浅谈电气工程自动化实验的操作

摘 要：电厂综合规划的主要项目是电气工程，电厂是能量转化的动力厂，它将各种原始能量转换为电能。电气工程施工项目如果出现了事物，经济损失严重。电气工程涉及了电机电器、计算机技术、电力电子技术等内容。电厂电气自动化的内容重点在于机组脱硫安装工程，为了使机组安装作业的正常进行，可通过开展自动化试验的方式，结合实例，对电气工程自动化问题进行分析，对机组脱硫进行研究。

关键词：操作 安装试验 脱硫机组 电气工程

中图分类号：TM715 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2013）06（c）-0009-02

作为生产电能的重要场所，电厂在运行期间，应对电气工程的运行效率进行严格地控制。电气工程的特点体现在软硬件结合、机电结合、强弱电结合等方面。电气工程以及自动化技术涉及到几点一体化技术、计算机技术、电子技术等，跨越领域众多。电厂电气工程自动化作业的内容之一就是机组脱硫安装，为了能够提升人员作业效率，任务的完成可根据自动化试验结果来实现。脱硫工艺系统的设置是为了确保整套系统的正常运行，因而配置了副产品处理系统、压缩空气系统、工艺水系统、石膏脱水系统、浆液排空系统、吸收系统、烟气系统、吸收剂配置系统等众多个子系统。

1 案例概述

某地区电厂保留有扩建项目，在Ⅰ期建设中，燃煤机组的规模为2×600MW。FGD也随项目配套进行建设，采用石灰石粉——石膏湿法脱硫工艺实现装置。其装置的脱硫效率大于等于97%。主体工程与FGD装置在投运、建设以及设计等方面都是同时进行的。

为了减少石灰石耗量、维持吸收液恒定pH值，石灰石在加入吸收塔的同时，吸收塔循环泵进行搅拌，可促进石灰石在浆液中的溶解和均布。中和反应：在吸收塔的内部、中和后的浆液进行再循环，在吸收剂浆液中加入中和氢离子，保持了一定的吸收液pH值。氧化反应：在吸收塔喷淋去域内，HSO3被烟气中的氧所氧化，在反应池中，其余HSO3被彻底氧化。吸收反应：在吸收塔内，喷嘴喷出的循环浆液与烟气进行有效接触，循环浆液会将大部分的SO2吸收。管道、设备在石灰石湿式脱硫装置中，存在着不同程度的结构、腐蚀、磨损等现象，因此，必须对其进行有效防治，这就能够降低脱硫装置在安全经济运行面的威胁。在我国气温寒冷的北方地区，还须防治脱硫装置的冰冻等。

2 烟气系统

将未进行脱硫的烟气通过烟气系统导入脱硫装置，而烟气经过脱硫后，被输送入烟囱。烟气进入脱硫装置后，流量的控制是依靠安装在FGD入口的增压风机来实现的，最后由烟囱中排放出由吸收塔排出的脱硫烟气，其烟气的温度大约为47 ℃。通过脱硫装置增压风机降低了烟气系统的压力。一旦FGD装置和机组启动装置因发生故障的原因而停止运行时，关闭处于FGD装置进出口的挡板门，打开旁路挡板门，经过烟囱，烟气能够进行直接排放。为了不再烟温度较高的情况下运行，FGD装置的运行可切入旁路，以对设备造成损坏。一套烟气挡板门密封空气系统、一个FGD旁路烟气挡板门、一个FGD出口烟气挡板门、一个FGD进口烟气挡板门、一台动叶可调轴流式增压风机，这些系统共同组成了烟气系统。在锅炉40%BMCR～100%BMCR的负荷工作情况下，增压风机也能够轻松适应，前提是在温度裕度大于10 ℃、风量裕度大于10%的情况下。设计流量效率在当风压裕度大于20%的条件下，不应小于85%。烟气挡板门在最大压差的作用力下，有着较高的严密性，其为双层百叶挡板，该挡板的结构为带气体密封结构。为了最大程度降低挡板内的积灰和腐蚀度，对烟道挡板的布置和结构进行了严格的设计。喷淋系统和事故冷却水箱等组成了一套烟气事故冷却系统。为了对吸收塔本体进行有效保护，冷却进入吸收塔的烟气，并充分保证了全厂在失电操作下的环境因素。

