论300MW机组脱硫系统增容改造后的运行特点及效益侯鹏飞

论300MW机组脱硫系统增容改造后的运行特点及效益侯鹏飞

侯鹏飞

(陕西省清水川能源股份有限公司陕西榆林719400)

摘要：目前，随着我国经济水平的不断提高，社会各行各业都面临着巨大的发展前景，热电公司作为一个重要的部门，对于社会经济效益的提高具有十分重要的作用。供热机组是热电公司当中的一个主要部件，在工作的过程中往往都在采用石灰石-石膏脱硫法，这种方法不仅具有较高的脱硫率，而且在实施的过程中需要的成本相当低，适合大部分的烟气脱硫。但是纵观目前300MW机组脱硫系统的工作现状，会发现受系统设计不合理性的限制，机组运行的稳定性以及可靠性受到了前所未有的挑战。本文从脱硫技术的逻辑保护入手，对于脱硫系统增容改造的技术以及之后的运行特点进行了全面的阐述，希望为相关单位提供一个有价值的参考。

关键词：300MW机组；脱硫系统；增容改造；运行特点；效益

引言：从现阶段的工作状况来看，我国300MW机组脱硫技术不仅符合相关的环保效益，而且对于机组经济效益的提高也提供了一个保障。但是这项脱硫工艺的容量相当小，这项不合理的设计使得整个系统的正常稳定运行都受到了不同程度的干扰。本公司的两台脱硫设备都可以实现设备的机封冷却水，但是这两项设备会出现不同程度的互相干扰。另外，这项逻辑保护对于跳闸之后的脱硫退出也会产生不同程度的干扰，因此需要结合相关的技术进行机组的增容改造，使得设备的运行特点以及效益与社会需要相匹配。

一、脱硫系统的增容改造及目的

根据国家节能减排政策要求，来宾电厂2×125MW机组于2010年5月正式关停。为充分利用125MW机组的脱硫设备，增加2×300MW机组脱硫系统的脱硫出力，2010年对3、4号机组脱硫系统进行增容改造，将3、4号机组的部分烟气引入2×125MW机组的脱硫系统（以下简称125MWFGD），新增设的烟道尺寸为：长度270m；高度6.4m；宽度5m。由于烟道较长，为克服烟道阻力，更换了125MWFGD原来的增压风机，更换后的增压风机可满足处理2×300MW机组任何一台机组BMCR工况下的烟气量（951171m3/h）的要求。改造后的脱硫系统可实现：

1.在3、4号机组负荷较高并且FGD入口SO2浓度超设计值时，将3、4号炉部分烟气分流进入125MWFGD进行处理，3套脱硫系统同时运行（即2炉3塔运行方式），且这3套脱硫系统排放的SO2浓度均符合小于400mg/m3的要求。根据计算，改造后入炉煤硫含量由原来的2.5%~3%可提高到4.5%，脱硫系统入口SO2浓度由原来的6700mg/m3提高到10691mg/m3。

2.3号、4号机组中任何一台机组的脱硫系统出现故障时，可将3号或4号机组的烟气量全部抽到125MWFGD进行处理，125MWFGD相当于3、4号机组的备用脱硫系统（备用运行方式），实现停运3号或4号机组的脱硫系统而不停运机组，大大提高了脱硫系统运行的可靠性。

二、炉3塔脱硫系统的运行和调整

（一）2炉3塔运行的保护逻辑

来宾电厂脱硫系统的增容改造项目取消了125MWFGD原设置的烟气旁路挡板门，因而当125MWFGD因故障造成停运或增压风机跳闸时，3号或4号机组脱硫系统的增压风机无法在短时间内将进入125MWFGD处理的烟气拉回，会造成3号或4号机组炉膛压力增加甚至造成锅炉事故停运。为保证3、4号机组的安全运行，以3、4号炉分流进入125MWFGD的烟气挡板门开度为信号，设置了以下保护逻辑：

