火力发电厂湿法脱硫装置

　　摘要：本文针对湿法脱硫技术中的脱硫增压风机和引风机合并设置后，脱硫装置在运行、启停以及故障情况对锅炉主机系统的影响进行分析说明，为增压风机与引风机机机组的稳定运行提供一定理论基础。
　　关键词：湿法烟气脱硫系统，增压风机，引风机，合并
　　0引言
　　随着国内湿法脱硫技术的不断发展，对于许多新建机组在建设脱硫装置时，采用了引风机及增压风机合并的配置方案。该系统配置可以大大提高脱硫装置运行时风机的总体效率、降低运行电耗，并且由于合并后仅对引风机风压有所提高外，设备容量基本不变，因此也降低的投资费用，同时由于设备数量的减少，大大减少了故障情况以及检修维护工作。且国家对火力发电厂污染物排放越来越严格的要求，特别是采用无旁路脱硫装置的工程，引风机和增压风机合并配置越来越成为一种趋势，甚至作为标准进行配置。
　　与传统机组引风机加增压风机配置方式相比，由于引风机的出力和调节，除了稳定炉膛负压外还需兼顾脱硫装置的运行状况，因此其运行和调节更为复杂，现就主机及脱硫装置运行、启停、故障各种情况对该配置方案进行说明：
　　1引风机运行、调节原则及脱硫装置与主机信号交换
　　本配置方案中，引风机运行及调节原则为：以稳定炉膛负压为主自动调节风机叶片角度，以脱硫装置入口压力为反馈信号由变频装置进行跟随调节；以一台引风机为主调，另一台风机跟随调节；
　　2脱硫装置与主机信号交换
　　与常规的脱硫装置相比，除通常的脱硫装置启停信号、脱硫装置跳闸信号、脱硫装置挡板开关信号、脱硫装置重故障信号需由脱硫装置送至主机外，还需增加脱硫装置入口压力信号、脱硫装置入口温度信号。
　　其中脱硫装置入口压力信号作为旁路和脱硫装置切换的监视信号和控制信号，同时也作为引风机的反馈调节信号；脱硫装置入口温度信号则作为旁路和脱硫装置切换的监视信号。
　　对于主机送至脱硫装置信号，需增加引风机故障信号，在脱硫DCS与旁路挡板信号连锁，也可将该信号并入主机MFT信号中。
　　3脱硫装置运行对主机的影响
　　由于脱硫装置运行是，在负荷稳定的情况下，系统阻力基本稳定，因此对于锅炉而言，脱硫装置无影响；在负荷变化的情况下，引风机的调节出炉膛负压信号外跟随脱硫装置预先设置的脱硫装置入口压力设定数据或曲线进行调节，对主机无影响，仅需对引风机调节严密监视；
　　4脱硫装置启停对主机的影响
　　当烟气由旁路切换至脱硫装置时，即脱硫装置启动时，引风机在位置炉膛负压基本恒定的情况下，根据脱硫装置入口压力值并配合旁路挡板调节执行器，缓慢调节引风机的转速，当脱硫装置入口压力值达到设定值时，才完全关闭旁路挡板门，烟气平稳进入脱硫装置，因此脱硫装置启动时对主机无影响；脱硫装置停运过程类似；
　　5脱硫装置故障对主机的影响
　　一般脱硫装置故障需切换旁路，烟气压力会瞬间变化，因此对于引风机而言，瞬间的波动势必造成炉膛负压一定波动，特别对于本配置方案中，引风机有脱硫装置和无脱硫装置运行时压头变化较大、变频调节相对滞后，更会造成脱硫装置故障快速切换时对主机造成影响。
　　造成脱硫装置故障切换的情况包括以下几种：
　　•锅炉MFT
　　•循环泵运行台数过少
　　•脱硫装置入口烟气温度高
　　•脱硫装置入口烟气压力高
　　•脱硫装置入口烟气压力低
　　•脱硫装置入口烟尘量过高（即除尘器不是所有的电场在工作）
　　•锅炉任意一个油枪投入运行
　　1） 锅炉MFT（主机故障）导致脱硫装置跳闸
　　此情况下，主机本身已经处于不稳定情况，因此此时允许脱硫装置快速切换。
　　2） 循环泵运行台数过少