3 吸收塔系统

在实验操作中，我们应该进行多方面考虑的就是吸收塔系统。例如：石灰石浆液流量测量装置、除雾器压差、压力、温度、pH值、吸收塔液位等测点、远方以及就地的测量装置等。辅助排放设施、氧化空气部分、冲洗、除雾器、搅拌、洗后他喷淋、石膏浆液排出泵、吸收塔浆液循环泵、吸收塔自身等组成了吸收塔整体系统。塔体与吸收塔浆池的结构为一体化结构，吸收塔前不设置洗涤塔。吸收塔的外部结构表面使用了油漆，为了能够进行有效防腐，在吸收塔本身的内部表面则采用了衬胶进行防腐。吸收塔中可将一层喷淋层的空间预留出来。每层踏设置五层喷淋系统、拥有五台喷淋系统，五台循环泵、两级除雾器。还应设置氧化空气系统，这时为了能够将塔浆池内的亚硫酸钙有效、迅速、充分地吸收。搅拌系统分为两层，为了确保亚硫酸钙能够在任何时候都获得充分的氧化，上层搅拌器应防止塔内石膏浆液的堵塞、结构、沉淀等现象的产生。而下层搅拌器主要用于对浆液沉积的防范。在机组脱硫安装工程试验操作中，应该注意的时，应有效防止液体的泄漏，增加吸收塔结构的气密性。为了有效避免浆池中浆液的沉淀，浆池的下面应安设搅拌器。为了能够确保浆液及时排空，可将排空箱安装于吸收塔的底部。入空门可安设与吸收塔除雾器区域和喷淋区域，应在除雾器中设置方便维护的走道，吸收塔喷淋层可以承受的荷载为50 kg/m2。应按照20000 mg/L来设计吸收塔内浆液的最大浓度。

4 冷却水系统

电厂循环水的排污水中，包含有脱硫岛工艺水水源。脱硫场地冲洗；石膏脱水建筑冲洗；调整吸收塔氧化浆池液位、石灰石止浆等；储存箱的冲洗水、输送管路、浆液输送设备、除雾器；石膏脱水系统用水、石灰石浆液的卑职用水、吸收塔蒸发水等等，为工艺水的主要用户。由主体工程工业水系统产出脱硫装置设备的密封水与冷却水，主体工程工业水回收系统将冷却设备后的回水进行回收。在设计工艺水箱时，可按照两台炉脱硫装置进行正常运行1 h情况下的最大公益水耗量。

5 石膏脱水系统

对锅炉进行石膏脱水系统实验，源自于对电气工程自动化需求的考虑。石膏存储系统、过滤水、石膏一、二级脱水系统组成了石膏脱水系统。通过石膏排出泵，吸收塔的石膏液体进入石膏旋流器进行浓缩。经由石膏旋流器出来的溢流浆液中，一小部分进入了废水旋流去，而大部分则返回了吸收塔，继续进行循环使用。小部分石膏液体在进入了脱硫废水处理系统后，返回溢流箱，最后，经过浓浆给料泵后，直接进入真空皮带脱水机。为了使表面含水量低于10%，在经过真空皮带脱水机进行脱水处理后，石膏皮带输送机会将经过脱水处理的浓浆存放至石膏存储间。在石膏脱水的过程中，为了确保石膏的品质质量，控制脱硫石膏中Cl-成分含量，应采用工艺水冲洗滤饼、滤布以及石膏，在滤液箱中收集石膏过滤水，最后，采用泵将其送至石灰石浆液箱以及吸收塔中。石膏脱水系统如图1所示。

6 排放系统

将事故浆罐设置于机组脱硫安装工程整体脱硫岛中，事故浆罐的功能是对吸收塔和管道冲洗水的最大容量、以及石灰石浆液罐、吸收塔浆液进行存储。应按照每台炉吸收塔浆液其总容量的百分之百来考虑事故浆罐的有效容积。经过自动化试验结果，为了维持浆液的正常流通，尽可能安装事故浆液返回泵来实现。应按照箱体内浆液在15小时内完全放空的标准来设计事故浆罐浆液的转送速度。将工艺楼地坑和吸收塔区域地坑设置在系统中，可用于回收管道冲洗水、设备冲洗水，并将其定期回收至吸收塔中。为了防止产生颗粒的沉积，地坑中设置有搅拌器，为防腐设计，其内部还设置了玻璃钢，地坑结构采用了混凝土结构。

7 结语

综上所述，电气工程自动化试验过程中，通过一系列的试验，可以发现电气工程系统自身所存在的问题，并根据这些问题，和可靠性的参考依据，企业可以制定出科学、合理、详细的作业计划。在电厂电气自动化运行的过程中，机组脱硫安装是非常关键的内容，在进行试验时，可对操作人员进行正确引导，根据现场试验操作的结果，对后期的错做流程进行详细地规划，为了实现电厂机组高效、持续、安全、稳定地生产与运行状态，确保电气工程调试运行的无误进行，操作人员应严格按照工程图纸的要求进行正确的操作。

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