取消FGD旁路档板后提高发电机组运行可靠性的探讨

戴航丹，罗志浩，柳卫荣，吴芝京

（1.浙江省电力公司电力科学研究院，杭州 310014；2.浙江省火电建设公司，杭州 310016；3.浙江浙能兰溪发电责任有限公司，浙江 兰溪 321100）

为加强环境保护，根据有关规定，所有火电机组都应取消FGD（烟气脱硫）系统旁路挡板门。由浙能兰溪发电厂、华能玉环发电厂、神华国华宁海发电厂等机组运行情况可知，在取消FGD旁路挡板后，热控系统的逻辑组态与机组运行方式上都有一定的完善空间。

1 2种不同的系统改造方式

1.1 保留增压风机

取消FGD旁路挡板后，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系统保留2台增压风机，每台增压风机进、出口配置相应的挡板。图1为改造后的烟道系统。

1.2 取消旁路挡板的同时取消脱硫增压风机

取消FGD进出口挡板、旁路挡板、密封风机、电加热器、旁路烟道，增压风机与引风机合并布置（简称引增合一），减少了相关的控制系统。改造后烟气从除尘器出口经引风机直接到吸收塔，经GGH（气气换热器）换热后至烟囱排放，工艺流程顺畅。图2为取消旁路挡板、引增合一后的烟道系统。

2 提高热控系统可靠性的措施

取消FGD旁路挡板后不仅要从运行方式上进行调整优化，还要从以下几个方面提高热工控制的可靠性：

图2 取消旁路挡板的同时引增合一

（1）梳理热工信号单点保护。对增压风机电机两侧轴承温度本体保护，FGD进、出口温度保护等增加测点，确保冗余。

（2）提高重要设备电源冗余及等级。对电除尘器、增压风机、浆液循环泵等设备的电源重新检查整理，确保分支、分段。

（3）修改保护定值。重新梳理所有保护定值，根据设备资料与实际运行以及试验情况综合得出定值。

（4）增加多条硬接线一致性判断的优化逻辑。对主机与脱硫系统、就地间的硬接线信号重新梳理。对于参与保护的信号，如增压风机跳闸、浆液循环泵跳闸、送/引风机跳闸、FGD请求主机跳闸等信号，确保多条硬接线具备一致性判断，当发生不一致情况时，立刻进行光字牌报警。

3 运行方式的调整

3.1 取消FGD旁路的影响

取消旁路挡板对FGD系统的影响主要体现在增压风机与引风机的联锁保护和自动控制。所以，优化及完善脱硫控制系统，确保联锁保护以及自动控制逻辑的的正确性与合理性，提高FGD系统的稳定性，将成为取消FGD旁路运行的重要保障。

取消FGD旁路后，FGD系统成了锅炉烟风系统的一部分，必须与机组同步启停，既要保证主机顺利启动，同时又要充分考虑FGD系统的设备安全，并尽可能减少污染吸收塔内浆液和低温湿烟气对烟囱的腐蚀影响，以下运行调整措施可以较好解决上述问题。

3.2 减轻烟气油污染

（1）锅炉启动阶段应采用等离子点火或者微油点火方式，缩短启动时间，减少锅炉燃油量，尽可能减轻燃油对FGD系统的影响。

（2）在锅炉油、煤混燃阶段时投入电除尘器电场，减少进入吸收塔的燃油量。

（3）电除尘器运行后，启动吸收塔再循环泵，调整供浆量维持浆液pH值在正常水平，加强除雾器的冲洗，保证除雾器清洁。

3.3 避免粉尘污染

（1）将FGD系统的保护逻辑“入口烟尘含量高”由跳闸改为发报警信号。

（2）电除尘器供电方式一般为A段母线供一、二电场，B段供三、四电场，为防止母线故障造成烟气贯穿式通过，将供电方式改为交叉供电，即A段母线供一、三电场，B段母线供二、四电场，降低电除尘器单一通道全停的概率。

（3）加强电除尘器与气力输灰系统的检修维护和运行调整，减少进入FGD系统的烟气含尘量，如发生吸收塔浆液中粉尘含量增加、浆液中毒等情况，应立即对吸收塔浆液进行逐步置换。

