1000MW超超臨界火電機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)旁路擋板改進(jìn)

李存懷

作者通聯(lián)：華電國際鄒縣發(fā)電廠熱工隊 山東鄒城市唐村鎮(zhèn) 273522

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一、火電機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)旁路擋板控制

華電國際鄒縣發(fā)電廠四期工程2×1000MW國產(chǎn)引進(jìn)型超超臨界燃煤火電機(jī)組配套的煙氣脫硫系統(tǒng)（FGD）由山東三融環(huán)保工程有限公司總承包，采用石灰石—石膏濕法脫硫工藝。為確保FGD故障或不投運(yùn)時，機(jī)組鍋爐正常運(yùn)行，采取100%旁路煙道方式，即在增壓風(fēng)機(jī)入口側(cè)設(shè)計旁路擋板A，在煙囪側(cè)設(shè)計旁路擋板B。FGD旁路擋板為全套意大利STI執(zhí)行機(jī)構(gòu)，控制原理見圖1，A/B側(cè)旁路擋板開啟（FGD切除），煙氣通過旁路擋板直接排往煙囪；A/B側(cè)旁路擋板手動逐步關(guān)閉（FGD投入），煙氣切換至煙氣脫硫裝置。旁路擋板控制主要特點如下。

圖1

（1）DCS發(fā)出4～20mA信號，可連續(xù)對旁路擋板進(jìn)行開關(guān)定位操作。有利于脫硫投入過程中保持增壓風(fēng)機(jī)入口壓力穩(wěn)定，保證旁路煙道和脫硫裝置之間平穩(wěn)過渡切換，不影響機(jī)組鍋爐正常運(yùn)行。

（2）FGD故障時，聯(lián)鎖保護(hù)切除脫硫系統(tǒng)，DCS控制邏輯可發(fā)出快開信號，操作員也可在DCS上操作快開，快速打開旁路擋板門。速度過慢則會引起爐膛負(fù)壓急劇增加，造成鍋爐MFT跳閘，最好小于15s（打開速度過快會造成引風(fēng)機(jī)出口和鍋爐爐膛壓力較大波動）。每次快開后，必須操作復(fù)位才能對擋板進(jìn)行操作。

（3）確保旁路擋板嚴(yán)密關(guān)閉，否則造成未脫硫原煙氣的泄漏，影響脫硫效率，并可能導(dǎo)致廠用電率上升。

二、存在的問題及改進(jìn)措施

1.擋板動作機(jī)構(gòu)

A/B側(cè)擋板分為上下兩組擋板，1個氣缸帶動一組擋板，兩個氣缸進(jìn)氣回路并聯(lián)，定位器安裝在下?lián)醢濉?zhí)行器動作時，因上下?lián)醢逅茏枇Σ煌?，往往上下?lián)醢宀煌?，同時擋板執(zhí)行機(jī)構(gòu)過調(diào)、定位不準(zhǔn)。操作擋板時，負(fù)壓波動大，影響機(jī)組安全。

改進(jìn)措施：對上下?lián)醢寰偷胤珠_控制，在上擋板氣缸增加SIEMENS SIPART PS2智能閥門定位器。上下?lián)醢蹇刂茊卧姶砰y并聯(lián)，這樣有快開信號上下?lián)醢鍒?zhí)行機(jī)構(gòu)能同步打開。SIPART PS2定位器組態(tài)定位時注意：①通過機(jī)械配合，確保擋板動作靈活可靠，氣缸和擋板門在關(guān)閉位置動作靈活，不應(yīng)有卡澀（定位器組態(tài)初始化時若擋板門卡澀，定位器會誤定擋板門起、終點位置，造成擋板門關(guān)不嚴(yán)）。②充分利用SIPART PS2定位器“緊密關(guān)閉”功能，將第39項緊閉功能參數(shù)“YCLS”設(shè)定在“do”，可使DCS指令在0.5%以下時起到緊密關(guān)閉功能。

2.氣動系統(tǒng)

（1）A/B側(cè)擋板儀用氣氣源共用一個氣源總閥，且儲氣罐氣源不能隔離，這樣某側(cè)執(zhí)行機(jī)構(gòu)氣路故障時無法隔離，只能A/B側(cè)擋板全開，影響機(jī)組脫硫效率。

改進(jìn)措施：增加分別通向A/B側(cè)擋板氣源的隔離閥，在A/B側(cè)擋板儲氣罐出口加裝閥門，這樣某側(cè)擋板檢修時可避免擋板執(zhí)行機(jī)構(gòu)因氣源壓力低而快開，且不影響其他擋板。

（2）儀用氣質(zhì)量不高，造成旁路擋板定位器氣路堵塞，閥門拒動。儀用氣氣源管路存在U型段，冬季氣溫低加之儀用氣含水，管路結(jié)冰，儀用氣被節(jié)流，旁路擋板儀用氣壓力降低，導(dǎo)致旁路擋板失氣快開。由于旁路擋板失氣快開是通過氣源切換閥聯(lián)通儲氣罐實現(xiàn)，不是DCS發(fā)出的快開指令，因此擋板指令不置100%，而保持原來指令，這樣送氣時，若閥門指令仍在0%，閥門會快速關(guān)閉，造成負(fù)壓大幅波動，影響機(jī)組安全。

改進(jìn)措施：加強(qiáng)壓空設(shè)備維護(hù)和定期排水，加裝空氣過濾器過濾儀用氣雜質(zhì)，提高儀用氣質(zhì)量。改造部分儀用氣管路，除去U型管路水平段，冬季在儀用氣管路增加伴熱，加裝變送器檢測儀用氣壓力，核準(zhǔn)旁路擋板儀用氣壓力低開關(guān)報警值，確保能及時發(fā)現(xiàn)儀用氣壓力低。

3.DCS邏輯設(shè)計

DCS邏輯設(shè)計增壓風(fēng)機(jī)出口電動門開到位信號丟失將引起旁路快開，目前增壓風(fēng)機(jī)出口使用EMG電動門，其特性是若閥門失電，電動門開到位信號丟失，造成擋板誤動。旁路擋板試驗不能A、B側(cè)分開進(jìn)行，操作時負(fù)壓擾動大，嚴(yán)重影響機(jī)組安全。

改進(jìn)措施：①改進(jìn)DCS邏輯，將增壓風(fēng)機(jī)出口電動門未開到位快開旁路更改為增壓風(fēng)機(jī)出口電動門未開到位和關(guān)到位同時滿足快開旁路擋板。②修改邏輯，增加旁路檔板未在全關(guān)位或擋板已開且位返大于90%置指令為100%，DCS內(nèi)點擊復(fù)位按鈕，復(fù)位快開指令，一定程度避免擋板失氣快開、送氣時擋板快關(guān)現(xiàn)象，減少鍋爐負(fù)壓波動可能性。③更改擋板控制，分開控制面板，做試驗可單獨操作，正常時可投入聯(lián)鎖，可有效避免擋板試驗時擾動。

FGD旁路擋板控制優(yōu)化后，F(xiàn)GD穩(wěn)定投入，保證了機(jī)組安全，提高了脫硫效率。上述控制優(yōu)化對同類FGD旁路擋板門的使用也有一定參考作用。