趙新普，邢浩

(華電漯河發(fā)電有限公司，河南 漯河 462300)

0 引言

根據(jù)國(guó)發(fā)〔2011〕26 號(hào)文《國(guó)務(wù)院關(guān)于印發(fā)“十二五”節(jié)能減排綜合性工作方案的通知》和國(guó)發(fā)〔2011〕35 號(hào)文《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)重點(diǎn)工作的意見(jiàn)》，在“十二五”期間拆除火電機(jī)組煙氣脫硫旁路擋板門的規(guī)定，所有火電機(jī)組都需要對(duì)脫硫煙氣系統(tǒng)旁路擋板門進(jìn)行封堵。華電漯河發(fā)電有限公司(以下簡(jiǎn)稱漯河發(fā)電公司)在脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行的情況下，進(jìn)行取消旁路的大膽嘗試，取得圓滿成功。

1 脫硫系統(tǒng)概述

漯河發(fā)電公司裝機(jī)容量為2×330 MW，采用國(guó)產(chǎn)亞臨界燃煤供熱發(fā)電機(jī)組，配備上海GE能源集團(tuán)公司成套設(shè)備，#1，#2機(jī)組采用GE公司XDPs-400e分散控制系統(tǒng)(DCS)，獨(dú)立控制設(shè)計(jì)。脫硫系統(tǒng)采用石灰石-石膏濕法全煙氣處理脫硫裝置，脫硫效率≥95％，每爐配置1臺(tái)靜葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī)、1座吸收塔，不設(shè)煙氣換熱器，配有石灰石漿液制備及輸送系統(tǒng)、廢水處理系統(tǒng)、石膏脫水及儲(chǔ)存等公用系統(tǒng)。

2 熱控邏輯修改

2.1 取消旁路擋板對(duì)脫硫控制系統(tǒng)的影響

取消旁路擋板對(duì)脫硫控制系統(tǒng)的影響主要在于增壓風(fēng)機(jī)與引風(fēng)機(jī)的聯(lián)鎖保護(hù)和自動(dòng)控制。所以，優(yōu)化及完善脫硫控制系統(tǒng)，確保聯(lián)鎖保護(hù)以及自動(dòng)控制邏輯的正確性與合理性，提高脫硫控制系統(tǒng)的穩(wěn)定性，將成為無(wú)旁路運(yùn)行的重要保障。機(jī)組無(wú)旁路運(yùn)行期間，為防止出現(xiàn)吸收塔超溫、煙道壓力超限、爐膛爆炸等情況，需要對(duì)脫硫和主機(jī)DCS保護(hù)聯(lián)鎖邏輯進(jìn)行優(yōu)化。為此，漯河發(fā)電公司組織相關(guān)部門多次召開(kāi)邏輯優(yōu)化研討會(huì)，對(duì)優(yōu)化方案進(jìn)行討論，確定最終邏輯，啟動(dòng)了取消旁路的第1步。

2.2 控制邏輯修改

(1)取消原煙氣擋板涉及的所有聯(lián)鎖邏輯，擋板保持全開(kāi)及全開(kāi)信號(hào)到位，執(zhí)行器停電。

(2)取消增壓風(fēng)機(jī)跳閘的相關(guān)條件，部分條件改作報(bào)警。

1)取消增壓風(fēng)機(jī)跳閘邏輯。增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端軸承溫度≥80℃，延時(shí)3 s。增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)非驅(qū)動(dòng)端軸承溫度≥80 ℃，延時(shí)3 s。石灰石-石膏濕法煙氣脫硫(FGD)系統(tǒng)主保護(hù)動(dòng)作。增壓風(fēng)機(jī)油站停止。

2)增壓風(fēng)機(jī)原跳閘邏輯增加的報(bào)警。增加運(yùn)行漿液循環(huán)泵≤1臺(tái)報(bào)警。增加運(yùn)行攪拌器≤1臺(tái)報(bào)警。增加鍋爐主燃料跳閘(MFT)報(bào)警。增壓風(fēng)機(jī)電機(jī)驅(qū)動(dòng)端、非驅(qū)動(dòng)端軸承溫度≥75 ℃報(bào)警，彈出畫(huà)面。增加增壓風(fēng)機(jī)電流≥260 A報(bào)警。