3.4 防止烟温过高

（1）防止FGD入口烟温过高，避免影响除雾器材料、吸收塔和烟道防腐材料的使用寿命，在FGD装置入口加装事故喷淋装置。

图1 保留增压风机的取消FGD旁路后的烟道系统

（2）启动吸收塔再循环泵，以降低进入吸收塔的烟气温度，防止高温烧毁塔内设施。

（3）遇GGH停运故障时，加强监视吸收塔入口、出口烟温变化趋势，要定期试运事故喷淋装置，以保证随时正常投运。

4 控制策略的优化

4.1 增压风机的保护

对于保留增压风机的机组，取消旁路挡板后，增压风机启停需与引风机配合，先启动增压风机或者引风机均可，控制策略的优化主要有：

（1）增压风机事故跳闸逻辑中，当2台风机运行时，单台跳闸时跳闸风机静叶（动叶）需要撤出手动关闭，防止烟气回流；2台增压风机全停时建议撤静叶（动叶）手动并自动将静叶开至75%（动叶为100%），同时全开进出口挡板，保证烟道最大通流量。

（2）在机组低负荷时，单台增压风机运行能够满足烟气通流，所以当单台风机跳闸时只需联跳同侧的引风机，并触发RB（快速减负荷）。在机组高负荷阶段，当增压风机停运时，即使静叶（动叶）全开也无法满足全部烟气通流要求，因此建议当2台增压风机全停时触发锅炉MFT（主燃料跳闸）。此外，为了保障通风降温，建议保留1组送、引风机运行。

（3）为提高设备可靠性，减少误动，增压风机的跳闸送DCS（分散控制系统）联跳送、引风机信号需要采用多路硬接线冗余方式。2台引风机跳闸，2台增压风机联跳；单台引风机跳闸时为保障通风，可在机组RB的同时考虑不联跳增压风机。

（4）为了进一步提高主机与FGD系统运行稳定性，更利于调节，建议取消下列增压风机跳闸条件：水平/垂直振动值高高；净烟气档板未全开；浆液循环泵少于2台运行；FGD入口烟温大于160℃；GGH停运。

4.2 烟道的保护

当FGD系统发生堵塞或者除雾器崩塌等意外情况时会出现超压。为防止引风机出口至FGD吸收塔入口烟道内外爆，建议设置原烟气挡板前压力保护，即原烟气压力过高/过低时停运送、引、增压风机，并且触发锅炉MFT。

4.3 FGD系统的保护

在锅炉事故工况下，为保护吸收塔除雾器和衬胶，当吸收塔入口、出口烟气温度异常升高时，需要延时触发主机MFT，延时时间根据事故喷淋结果和工艺水箱可用容积确定。另外，对于保留增压风机的机组，当FGD系统正常投运后，所有吸收塔浆液循环泵故障停运时，为了更好地保护吸收塔，建议立刻触发主机MFT。

4.4 事故喷淋系统的保护

在锅炉事故工况下，吸收塔入口烟气温度异常升高或机组启停期间，需要向吸收塔入口烟道喷水减温，以保护吸收塔除雾器和衬胶，因此事故喷淋系统显得格外重要。

事故喷淋系统联锁启动时需要考虑所有吸收塔浆液循环泵故障停运与吸收塔入口、出口温度高等情况，当所有吸收塔浆液循环泵停运，或任1台吸收塔浆液循环泵运行且FGD入口温度不高的情况下，需要联锁停止事故喷淋系统。

4.5 浆液循环泵的保护

从调试过程来看，只要FGD系统投运，不会出现吸收塔液位低现象，可以取消“吸收塔液位低浆液循环泵跳闸”的逻辑；对于“引增合一”的机组，可以取消“搅拌器少于3台运行时，浆液循环泵跳闸”的逻辑。

4.6 其他需要关注的问题

建议增加吸收塔搅拌器全停报警，以保障浆液浓度；电除尘跳闸信号需要由专题讨论确定，同时增加电除尘跳闸报警；为了尽量降低污染物的排放，建议取消锅炉MFT联跳电除尘的逻辑；对“引增合一”机组，取消DCS中原有增压风机的联锁保护，取消DCS中原有旁路挡板控制和快开等所有逻辑，防止误发信号。

5 结语

在取消旁路烟道的情况下，FGD系统成为锅炉烟气排放的必经之路，维护FGD系统的稳定性将会是今后发电机组运行的重要工作之一，要不断提高控制系统的可靠性，改变相应的运行方式，随着控制策略的不断完善和运行方式的调整优化，FGD控制系统的运行也会更加稳定。

[1]彭红文，马安.GW级机组引风机与增压风机合并设置[J].中国电力，2009，42（10）：12-14.

[2]童家麟，叶学民，毛杰誉，等.引风机和增压风机合并运行节能效果分析[J].电力科学与工程，2011，27（5）：52-55.

[3]朱北恒.火电厂热工自动化系统试验[M].北京：中国电力出版社，2006.