脱硫系统取消旁路的运行实践

赵新普，邢浩

(华电漯河发电有限公司，河南 漯河 462300)

0 引言

根据国发〔2011〕26 号文《国务院关于印发“十二五”节能减排综合性工作方案的通知》和国发〔2011〕35 号文《国务院关于加强环境保护重点工作的意见》，在“十二五”期间拆除火电机组烟气脱硫旁路挡板门的规定，所有火电机组都需要对脱硫烟气系统旁路挡板门进行封堵。华电漯河发电有限公司(以下简称漯河发电公司)在脱硫系统正常运行的情况下，进行取消旁路的大胆尝试，取得圆满成功。

1 脱硫系统概述

漯河发电公司装机容量为2×330 MW，采用国产亚临界燃煤供热发电机组，配备上海GE能源集团公司成套设备，#1，#2机组采用GE公司XDPs-400e分散控制系统(DCS)，独立控制设计。脱硫系统采用石灰石-石膏湿法全烟气处理脱硫装置，脱硫效率≥95％，每炉配置1台静叶可调轴流式增压风机、1座吸收塔，不设烟气换热器，配有石灰石浆液制备及输送系统、废水处理系统、石膏脱水及储存等公用系统。

2 热控逻辑修改

2.1 取消旁路挡板对脱硫控制系统的影响

取消旁路挡板对脱硫控制系统的影响主要在于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正确性与合理性，提高脱硫控制系统的稳定性，将成为无旁路运行的重要保障。机组无旁路运行期间，为防止出现吸收塔超温、烟道压力超限、炉膛爆炸等情况，需要对脱硫和主机DCS保护联锁逻辑进行优化。为此，漯河发电公司组织相关部门多次召开逻辑优化研讨会，对优化方案进行讨论，确定最终逻辑，启动了取消旁路的第1步。

2.2 控制逻辑修改

(1)取消原烟气挡板涉及的所有联锁逻辑，挡板保持全开及全开信号到位，执行器停电。

(2)取消增压风机跳闸的相关条件，部分条件改作报警。

1)取消增压风机跳闸逻辑。增压风机电机驱动端轴承温度≥80℃，延时3 s。增压风机电机非驱动端轴承温度≥80 ℃，延时3 s。石灰石-石膏湿法烟气脱硫(FGD)系统主保护动作。增压风机油站停止。

2)增压风机原跳闸逻辑增加的报警。增加运行浆液循环泵≤1台报警。增加运行搅拌器≤1台报警。增加锅炉主燃料跳闸(MFT)报警。增压风机电机驱动端、非驱动端轴承温度≥75 ℃报警，弹出画面。增加增压风机电流≥260 A报警。

3)增压风机跳闸保留的逻辑及增压风机跳闸后的联锁逻辑。保留增压风机轴承温度(“3取2时”≥100 ℃)增压风机跳闸逻辑。润滑油压低低跳闸。增压风机跳闸后，切除增压风机自动，增压风机静叶执行器超驰开至100％。增压风机跳闸后，联跳运行的浆液循环泵，并保留最上层的1台浆液循环泵运行。增压风机跳闸信号分3路送至主机DCS，“3取2”作为增压风机快减负荷(RB)信号触发机组RB功能。主机DCS增加增压风机RB逻辑、声光报警，RB动作负荷200 MW。

(3)其他设备逻辑修改情况。

1)取消的逻辑。取消“吸收塔液位≤5 m跳浆液循环泵”。取消“浆液循环泵运行时入口门开到位信号消失跳泵逻辑”。取消“增压风机启动条件之旁路挡板门全开”。

2)增加的逻辑。增加“吸收塔液位≤6 m”报警。增加浆液循环泵运行时间5 s，入口门关到位信号未消失，跳浆液循环泵。增加吸收塔入口烟气温度≥170 ℃报警。增加吸收塔出口烟气温度≥60 ℃报警。增加增压风机入口原烟气压力≥600 Pa报警，弹出画面。增加增压风机入口原烟气压力≤-600 Pa报警，弹出画面。

3 无旁路实际传动试验

逻辑修改完成以后，对部分逻辑进行了静态试验，没有进行实际减负荷试验。为此，漯河发电公司决定将负荷调整至190 MW以下，2013-05-24 T 19:30进行旁路在手动位的控制试验。

3.1 具体步骤

(1)将#1机组脱硫旁路挡板执行器控制在就地切为手动。

(2)接值长命令后，脱硫运行做好脱硫系统停运前的准备及检查工作。

(3)将吸收塔液位调整至低液位运行，并根据净烟气温度变化投运除雾器冲洗。

(4)机组开始减负荷时，根据负压调整增压风机开度。降低机组负荷至130 MW，总风量保持650 t/h左右。送风机保持手动，引风机保持自动，值长下令脱硫运行停运增压风机。