3)增壓風(fēng)機(jī)跳閘保留的邏輯及增壓風(fēng)機(jī)跳閘后的聯(lián)鎖邏輯。保留增壓風(fēng)機(jī)軸承溫度(“3取2時(shí)”≥100 ℃)增壓風(fēng)機(jī)跳閘邏輯。潤(rùn)滑油壓低低跳閘。增壓風(fēng)機(jī)跳閘后，切除增壓風(fēng)機(jī)自動(dòng)，增壓風(fēng)機(jī)靜葉執(zhí)行器超馳開(kāi)至100％。增壓風(fēng)機(jī)跳閘后，聯(lián)跳運(yùn)行的漿液循環(huán)泵，并保留最上層的1臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行。增壓風(fēng)機(jī)跳閘信號(hào)分3路送至主機(jī)DCS，“3取2”作為增壓風(fēng)機(jī)快減負(fù)荷(RB)信號(hào)觸發(fā)機(jī)組RB功能。主機(jī)DCS增加增壓風(fēng)機(jī)RB邏輯、聲光報(bào)警，RB動(dòng)作負(fù)荷200 MW。

(3)其他設(shè)備邏輯修改情況。

1)取消的邏輯。取消“吸收塔液位≤5 m跳漿液循環(huán)泵”。取消“漿液循環(huán)泵運(yùn)行時(shí)入口門開(kāi)到位信號(hào)消失跳泵邏輯”。取消“增壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)條件之旁路擋板門全開(kāi)”。

2)增加的邏輯。增加“吸收塔液位≤6 m”報(bào)警。增加漿液循環(huán)泵運(yùn)行時(shí)間5 s，入口門關(guān)到位信號(hào)未消失，跳漿液循環(huán)泵。增加吸收塔入口煙氣溫度≥170 ℃報(bào)警。增加吸收塔出口煙氣溫度≥60 ℃報(bào)警。增加增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣壓力≥600 Pa報(bào)警，彈出畫(huà)面。增加增壓風(fēng)機(jī)入口原煙氣壓力≤-600 Pa報(bào)警，彈出畫(huà)面。

3 無(wú)旁路實(shí)際傳動(dòng)試驗(yàn)

邏輯修改完成以后，對(duì)部分邏輯進(jìn)行了靜態(tài)試驗(yàn)，沒(méi)有進(jìn)行實(shí)際減負(fù)荷試驗(yàn)。為此，漯河發(fā)電公司決定將負(fù)荷調(diào)整至190 MW以下，2013-05-24 T 19:30進(jìn)行旁路在手動(dòng)位的控制試驗(yàn)。

3.1 具體步驟

(1)將#1機(jī)組脫硫旁路擋板執(zhí)行器控制在就地切為手動(dòng)。

(2)接值長(zhǎng)命令后，脫硫運(yùn)行做好脫硫系統(tǒng)停運(yùn)前的準(zhǔn)備及檢查工作。

(3)將吸收塔液位調(diào)整至低液位運(yùn)行，并根據(jù)凈煙氣溫度變化投運(yùn)除霧器沖洗。

(4)機(jī)組開(kāi)始減負(fù)荷時(shí)，根據(jù)負(fù)壓調(diào)整增壓風(fēng)機(jī)開(kāi)度。降低機(jī)組負(fù)荷至130 MW，總風(fēng)量保持650 t/h左右。送風(fēng)機(jī)保持手動(dòng)，引風(fēng)機(jī)保持自動(dòng)，值長(zhǎng)下令脫硫運(yùn)行停運(yùn)增壓風(fēng)機(jī)。

(5)脫硫運(yùn)行人員就地按事故停運(yùn)按鈕停運(yùn)增壓風(fēng)機(jī)，觸發(fā)增壓風(fēng)機(jī)跳閘后導(dǎo)葉全開(kāi)，漿液循環(huán)泵連跳保留最上一層邏輯。

