火力发电厂脱硫系统电源可靠性研究

孔祥华

摘 要：随着国家对人们赖以生存的环境保护力度的加大，对火力发电厂提出了绿色、环保、近零排放的新要求，火力发电厂脱硫系统烟气旁路挡板取消后，脱硫设备的电源取向直接影响到机组的环保、安全稳定运行。该文通过对脱硫系统6kV、0.4kV设备电源布置情况进行分析，找出浆液循环泵、工业水泵、吸收塔搅拌器、事故浆液箱搅拌器等设备电源存在的风险，提出改造意见，降低脱硫系统部分电源消失对机组运行的影响，从而提高设备运行的可靠性。

关键词：旁路取消 设备电源 可靠性 改造

中图分类号：X70 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）02（c）-0088-01

目前，大型汽轮发电机组的脱硫系统电源按照国家发改委2004年颁布的《火力发电厂脱硫系统设计规程》设计，考虑脱硫系统设计有烟气旁路挡板，脱硫系统发生故障时自动打开烟气旁路挡板，将脱硫系统退出运行，此时不影响机组的正常运行。

为响应国家环保指标的要求，火力发电厂将脱硫系统旁路烟道全部拆除后，为防止脱硫系统退出运行造成排放物环保指标超标，脱硫系统退出将导致机组跳闸。为满足机组环保、安全、稳定、经济的运行，对脱硫系统设备电源的可靠性提出了新的要求。

1 脱硫系统电源布置情况

江苏国华陈家港发电有限公司两台660MW超超临界机组，脱硫、脱硝系统同步投运，脱硫系统电源布置情况如下。

（1）两台机组的脱硫系统高压设备电源从厂用6kV A、B、C段引接。一台启备变可为两台机组的6kV A、B、C段提供启动/备用电源，每段母线设有一套快切装置，可靠性较高。

（2）每台机组各设一个脱硫PC段，两台脱硫变（2000kVA）电源分别取自6kV 1C、2C段，互为暗备用。脱硫PC段间设有母联开关，可手动切换。

（3）每台机组各设一个脱硫保安段，分别由本机脱硫PC段取一路工作电源，还从本机保安段接引一路备用电源，可实现工作—备用电源的自动切换。

（4）每台机组各设一个脱硫MCC段，每段有两路电源，分别取自脱硫PC段，交叉配置。双路电源互为备用自动切换。

（5）两台机组共设一段UPS电源装置，为脱硫DCS、仪表、火灾报警装置提供电源。UPS主路电源取自2号机脱硫PC段，旁路电源取自1号机脱硫保安段，直流电源取自脱硫直流母线。

（6）每台机组脱硫系统设有一个电动门盘，两路电源分别取自本机的脱硫PC段及脱硫保安段，双路电源互为备用自动切换。

（7）脱硫系统共设一套直流系统。直流充电装置两路电源，分别取自1号机脱硫PC段和2号机脱硫保安段，双路电源互为备用自动切换。

（8）两台机组设有一套脱硫DCS系统，两路电源分别取自脱硫UPS装置和1号机脱硫保安段，双路电源互为备用自动切换。

（9）每台机组各设一套烟气监测系统，电源分别取自本机的脱硫PC段及脱硫保安段，双路电源互为备用自动切换。

（10）每台机组增压风机的润滑油站、液压油站均两路电源，分别取自本机的脱硫MCC段和脱硫保安段，双路电源互为备用自动切换。

2 脱硫系统主要负荷分配情况

（1）每台机组设一台增压风机、三台浆液循环泵，两台机组设有三台氧化风机。增压风机电源取自本机6kV B段，三台浆液循环泵电源取自本机6kV A段，两台氧化风机电源分别取自本机6kV A段，一台电源取自6kV 1C段，为两台氧化风机备用。

（2）每台机组吸收塔的3台上层搅拌器和4台下层搅拌器电源均取自本机脱硫PC段。

（3）工艺水泵、真空泵各两台，两台机组公用，电源分别取自两台机组的脱硫PC段。

（4）两台机脱硫除雾器冲洗水泵共3台，1号机脱硫PC段两台，2号机脱硫PC段一台。

（5）两台机脱硫事故浆液灌搅拌器共3台，1号机脱硫PC段两台，2号机脱硫PC段一台。

（6）每台机组增压风机的密封风机4台，电源均取自本机脱硫MCC段。

3 存在的风险及防范措施

3.1 三台浆液循环泵电源均取自本机6kV A段

存在的风险：若6kV A段母线故障，三台浆液循环泵跳闸联动锅炉MFT，高温烟气冷却不及时，烧坏系统内的防腐材料和非金属材料部件。

整改措施：将三台浆液循环泵在6kV A/B段分开布置。

3.2 两台机组的吸收塔上、下层搅拌器电源均取自本机的脱硫PC段

存在的风险：脱硫PC段母线失电，将造成吸收塔上、下层搅拌器全停，浆液循环泵跳闸停炉，如长时间停电将造成吸收塔内浆液凝固，发生设备损坏事故。

整改措施：将4台吸收塔下层搅拌器分别布置在本机脱硫PC段和脱硫保安段，即使脱硫PC段长时间停电，仍不影响吸收塔运行。

3.3 两台机组共两台工艺水泵，电源分别取自两个脱硫PC段

存在的风险：脱硫系统动力设备的冷却水取自工艺水，若工艺水中断将导致动力轴温高跳闸（如增压风机），锅炉MFT。一台机组停运，检修脱硫PC段时，工艺水泵失去备用，如运行泵故障，将导致运行机组停运，全厂不能向外送电。

整改措施：增加一台工艺水泵，电源接到任一台机组脱硫保安段。

3.4 两台机脱硫事故浆液灌搅拌器共3台，1号机脱硫PC段两台，2号机脱硫PC段一台

存在的风险：如遇全厂失电事故，浆液排至事故浆液灌，攪拌器全部失电，为保证设备的安全，浆液只能外排，造成环境污染事件。

整改措施：将1号机脱硫PC段带的一台搅拌器电源接到任一台机组脱硫保安段。

3.5 每台机组的脱硫增压风机共有4台密封风机，进风口、出风口各两台，一运一备，电源均取自本机脱硫MCC段

存在的风险：一旦该母线故障，将造成4台密封风机失电，可能造成增压风机跳闸，锅炉MFT动作，如取消跳闸逻辑将造成环境污染事件。

整改措施：将增压风机进风口、出风口的一台密封风机电源接至本机脱硫保安段。

4 结语

随着环保指标要求的提高，脱硫系统的设备可靠性随之升级，脱硫系统被誉为“第四大主机”，脱硫设备电源的可靠性也引起了各发电公司的高度重视，将相继进行改造。在不增加大量的投资前提下，改变脱硫设备电源的取向，提高了脱硫设备运行的可靠性。

参考文献

[1] 火力发电厂烟气脱硫设计技术规程.（DL/T5196—2004）.

[2] 《火力发电厂设计技术规程》（DL5000—2000）.

[3] 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（4）：36-37.

[4] 神华国华（北京）电力研究院.国华电力取消脱硫烟道旁路技术分析报告[R].