刘增锋 赵一平
（山西漳泽电力股份有限公司蒲洲发电分公司，山西 运城 044500）
摘要：蒲洲发电分公司为响应国家环保政策要求，在机组等级检修时对脱硫系统进行了改造，拆除了脱硫系统烟气旁路。现分析脱硫系统旁路拆除后设备运行可靠性对机组安全运行的影响，通过优化脱硫系统及锅炉相关保护逻辑，增设事故烟气喷水减温系统，修改工艺流程及相应DCS逻辑，保证了取消脱硫旁路后机组安全可靠运行。
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关键词 ：脱硫；增压风机；旁路挡板；保护
0引言
蒲洲发电分公司2×300 MW机组脱硫系统于2006年随机组竣工投入运行，2008年后由于机组燃煤硫分增高，脱硫系统运行困难，烟气超标排放。为满足国家环保要求，于2010—2011年陆续对#1、#2机组原脱硫系统进行了增容改造，改造后脱硫效率≥95.5%。
脱硫系统设置烟气旁路，在原烟道和净烟道之间设计有旁路烟道及旁路挡板，当机组正常运行时，烟气经引风机及增压风机进入吸收塔。当增压风机或脱硫系统发生故障时，可以开启脱硫旁路挡板，烟气通过旁路烟道进入烟囱排放，以免因为增压风机或脱硫系统故障而导致机组停运。
在脱硫系统运行期间，此方案对主机组正常安全运行起到了切实的保护作用。但随着国家环保政策的日益严格，2010年后各地相继出台了地方规定，要求对安装有旁路烟道的脱硫系统进行改造，拆除旁路烟道，防止偷排。蒲洲发电分公司公司响应国家环保政策要求，在2013年1B检修、2014年2C检修期间取消了旁路挡板及其辅助设备，增设事故烟气喷水减温系统，并且对脱硫系统、主机系统DCS逻辑进行了优化。
1脱硫无旁路运行存在的问题
由于脱硫系统的烟气旁路取消，增压风机、吸收塔将成为锅炉烟气的必经通道，该通道发生任何问题，都将危及机组的安全、稳定运行，因此，必须保障脱硫系统的安全性和可靠性，达到要求的脱硫效率，减少机组停运率，保证可用率。但这势必对脱硫装置主、辅设备的可靠和稳定运行提出更高的要求，做到与发电机组主设备同等可靠、同步运行、同步检修，这也对锅炉运行提出了更高的要求，须在事故紧急工况时能安全运行。
1.1增压风机运行的可靠性
蒲洲发电分公司每台炉烟气系统只配了一台增压风机，取消脱硫烟气旁路后，若增压风机出现故障停运，将触发机组RB动作。因此增压风机与主机的六大风机和给水泵同样重要，加强增压风机的运行维护极其重要。
1.2浆液循环泵的可靠性
浆液循环泵是脱硫系统的重要设备，循环泵的跳闸会引起脱硫效率降低，净烟气排放不达标。甚至可能由于烟气量大导致吸收塔内烟气温度高，引起吸收塔内部部件及防腐层损坏。
1.3吸收塔的超温保护
原脱硫系统没有设计事故喷淋系统，当原烟气温度高于165 ℃时，触发FGD跳闸信号，使增压风机跳闸并打开旁路挡板，防止高温烟气进入吸收塔超温。取消脱硫烟气旁路后，吸收塔成了烟气流通的唯一通道，为防止主机系统故障导致高温烟气进入吸收塔破坏吸收塔内部设备及防腐层，需加装事故喷淋系统并增加烟气温度高触发锅炉MFT逻辑。喷淋冷却设置二级，均布置于吸收塔入口前的烟道内。每个喷嘴流量为2～12 m3/h，喷嘴布置保证当喷淋时能将烟道断面全覆盖。事故喷淋水量约200 t/h，事故喷淋水设置两路供水，一路为除雾器冲洗水，另一路为消防水。正常情况由除雾器冲洗水泵供给，除雾器冲洗水泵事故时用消防水，以确保供水系统的可靠性，供水管路阀门设计为断电自动打开气动阀门，当气动阀门失电时，阀门开启，避免由于系统失电对喷淋系统造成影响。为避免喷淋管喷嘴堵塞，设置反吹装置，在不进行事故喷淋时，定期用压缩空气对喷嘴进行吹扫，防止烟气倒灌导致喷嘴堵塞，吹扫气源近取自氧化风机母管。喷淋水进入增压风机底部烟道沟槽，排入吸收塔区集水坑，由增设的一台集水坑泵排出。
1.4引风机出口与增压风机入口烟道的压力保护
原设计中，原烟气压力高于500 Pa或低于-800 Pa时，快开旁路挡板。取消旁路挡板后，为防止引风机出口与增压风机入口烟道超压，需对该段烟道的烟气压力进行监测，一旦参数越限，及时提供报警，必要时需停炉。
2热工控制逻辑优化
2.1脱硫DCS系统逻辑优化内容