(6)增壓風(fēng)機(jī)跳閘后，增壓風(fēng)機(jī)靜葉執(zhí)行器超馳開(kāi)至100％。集控運(yùn)行人員注意爐膛負(fù)壓并及時(shí)調(diào)整，期間燃燒不穩(wěn)時(shí)及時(shí)投油助燃，當(dāng)爐膛負(fù)壓為1 200 Pa時(shí)，手動(dòng)停運(yùn)1臺(tái)送風(fēng)機(jī)運(yùn)行，當(dāng)爐膛負(fù)壓為1 800 Pa時(shí)，手動(dòng)鍋爐MFT。

(7)增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)正常后，進(jìn)行增壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)試驗(yàn)，機(jī)組負(fù)荷維持在120 MW。值長(zhǎng)聯(lián)系脫硫運(yùn)行人員減小增壓風(fēng)機(jī)靜葉開(kāi)度至最小，運(yùn)行人員應(yīng)注意引風(fēng)機(jī)自動(dòng)跟蹤情況，若引風(fēng)機(jī)自動(dòng)解除應(yīng)手動(dòng)緩慢開(kāi)大引風(fēng)機(jī)靜葉開(kāi)度(注意引風(fēng)機(jī)電流不超過(guò)額定電流)。

(8)增壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)前，調(diào)整爐膛負(fù)壓至300～500 Pa，值長(zhǎng)聯(lián)系脫硫運(yùn)行人員啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)運(yùn)行。

(9)增壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)后，值長(zhǎng)聯(lián)系脫硫運(yùn)行人員緩慢開(kāi)啟增壓風(fēng)機(jī)靜葉，期間注意增壓風(fēng)機(jī)入口負(fù)壓在±1 200 Pa內(nèi)，注意增壓風(fēng)機(jī)電流及軸承溫度；集控運(yùn)行人員根據(jù)爐膛負(fù)壓情況緩慢減小引風(fēng)機(jī)靜葉開(kāi)度，期間注意爐膛負(fù)壓。

3.2 停運(yùn)試驗(yàn)記錄

#1增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)、啟動(dòng)試驗(yàn)記錄見(jiàn)表1、表2。

表1 #1增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)試驗(yàn)記錄

表2 #1增壓風(fēng)機(jī)啟動(dòng)試驗(yàn)記錄

3.3 試驗(yàn)結(jié)果

試驗(yàn)表明，驗(yàn)證方案是成功的。漯河發(fā)電公司于是便按照表3實(shí)施了旁路擋板的封堵工作。

表3 旁路擋板封堵

4 可靠性改進(jìn)措施

4.1 存在的主要問(wèn)題

旁路焊接以后，漯河發(fā)電公司深入開(kāi)展了事故危害程度分析，發(fā)現(xiàn)主要存在以下問(wèn)題。

(1)煙道溫度過(guò)高(超過(guò)180 ℃)，造成脫硫系統(tǒng)內(nèi)襯膠、玻璃鱗片或其他不耐高溫設(shè)施燒毀。

(2)4臺(tái)漿液循環(huán)泵全跳，煙氣溫度高于130 ℃，吸收塔除霧器高溫變形坍塌。

(3)4臺(tái)漿液循環(huán)泵全跳，造成吸收塔液位瞬間高于11.2 m，造成漿液沿原煙道倒流至增壓風(fēng)機(jī)出口。

(4)電除塵器四列通道中一列五電場(chǎng)全停，煙塵直接進(jìn)入吸收塔，造成漿液失效。

(5)4臺(tái)吸收塔攪拌器全跳，造成吸收塔漿液沉淀。

(6)增壓風(fēng)機(jī)跳閘，靜葉未全開(kāi)，導(dǎo)致?tīng)t膛正壓滅火。

(7)人為或其他因素，造成脫硫系統(tǒng)退出。

4.2 脫硫控制并入大集控系統(tǒng)運(yùn)行

取消旁路后，脫硫系統(tǒng)成了鍋爐煙風(fēng)系統(tǒng)的一部分，脫硫系統(tǒng)運(yùn)行和停、啟必須與機(jī)組同步進(jìn)行，既要保證主機(jī)爐膛壓力的穩(wěn)定，又要充分考慮脫硫系統(tǒng)設(shè)備的安全，并盡可能減少污染吸收塔內(nèi)漿液和低溫濕煙氣對(duì)煙囪的腐蝕影響，同時(shí)為了優(yōu)化生產(chǎn)管理程序、合理利用公司生產(chǎn)部門人力資源，采用大集控運(yùn)行方式。