(5)脱硫运行人员就地按事故停运按钮停运增压风机，触发增压风机跳闸后导叶全开，浆液循环泵连跳保留最上一层逻辑。

(6)增压风机跳闸后，增压风机静叶执行器超驰开至100％。集控运行人员注意炉膛负压并及时调整，期间燃烧不稳时及时投油助燃，当炉膛负压为1 200 Pa时，手动停运1台送风机运行，当炉膛负压为1 800 Pa时，手动锅炉MFT。

(7)增压风机停运正常后，进行增压风机启动试验，机组负荷维持在120 MW。值长联系脱硫运行人员减小增压风机静叶开度至最小，运行人员应注意引风机自动跟踪情况，若引风机自动解除应手动缓慢开大引风机静叶开度(注意引风机电流不超过额定电流)。

(8)增压风机启动前，调整炉膛负压至300～500 Pa，值长联系脱硫运行人员启动增压风机运行。

(9)增压风机启动后，值长联系脱硫运行人员缓慢开启增压风机静叶，期间注意增压风机入口负压在±1 200 Pa内，注意增压风机电流及轴承温度；集控运行人员根据炉膛负压情况缓慢减小引风机静叶开度，期间注意炉膛负压。

3.2 停运试验记录

#1增压风机停运、启动试验记录见表1、表2。

表1 #1增压风机停运试验记录

表2 #1增压风机启动试验记录

3.3 试验结果

试验表明，验证方案是成功的。漯河发电公司于是便按照表3实施了旁路挡板的封堵工作。

表3 旁路挡板封堵

4 可靠性改进措施

4.1 存在的主要问题

旁路焊接以后，漯河发电公司深入开展了事故危害程度分析，发现主要存在以下问题。

(1)烟道温度过高(超过180 ℃)，造成脱硫系统内衬胶、玻璃鳞片或其他不耐高温设施烧毁。

(2)4台浆液循环泵全跳，烟气温度高于130 ℃，吸收塔除雾器高温变形坍塌。

(3)4台浆液循环泵全跳，造成吸收塔液位瞬间高于11.2 m，造成浆液沿原烟道倒流至增压风机出口。

(4)电除尘器四列通道中一列五电场全停，烟尘直接进入吸收塔，造成浆液失效。

(5)4台吸收塔搅拌器全跳，造成吸收塔浆液沉淀。

(6)增压风机跳闸，静叶未全开，导致炉膛正压灭火。

(7)人为或其他因素，造成脱硫系统退出。

4.2 脱硫控制并入大集控系统运行

取消旁路后，脱硫系统成了锅炉烟风系统的一部分，脱硫系统运行和停、启必须与机组同步进行，既要保证主机炉膛压力的稳定，又要充分考虑脱硫系统设备的安全，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，同时为了优化生产管理程序、合理利用公司生产部门人力资源，采用大集控运行方式。

4.2.1 总体要求

(1)集控运行监盘模式不变，每组2人监盘；脱硫专业在#1，#2机组正常运行设置1人监盘，监盘地点设置于#2机组；当#2机组检修时，监盘人员可根据需要移至#1机组控制台监盘。

(2)计划6个月后取消脱硫专业单独监盘人员，脱硫专业DCS画面参数监视、调整由锅炉专业监盘人员负责。

(3)脱硫专业设备巡检要求按原规定执行。运行部应合理安排路线巡检，做到集控运行专业、脱硫专业巡检互学，全面掌握技术。

4.2.2 热控专业开展的工作

(1)脱硫操作员站通过联网移至主集控，实现在主集控操作脱硫系统所有设备。

(2)脱硫区域的工业电视全部移至集控室。

(3)集控室#1，#2机组控制台各加1台脱硫专业监盘专用电脑，脱硫专业监盘电脑#1，#2机组通用。

(4)将目前售汽参数监视用电脑显示器、发电机绝缘监视用电脑显示器、锅炉四管泄漏专用监视电脑显示器、电气辅机电量记录专用电脑显示器合并为1台显示器，放置于值长工作台上。

(5)将#1，#2机组自动电压控制(AVC)系统专用电脑放置到#2机组控制台上。

4.3 制订应急操作措施

旁路取消后，设备运行方式和应急处置发生改变，特别制订了《脱硫系统无旁路应急措施》《脱硫系统故障临时应急措施》《脱硫系统无旁路启动、停止措施》等，用于在运行过程中指导操作。

5 结束语

随着国家节能减排力度的加大，旁路挡板取消并实施铅封既是强化二氧化硫减排监管的重要手段，也是提高脱硫设施运行效率的一项有效举措，对促进火电企业节能减排工作、实现电力工业可持续发展具有十分重要的意义。面对环保压力，只有通过科学管理、完善制度和加强人员培训，切实加强对脱硫设施运行过程的监管，才能提高脱硫设施运行效率，全力以赴确保机组在无旁路运行工况下保持安全、高效、稳定运行。漯河发电公司的尝试，为没有机会对旁路进行改造的单位提供了改造范例。

参考文献：

[1]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，2006:117-124.

[2]黄涛.大型燃煤火电机组取消脱硫旁路烟道的应对措施[J].电力环境保护,2009,25(4):36-37.