　　为保证吸收塔及内部件和净烟道中的设备和防腐安全运行，常规脱硫装置规定，当循环泵运行台数低于2台时，脱硫装置需跳闸切换。对于本配置方案，我公司对系统进行了调整设计，在吸收塔入口前均设置了事故喷淋系统，并与循环泵运行数量连锁。其事故喷淋量按全部循环泵故障停运情况下，确保吸收塔入口烟气温度低于吸收塔及内部件和净烟道中的设备和防腐要求的运行设计最低温度，同时对该中情况下脱硫装置跳闸信号进行延时保护，确保引风机平稳过渡到旁路运行状态，确保该情况下脱硫装置跳闸对主机无影响。
　　3） 脱硫装置入口压力过高或过低
　　脱硫装置入口压力过高或过低保护，主要是防止过高的正负烟气压力造成对脱硫装置设备及烟道的损坏。对于本配置方案，我方所提供的所有烟气系统的设备和部件，其设计压力等级均与主机烟道设计压力等级保持一致，同时对该中情况下脱硫装置跳闸信号进行延时保护，确保引风机平稳过渡到旁路运行状态，，确保该情况下脱硫装置跳闸对主机无影响。
　　4） 脱硫装置入口烟尘量过高
　　脱硫装置入口烟尘过高会造成脱硫装置系统脱硫率下降甚至坏浆，过多的烟尘也会加速浆液设备和部件的磨损，因此需设置该保护信号。对于本配置方案，我方对该中情况下脱硫装置跳闸信号进行延时保护，虽然对脱硫装置脱硫率以及设备运行有一定影响，但是能够确保引风机平稳过渡到旁路运行状态，确保该情况下脱硫装置跳闸对主机无影响。但如果该情况出现较频繁，需对所有浆液设备进行检查和维护，并严密监视浆液成分及灰分的比例和变化。
　　5） 锅炉任意一个油枪投入运行
　　一般在低负荷下，锅炉会短时投油，一般为保证石膏及浆液品质和脱硫效率，该情况下脱硫装置一般会选择快速跳闸连锁。对于本配置方案，我方对该中情况下脱硫装置跳闸信号进行延时保护，虽然对脱硫装置脱硫率以及设备运行有一定影响，但是能够确保引风机平稳过渡到旁路运行状态，确保该情况下脱硫装置跳闸对主机无影响。但如果该情况出现较频繁，需对所有浆液设备进行检查和维护，并严密监视浆液成分及灰分的比例和变化，石膏品质会有所降低。
　　综上所述，由于对脱硫装置的信号交换和控制逻辑进行了优化和调整，虽然牺牲了短时脱硫效率以及石膏品质，但是基本能够确保脱硫装置在各种状况下不会造成对主机影响。目前，我公司盘县项目、景德镇项目、河北良村项目、重庆合川项目以及万州盐化工供热机组已采用增压风机与引风机合并的方式，从以上项目的运行来看，增压风机与引风机合并设置还是按常规的分开设置，都能保证脱硫装置的平稳运行，且外高桥三期2×1000MW机组及国电黄金埠目前在机组低负荷运行时，采用停运增压风机、利用引风机的裕量来克服脱硫装置所需要系统阻力，从而降低厂用电耗。因此采用引风机和增压风机合并的运行方式是可行并安全的。
　　6结束语
　　湿法烟气脱硫系统不使用增压风机是切实可行的。适当将锅炉引风机功率加大，不使用增压风机可以大幅降低脱硫系统造价，减少脱硫系统运行维护成本。但要使脱硫装置能够平稳的运行，对电厂锅炉系统影响降到最小，必须从烟气脱硫工程上把好每一关，重视脱硫装置的可研、招标、设计、施工、调试以及运行维护等各个环节。国内对烟气脱硫技术的研究主要集中在脱硫方法、工艺设计和系统优化研究上，随着大批脱硫装置的投运，其腐蚀与磨损问题越来越引起了人们的重视，相关科研和技术人员也正在致力于寻找适合我国国情的更有效的防腐和防磨方法。总之，烟气脱硫装置，是一个比较系统和复杂的工程，只有组织和调动好运行团队，建立起切实可行科学的制度，才能使脱硫技术水平以及管理经验得到提高，才能有效的降低脱硫装置对电厂锅炉系统的影响。
　　参考文献
　　[1]《工业脱硫技术》化学工业出版社.
　　[2]李继莲.烟气脱硫实用技术[J].中国电力出版社,2008,(5)

《火力发电厂湿法脱硫装置》

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