姜桂榮

（國(guó)華三河發(fā)電有限責(zé)任公司，河北 三河 065201）

0 概 述

為遏制污染物排放，提高大氣質(zhì)量，據(jù)《GB13223－2011火電廠大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)》規(guī)定，自2014年7月1日起，對(duì)燃煤火電鍋爐的各類(lèi)煙塵排放物進(jìn)行限值排放。2013年，國(guó)華電力也規(guī)定了公司現(xiàn)役燃煤機(jī)組的煙塵排放限值、氮氧化物排放限值、二氧化硫排放限值。為了滿足國(guó)家對(duì)燃煤機(jī)組煙塵排放限值的要求，需對(duì)現(xiàn)役機(jī)組開(kāi)展相應(yīng)的技術(shù)改造，主要是在鍋爐后煙道增加SCR脫銷(xiāo)、低溫省煤器、濕式除塵器等。技術(shù)改造后，由于煙道的阻力增加，原有的引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)壓頭不足，需同時(shí)進(jìn)行升級(jí)改造。采用引增合一聯(lián)合風(fēng)機(jī)（簡(jiǎn)稱聯(lián)合風(fēng)機(jī)）的機(jī)組，與采用引風(fēng)機(jī)＋增壓風(fēng)機(jī)配置的機(jī)組相比，在運(yùn)行調(diào)節(jié)上更為簡(jiǎn)單，穩(wěn)定性高，啟動(dòng)方便。在系統(tǒng)管道布置中，減少了彎管接頭，降低了煙道阻力，有一定的節(jié)能空間，但是聯(lián)合風(fēng)機(jī)需要的壓力比原來(lái)更大，在異常情況下，可能超過(guò)鍋爐爐膛的瞬間壓力和電除塵器及煙道的設(shè)計(jì)壓力，易使設(shè)備損壞。機(jī)組低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)，聯(lián)合風(fēng)機(jī)運(yùn)行的穩(wěn)定性變差。為此，對(duì)技術(shù)改造中的關(guān)鍵問(wèn)題進(jìn)行了分析，并優(yōu)化了技術(shù)改進(jìn)方案?，F(xiàn)以某公司采用的引增合一的技術(shù)改造方案為例，供同類(lèi)機(jī)組參考。

1 設(shè)備布置

該機(jī)組一期工程安裝2臺(tái)350MW機(jī)組。鍋爐系亞臨界、強(qiáng)制循環(huán)、汽包燃煤爐，該爐為單爐膛、Π型布置、一次中間再熱、平衡通風(fēng)、鋼架爐，半露天布置、固態(tài)排渣。鍋爐配有3臺(tái)爐水泵，2臺(tái)運(yùn)行和1臺(tái)備用。采用4臺(tái)雙進(jìn)雙出鋼球磨煤機(jī)，直吹式正壓制粉系統(tǒng)，2臺(tái)雙速離心式引風(fēng)機(jī)。脫硫裝置采用一爐一塔，設(shè)有煙氣旁路通道，每臺(tái)機(jī)組分別設(shè)置1臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)。各型風(fēng)機(jī)有關(guān)參數(shù)，如表1所示。

表1 各型風(fēng)機(jī)有關(guān)參數(shù)

2 改造為聯(lián)合風(fēng)機(jī)后帶來(lái)的風(fēng)險(xiǎn)

將鍋爐引增風(fēng)機(jī)改造為聯(lián)合風(fēng)機(jī)后，提高了單臺(tái)聯(lián)合風(fēng)機(jī)的工作壓頭，最高可達(dá)10kPa以上。因此，在設(shè)計(jì)階段，應(yīng)從參數(shù)、系統(tǒng)、結(jié)構(gòu)、設(shè)備等方面采取措施。設(shè)計(jì)時(shí)，重點(diǎn)是保證最大聯(lián)合風(fēng)機(jī)壓頭低于鍋爐爐膛設(shè)計(jì)瞬態(tài)壓力、低于鍋爐煙道和電除塵器的設(shè)計(jì)壓力，校核煙道系統(tǒng)及設(shè)備的強(qiáng)度，若煙道和電除塵器的強(qiáng)度不能滿足要求，必須對(duì)設(shè)備進(jìn)行加固處理。選擇合適的熱控調(diào)節(jié)技術(shù)，預(yù)設(shè)防爆設(shè)施，保證在極限工況下鍋爐爐膛的安全，避免設(shè)備損壞。