4.2.1 總體要求

(1)集控運(yùn)行監(jiān)盤(pán)模式不變，每組2人監(jiān)盤(pán)；脫硫?qū)I(yè)在#1，#2機(jī)組正常運(yùn)行設(shè)置1人監(jiān)盤(pán)，監(jiān)盤(pán)地點(diǎn)設(shè)置于#2機(jī)組；當(dāng)#2機(jī)組檢修時(shí)，監(jiān)盤(pán)人員可根據(jù)需要移至#1機(jī)組控制臺(tái)監(jiān)盤(pán)。

(2)計(jì)劃6個(gè)月后取消脫硫?qū)I(yè)單獨(dú)監(jiān)盤(pán)人員，脫硫?qū)I(yè)DCS畫(huà)面參數(shù)監(jiān)視、調(diào)整由鍋爐專業(yè)監(jiān)盤(pán)人員負(fù)責(zé)。

(3)脫硫?qū)I(yè)設(shè)備巡檢要求按原規(guī)定執(zhí)行。運(yùn)行部應(yīng)合理安排路線巡檢，做到集控運(yùn)行專業(yè)、脫硫?qū)I(yè)巡檢互學(xué)，全面掌握技術(shù)。

4.2.2 熱控專業(yè)開(kāi)展的工作

(1)脫硫操作員站通過(guò)聯(lián)網(wǎng)移至主集控，實(shí)現(xiàn)在主集控操作脫硫系統(tǒng)所有設(shè)備。

(2)脫硫區(qū)域的工業(yè)電視全部移至集控室。

(3)集控室#1，#2機(jī)組控制臺(tái)各加1臺(tái)脫硫?qū)I(yè)監(jiān)盤(pán)專用電腦，脫硫?qū)I(yè)監(jiān)盤(pán)電腦#1，#2機(jī)組通用。

(4)將目前售汽參數(shù)監(jiān)視用電腦顯示器、發(fā)電機(jī)絕緣監(jiān)視用電腦顯示器、鍋爐四管泄漏專用監(jiān)視電腦顯示器、電氣輔機(jī)電量記錄專用電腦顯示器合并為1臺(tái)顯示器，放置于值長(zhǎng)工作臺(tái)上。

(5)將#1，#2機(jī)組自動(dòng)電壓控制(AVC)系統(tǒng)專用電腦放置到#2機(jī)組控制臺(tái)上。

4.3 制訂應(yīng)急操作措施

旁路取消后，設(shè)備運(yùn)行方式和應(yīng)急處置發(fā)生改變，特別制訂了《脫硫系統(tǒng)無(wú)旁路應(yīng)急措施》《脫硫系統(tǒng)故障臨時(shí)應(yīng)急措施》《脫硫系統(tǒng)無(wú)旁路啟動(dòng)、停止措施》等，用于在運(yùn)行過(guò)程中指導(dǎo)操作。

5 結(jié)束語(yǔ)

隨著國(guó)家節(jié)能減排力度的加大，旁路擋板取消并實(shí)施鉛封既是強(qiáng)化二氧化硫減排監(jiān)管的重要手段，也是提高脫硫設(shè)施運(yùn)行效率的一項(xiàng)有效舉措，對(duì)促進(jìn)火電企業(yè)節(jié)能減排工作、實(shí)現(xiàn)電力工業(yè)可持續(xù)發(fā)展具有十分重要的意義。面對(duì)環(huán)保壓力，只有通過(guò)科學(xué)管理、完善制度和加強(qiáng)人員培訓(xùn)，切實(shí)加強(qiáng)對(duì)脫硫設(shè)施運(yùn)行過(guò)程的監(jiān)管，才能提高脫硫設(shè)施運(yùn)行效率，全力以赴確保機(jī)組在無(wú)旁路運(yùn)行工況下保持安全、高效、穩(wěn)定運(yùn)行。漯河發(fā)電公司的嘗試，為沒(méi)有機(jī)會(huì)對(duì)旁路進(jìn)行改造的單位提供了改造范例。

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