挡板，运行人员在操作过程中密切关注锅炉炉膛负压及引风机的运行情况，直至挡板全部关闭。此时脱硫烟气系统通过小旁路烟道由引风机克服阻力运行。试验时，浆液循环泵保持3台运行，脱硫系统阻力保持不变。完成上述步骤后，机组进行升、降负荷，并在相应负荷下保持稳定运行，记录相应参数。试验过程中，当机组负荷在550～1000MW变动时，引风机静叶调节机构能够满足锅炉调节要求。当机组负荷约500MW时，出现引风机6A静叶开大而电流不变现象，判断引风机6A有轻微失速，停止降低负荷。试验表明机组负荷在550～1000MW时，引风机能够带脱硫系统运行。当机组负荷小于550MW时，为确保机组安全运行，脱硫系统宜启用增压风机。

表1为FGD在2种运行方式下的参数比较，表2为FGD在2种运行方式下的4台风机总功率及节能情况。

从试验的结果来看，不同机组负荷下4台风机总功率节能情况有所不同，在550～1000MW负荷段，4台风机总功率节能1 200～1 800kW，平均节电约为1 520kWh/h，月节电达110万kWh，年节电在1000万kWh以上，厂用电率下降0.17%～0.2%，节能效果明显。

表2 2种方式下4台风机节能情况

5 FGD系统可靠性评价

由于更换了FGD下旁路挡板的电动执行机构，旁路挡板开/关速度降低，因此当FGD旁路挡板动作时有效降低了对主机烟风系统的干扰。

6号机组脱硫系统项目改造完成后，以小旁路方式运行，机组在550～1000MW时投AGC运行稳定，期间曾发生1次由一次风机6A跳闸引起的机组RB动作，FGD旁路挡板在机组RB后延时3min慢开，FGD及锅炉各调节系统均动作正常。

在增压风机运行方式时，由于因增压风机故障引起的FGD撤出占有很大比例，而脱硫系统以小旁路方式运行时，增压风机停运，因而大大提高了脱硫系统的可靠性和稳定性。

表1 FGD在2种方式下运行参数

6 结语

1000MW机组通过增设增压风机旁路烟道来实现引风机全流量带FGD装置运行，在投入较小的情况下，取得了很好的节能效果，综合效益明显。

[1]曾庭华，杨华，马斌，等.湿法烟气脱硫系统的安全性及优化[M].北京：中国电力出版社，2003.

[2]武文江.石灰石-石膏湿法烟气技术[M].北京：中国水利水电出版社，2005.

[3]阎维平，刘忠，王春波，等.电站燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫装置运行与控制[M].北京：中国电力出版社，2005.

（本文编辑：徐晗）

Application and Control Optimization of Bypass FlueAdded to Desulphurization Boost-up Fan for 1000MW Unit

SUN Zheng-jie，ZHANG Tao
（Guodian Zhejiang Beilun No.1 Power Generation Co.，Ltd，Ningbo Zhejiang 315800，China）

The implementation of the retrofit project that adds the bypass flue to the desulphurization boost-up fan（BUF）of Unit 6 in Beilun Power Plant is described.The control mode optimization and operation mode alteration are carried out after the bypass flue is added to the BUF so that induced draft fan can overcome the resistance of flue gas desulphurization（FGD）system and obvious effect of energy saving is achieved.

FGD；boost-up fan；control optimization；energy saving

TK39

：B

：1007-1881（2012）06-0041-03

2011-08-31

孙正杰（1976-），男，浙江慈溪人，工程硕士，工程师，从事火电厂烟气脱硫技术管理工作。