（1）根據(jù)《電站鍋爐爐膛防爆規(guī)程》的要求，在MFT后，聯(lián)合風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)應(yīng)繼續(xù)運(yùn)行5min，但是當(dāng)爐膛壓力超過(guò)MFT之后，因聯(lián)合風(fēng)機(jī)繼續(xù)運(yùn)行，負(fù)壓可能超原設(shè)計(jì)壓力，造成鍋爐爐膛和電除塵器等設(shè)備的損傷。

（2）引增風(fēng)機(jī)合一改造后，聯(lián)合風(fēng)機(jī)壓頭明顯增大，在異常工況下，鍋爐的負(fù)壓波動(dòng)也會(huì)變大，對(duì)熱控在鍋爐負(fù)壓調(diào)節(jié)、保護(hù)定值的設(shè)定等方面提出了更高的要求，還需滿足機(jī)組RB功能，保持單臺(tái)聯(lián)合風(fēng)機(jī)的穩(wěn)定運(yùn)行。

3 完善熱控保護(hù)邏輯

3.1 超限時(shí)聯(lián)跳送風(fēng)機(jī)和聯(lián)合風(fēng)機(jī)

引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)合并后，與改進(jìn)前的系統(tǒng)壓力相比，壓頭有了較大增加。在機(jī)組系統(tǒng)中，鍋爐爐膛的最高壓力報(bào)警值為300Pa，最低壓力報(bào)警值為－400Pa、MFT動(dòng)作的峰值為3.73kPa，MFT動(dòng)作的最低值為－5.88kPa。當(dāng)鍋爐 MFT動(dòng)作后，若爐膛壓力超過(guò)上限3.73kPa，延時(shí)5min聯(lián)鎖停止聯(lián)合風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)運(yùn)行，若爐膛壓力低于下限－5.88kPa，立即停止聯(lián)合風(fēng)機(jī)和送風(fēng)機(jī)運(yùn)行。在熱控的實(shí)施過(guò)程中，采用原有的爐膛壓力開(kāi)關(guān)，測(cè)量值為三取二，再將信號(hào)送至送風(fēng)機(jī)和聯(lián)合風(fēng)機(jī)保護(hù)邏輯電路中，一旦滿足聯(lián)鎖條件，即聯(lián)鎖跳閘送風(fēng)機(jī)和聯(lián)合風(fēng)機(jī)，防止?fàn)t膛和煙道及電除塵器的變形損壞。改進(jìn)后的保護(hù)邏輯電路圖，如圖1所示。

圖1 改進(jìn)后新增加保護(hù)邏輯圖

3.2 提高聯(lián)合風(fēng)機(jī)自身的保護(hù)能力

引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)合并為引增合一的聯(lián)合風(fēng)機(jī)后，使風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)的功率增加，成為重大輔助設(shè)備之一，且對(duì)運(yùn)行可靠性提出了更高要求。為此，需對(duì)聯(lián)合風(fēng)機(jī)增加運(yùn)行保護(hù)，既要保護(hù)設(shè)備，又要防止誤動(dòng)作。原引風(fēng)機(jī)和電動(dòng)機(jī)沒(méi)有聯(lián)鎖跳閘條件，此次改造中，新增的測(cè)點(diǎn)分別位于引風(fēng)機(jī)推力軸承和支承軸承，共9處，報(bào)警值設(shè)為90℃，跳閘值設(shè)為110℃，并在邏輯組態(tài)中選三取二，用做引風(fēng)機(jī)保護(hù)跳閘條件。聯(lián)合風(fēng)機(jī)電動(dòng)機(jī)的定子溫度保護(hù)定值溫度測(cè)點(diǎn)共有6處，將130℃設(shè)為報(bào)警值。

