670 MW机组脱硫旁路挡板封堵及控制策略优化

张岩++李修成++张筱

DOI：10.16661/j.cnki.1672-3791.2016.19.022

摘 要：脱硫旁路烟道取消后，为了保证主机系统的安全稳定性和突发故障的保运行方式，对脱硫旁路烟道取消后的各种因素进行了分析，对因为外界变化引起的安全问题，就热控系统进行了保护逻辑优化，以应对相关变化。旁路烟道取消后采取的主要优化措施有主机MFT逻辑的相关改动，增压风机旁路建设优化，脱硫系统各设备逻辑优化，增压风机RB逻辑设计及实践等笔者从以上几方面进行详述。

关键词：MFT RB 增压风机小旁路 优化

中图分类号：TM7 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2016）07（a）-0022-02

华能集团某电厂一期工程建设2×670 MW超临界燃煤发电机组，其烟气脱硫装置与发电机组同步建设，采用石灰石——石膏湿法，1炉1塔布置无烟气换热器（GGH），每套脱硫装置对应处理1台锅炉的100%全烟气量，且设有全烟气旁路。根据国家环境保护部办公厅发文《关于火电企业脱硫设施旁路烟道挡板实施铅封的通知》，为了实现对脱硫设施的严格监管，该电厂于2012年10月大修期间进行了脱硫旁路改造，在原旁路挡板门前进行钢板封堵，保留增压风机，增设增压风机旁路等。

1 封堵后主机和旁路挡板情况及控制策略

在原旁路挡板门前加钢板封堵，保留增压风机，考虑增压风机故障会对主机可靠性造成影响，增设增压风机旁路，旁路烟道尺寸按原烟道尺寸截面积35%设计。由于取消脱硫旁路后，吸收塔成为锅炉烟气的必需通道，为防止烟气超温对吸收塔设备造成损害，在吸收塔入口烟道处增设事故喷淋系统，对电气及热控系统做必要改造，增加系统的可靠性。取消旁路后，原运行逻辑中涉及到旁路开启的连锁控逻辑要修改，修改后的逻辑要保证主机和脱硫设备的安全，还应减少机组停炉。

1.1 封堵后脱硫系统触发主机MFT逻辑条件优化

封堵后保留逻辑中，FGD进口原烟气温度（3取2）>180 ℃，且吸收塔出口烟温（3取2）>65 ℃，延时300 s触发MFT条件；取消吸收塔3台浆液循环泵全部跳闸，触发MFT条件，改为报警；增加两台及以上浆液循环泵运行时，FGD进口原烟气温度（3取2） >200 ℃，开启A、B两路事故喷淋系统，锅炉降负荷，20 min后仍 >200 ℃，触发MFT条件；1台浆液循环泵运行时，FGD进口原烟气温度（3取2）>165 ℃，开启A、B两路事故喷淋系统，锅炉降负荷，20 min后仍>65 ℃，触发MFT条件；“FGD入口挡板门关且增压风机旁路挡板门关”或者“增压风机出口挡板门关且增压风机旁路挡板门关”，触发MFT条件。

1.2 封堵后增压风机跳闸逻辑优化

在增压风机保护停逻辑中，增加锅炉MFT跳增压风机逻辑；增加FGD入口烟气压力低于-3 000 Pa（3取2），跳增压风机逻辑；取消吸收塔3台浆液循环泵全部跳闸，跳增压风机逻辑；取消增压风机进气箱内筒与烟气压差<250 Pa，延时240 min，跳闸增压风机逻辑；修改增压风机主轴承振动一个>160μm且另一个>62μm，延时2 s跳闸，增压风机主轴承振动一个大于160μm且另一个>120μm，延时3 s跳闸；修改增压风机轴承温度高与轴承润滑油流量低，延时10 s跳闸，>70 ℃报警为增压风机轴承温度高（>85 ℃增压风机前中后每相3取2）与轴承润滑油流量低，延时10 s跳闸。

1.3 增压风机旁路设置及控制优化

增压风机设置旁路电动门是封堵的一个亮点，这种设置降低了增压风机由于机械或油路出现故障不能转动时，机组没有畅通的烟气通道的可能性，可以减小炉膛内压力波动的范围，当不是机械或油路故障时，增压风机动叶可以全开时，增压风机旁路电动门不开情况下，也可以稳定炉内压力的波动范围。现在说明一下旁路挡板的联锁开的条件，当增压风机跳闸；增压风机运行超过120 s后，入口原烟气挡板未开；增压风机导叶全关（开度<5%）；增压风机动叶开度≤35%，且增压风机入口压力≥1 000 Pa（3取2）延时2 s。增压风机旁路的关允许为，增压风机运行且增压风机入口挡板门全开。

1.4 RB逻辑优化设计及实践

1.4.1 RB逻辑优化设计

在RB逻辑设计上，考虑到增压风机跳闸后，由于设计的增压风机旁路是原烟道的缩小尺寸，所以必须考虑到RB功能。当RB功能投入，机组负荷>350 MW（机组负荷-增压风机RB目标负荷>50 MW），“增压风机跳闸”或“增压风机动叶开度≤35%，且增压风机入口压力≥2 500 Pa（3取2）”，延时2 s后触发RB，目标负荷为300 MW。增压风机RB发生后，送给煤机指令为45.6%（0.152×300），其他辅机RB时送给煤机指令为50.92%（0.152×335），其他动作过程与单台辅机RB动作过程一致。

根据引风机最大通风量试验表明，增压风机跳闸后，在动叶全开条件下，引风机有效载荷最大机组负荷可以从300～373 MW，满足炉内氧量及压力波动需求，但从引风机的状态上看，在300 MW时电流在正常范围内，但在370 MW左右时，电流已经严重超限，对风机有伤害，所以在大负荷运行中，如果增压风机跳闸，机组必须要有RB动作进行保护，在300 MW时没有太大影响，所以可以把RB目标负荷定在300 MW左右。

1.4.2 增压风机跳闸后机组RB实践举例

2013年10月31日上午1K1点11分，某电厂#2机组负荷530.7 MW，炉膛内压力261.2 Pa，烟气氧量3.13%，此时增压风机Y向振动突然增大到171.7μm，超过动作定值160μm，增压风机电流从169 A降到0 A，增压风机跳闸，机组执行主机RB逻辑，随后主机侧参数炉膛负压从-73 Pa开始波动最高至171 Pa，最低至-101 Pa，机组负荷从530.7 MW降至336 MW，总二次风量从1 902 t/h降至1 595 t/h。脱硫系统的参数主要是增压风机入口压力从-526 Pa升至124 Pa，调节过程效果良好。

2 改造优化效果

华能电厂某机组脱硫旁路挡板封堵于2012年12月完成，完成后机组启动正常，热控逻辑合理，据统计2号机改造后机组已安全运行9个多月，累计减排二氧化硫约2.1万t，减排效果明显。

3 结语

脱硫挡板旁路烟道的取消，脱硫系统的正常运行关系主机运行的安全，其系统的安全可靠性直接关系到机组的安全运行。此次机组脱硫旁路挡板改造，考虑问题比较全面，从机组的经济性、安全性、长远性都做了考虑，经过精细地调试，确保了每个逻辑的正确性与合理性，防止拒动和误动的发生，不但达到了环保部门预期的节能减排要求，而且为机组安全经济运行提供了保障，并为大型机组的同类改造提供成功的参考实例。

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