（1） FGD跳闸触发锅炉MFT：净烟气温度高于80 ℃，延时15 s触发MFT（三选二，新增测点）；逻辑组态在单元脱硫DCS系统控制器内，并将3个模拟量输入信号、3个开关量输出信号布置在不同的板卡上。
（2） 送主机信号：脱硫系统已投用。浆液循环泵运行两台以上。
（3） 增压风机启动允许条件：1） 吸收塔任意两台浆液循环泵运行；2） 增压风机静叶开度＜30%；3） 脱硫入口烟温＜170 ℃；4） 电气设备无故障；5） 无事故按钮分闸信号；6） 冷却风机至少运行一台；7） 设备无跳闸首出。
（4） 联锁跳增压风机：引风机全跳。
（5） 除雾器冲洗水泵联锁启动条件（下面任一条件）：1） 浆液循环泵全停；2） 原烟气温度高于150 ℃；3） 净烟气温度高于60 ℃延时5 s；
4） 仅有一台浆液循环泵运行。联启除雾器冲洗水泵按A、B、C所选进行，压力低于0.5 MPa联启第二台泵。联启除雾器冲洗水泵保护信号为脉冲信号，便于除雾器冲洗水泵联启后运行人员能根据现场情况手动启停。
（6） 脱硫事故喷淋联锁打开条件：1） 原烟气温度高于160 ℃或净烟气温度高于60 ℃延时5 s，联锁开启一级事故喷淋气动门；2） 原烟气温度高于170 ℃或净烟气温度高于70 ℃延时5 s，联锁开启二级事故喷淋气动门。开启一、二级事故喷淋系统阀门保护信号为脉冲信号，便于阀门开启后运行人员能根据现场情况手动关闭。
（7） 消防水事故喷淋气动阀联锁打开条件：脱硫系统失电。
（8） 增压风机运行、跳闸信号送主机：增压风机运行3个信号逻辑组态需在单元脱硫DCS系统控制器内，并将3个开关量输出信号布置在不同的板卡上。
（9） 取消的逻辑、顺控：1） 增压风机、旁路挡板、原烟气挡板、净烟气挡板、吸收塔排空门顺控逻辑取消；2） 保护脱硫开旁路挡板逻辑取消；3） 烟气系统启动允许条件逻辑部分取消；4） 增压风机跳闸保护中振动保护逻辑取消，电机线圈温度保护只设报警；5） 原FGD跳闸请求锅炉MFT逻辑取消；6） 入口烟温小于140 ℃自动停原事故喷淋逻辑取消；7） 原FGD跳闸逻辑取消；8） 吸收塔液位低保护停循环泵、氧化风机、石膏排浆泵逻辑取消；9） 循环泵、氧化风机、石膏排浆泵启允许中对吸收塔液位要求逻辑取消；10） 氧化风机启允许中对净烟挡板或吸收塔排空门的要求逻辑取消；11） 氧化风机保护停中对净烟挡板或吸收塔排空门的要求逻辑取消；12） 原、净烟气挡板对除雾器冲洗程控运行影响逻辑取消；13） 循环泵入口压力小于40 kPa保护停逻辑取消；14） 氧化风机保护停中对原烟气压力要求逻辑取消；15） 循环泵停顺控条件净烟气挡板关逻辑取消；16） 烟气系统中挡板密封风机及加热器相关逻辑全部取消；17） #2机组主机引风机画面中脱硫旁路挡板信号取消及画面修改；18） 循环泵、氧化风机、真空泵电机线圈温度保护只设报警。
2.2主机侧DCS系统逻辑修改
（1） 主机DCS侧增加由脱硫DCS侧送来的两个模拟量信号做画面显示：1） FGD入口压力；2） FGD入口温度。
（2） 主机DCS侧增加由脱硫DCS侧送来的4个开关量信号：1） 脱硫请求主机MFT，三取二后触发MFT（3个开关量输入信号要分布在不同的板卡上）；2） 脱硫投运、FGD紧急跳闸两个信号做画面显示，报警；3） 增压风机跳闸三取二后触发机组RB同时进行报警（3个开关量输入信号要分布在不同的板卡上）。
（3） 主机DCS侧增加送往脱硫DCS侧两个模拟量信号：1） 引风机A静叶开度；2） 引风机B静叶开度。
（4） 主机DCS侧增加送往脱硫DCS侧四个开关量信号：1） 任一油枪投运；2） 主机MFT；3） A引风机停运；4） B引风机停运。
（5） 主机DCS侧将送脱硫DCS锅炉热负荷改为机组负荷。
3结语
蒲洲发电分公司#1、#2机组取消脱硫旁路烟道后，对热工控制逻辑进行了优化，设备运行状况良好；#1机组分别发生一次风机故障和增压风机变频故障RB动作，烟气压力稳定，脱硫系统运行正常。
收稿日期：2015-09-06
作者简介：刘增锋（1974—），男，山西芮城人，助理工程师，设备维护部主管，研究方向：火电厂热力过程自动控制。