3.3 聯(lián)合風(fēng)機(jī)保護(hù)和邏輯改進(jìn)

技術(shù)改造后，將脫硫跳閘信號(hào)分別送至聯(lián)合風(fēng)機(jī)保護(hù)和鍋爐保護(hù)系統(tǒng)（MFT）中，測(cè)量值同樣是三取二，做為聯(lián)合風(fēng)機(jī)跳閘和MFT的動(dòng)作條件。脫硫跳閘的定義為3臺(tái)漿液循環(huán)泵全?；蛭账肟诘臒煖卮笥?5℃（測(cè)量值為三取二）。

保護(hù)電路和邏輯功能中，增加了同側(cè)聯(lián)合風(fēng)機(jī)、送風(fēng)機(jī)、空預(yù)器的跳閘聯(lián)鎖。保護(hù)電路的邏輯圖，如圖2所示。

圖2 增加保護(hù)功能的聯(lián)合風(fēng)機(jī)邏輯圖

（1）聯(lián)合風(fēng)機(jī)油泵全停，延時(shí)30s，聯(lián)跳聯(lián)合風(fēng)機(jī)。

（2）同側(cè)送風(fēng)機(jī)跳閘，聯(lián)跳聯(lián)合風(fēng)機(jī)。

（3）同側(cè)空預(yù)器跳閘，延時(shí)30s，聯(lián)跳聯(lián)合風(fēng)機(jī)。

（4）脫硫跳閘，測(cè)量值三取二后聯(lián)跳聯(lián)合風(fēng)機(jī)。

4 機(jī)組低負(fù)荷聯(lián)合風(fēng)機(jī)控制特性

4.1 聯(lián)合風(fēng)機(jī)出力控制

引增合一聯(lián)合風(fēng)機(jī)改造后，引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)合二為一，調(diào)節(jié)對(duì)象單一，對(duì)負(fù)荷變化的響應(yīng)速度快，能夠在特殊工況下，根據(jù)鍋爐爐膛負(fù)壓的變化，調(diào)節(jié)風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉開(kāi)度，使鍋爐負(fù)壓能夠穩(wěn)定在標(biāo)準(zhǔn)范圍內(nèi)，避免出現(xiàn)機(jī)組跳閘或鍋爐負(fù)壓的劇烈波動(dòng)。

4.2 聯(lián)合風(fēng)機(jī)雙配置平衡控制

聯(lián)合風(fēng)機(jī)進(jìn)行了出力調(diào)平控制，風(fēng)機(jī)調(diào)平以電流作為唯一參數(shù)量進(jìn)行控制，以適應(yīng)風(fēng)機(jī)變負(fù)荷的特性工況。

5 結(jié) 語(yǔ)

通過(guò)分析，在聯(lián)合風(fēng)機(jī)技術(shù)改造中，實(shí)現(xiàn)了鍋爐爐膛和煙道及電除塵器防超壓控制，提高了設(shè)備安全運(yùn)行的能力，解決了聯(lián)合風(fēng)機(jī)熱控改進(jìn)中的關(guān)鍵技術(shù)問(wèn)題。對(duì)于超低負(fù)荷聯(lián)合風(fēng)機(jī)的特性控制，提出了技術(shù)改進(jìn)措施和運(yùn)行方式。通過(guò)這些措施的實(shí)施，聯(lián)合風(fēng)機(jī)的耗電率明顯下降，改進(jìn)前引風(fēng)機(jī)耗電率為0.72%，增壓風(fēng)機(jī)的耗電率為0.70%，改造后，聯(lián)合風(fēng)機(jī)的耗電率為1.15%，聯(lián)合風(fēng)機(jī)與改造前引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)的耗電率相比下降了0.27%，節(jié)能改造達(dá)到了預(yù)期目標(biāo)。實(shí)際運(yùn)行中，系統(tǒng)熱控系統(tǒng)的調(diào)節(jié)和保護(hù)電路的運(yùn)行正常。