1.当3、4号炉分流进入125MWFGD的烟气挡板门开度均超过5%，125MWFGD因故障造成增压风机跳闸时，3、4号机组的脱硫系统烟气旁路挡板门联动打开（但300MW机组脱硫系统不停运）。同时，如果3号4号机组的脱硫系统因故障造成增压风机跳闸时，相应125MWFGD的增压风机也跳闸停运。

2.当3、4号炉分流进入125MWFGD的烟气挡板门有1个挡板门开度超过5%，125MWFGD因故障造成增压风机跳闸时，烟气挡板门开度超过5%的125MW机组脱硫系统的烟气旁路挡板门打开（300MW机组脱硫系统不停运）。同时，3号炉或4号炉FGD因故障造成增压风机跳闸时，相应125MWFGD的增压风机也跳闸停运。3）125MWFGD启动时，3、4号机组分流进入125MWFGD的烟气挡板门只能有1个打开，且开度大于5%，如果2个挡板门均打开且开度超过5%或均未打开，125MWFGD增压风机不能启动。由于以上保护设置，脱硫系统在调试运行过程中的MFT对锅炉的运行没有任何影响。

（二）125MWFGD作为备用脱硫系统的运行情况

9月6日18∶00左右，来宾电厂4号机组脱硫系统因故障需停运处理，4号机组负荷约为290MW，停运4号机组脱硫系统，将4号机组的烟气全部抽到125MWFGD系统进行处理，此时4号机组不停运并保持负荷不变，同时将3号炉分流进入125MWFGD的烟气挡板门关闭。125MW机组FGD的增压风机拉入的烟气量过大，造成其入口负压偏高，而增压风机入口压力过高会造成以下危害：

1.多数静叶调节风机入口压力最小值为-1000Pa，超过此定值将造成增压风机跳闸停运。

2.入口负压过高造成增压风机振动值偏高，入口压力小于-1000Pa，风机振动值常大于2mm/s，远大于正常运行时的1mm/s。

3.由于入口负压过高，即使3号炉进入125MWFGD的烟气挡板门关闭，仍然有部分3号炉的烟气进入125MW机组的FGD系统，这从3号炉FGD系统入口烟气量就可看出，此时3号炉FGD入口烟气量约为100×104m3/h，有20×104~30×104m3/h的烟气进入了125MWFGD系统。因此，在3号或4号机组满负荷时，如果将3号、4号炉的烟气全部抽到125MWFGD系统进行脱硫，其中1台炉的挡板门必须关闭严密，否则会因挡板门漏烟造成125MWFGD超负荷运行，引起125

MWFGD增压风机入口阻力增大而出现振动值超标或喘振现象。2炉3塔脱硫系统运行的其它特点来我厂2×300MW机组脱硫系统通过2炉3塔的增容改造后，达到提高燃煤硫含量、降低燃煤采购成本的目的

三、增容改造的经济效益和环境效益

（一）经济效益

来宾电厂2×300MW机组脱硫系统在增容改造后，燃煤硫含量从原来的2.5%提高到4.5%。以电厂2009年燃煤总量约150×104t计算，其燃煤硫含量约为2.5%时，价格约为690元/t。如果改用硫含量约为4.5%的燃煤，其价格约为610元/t，年总费用比原来减少了12000万元，扣减因2炉3塔运行方式增加的厂用电量，经济效益也极为可观。

（二）环境效益

发电厂在进行增容改造之后，喷嘴堵塞等现象发生的几率都大大下降，从而使得二氧化硫排放量也大大降低，电厂由于污染物排放量超标而出现的停业现象大大降低，可见这种增容改造措施具有很好的环境效益。

四、结语：

电厂对于脱硫系统进行脱硫改造不仅实现了国内首例改造模式的创新，而且对于电厂本身的经济效益与环境效益都提供一个良好的保障，对于电耗、电损都产生了不同程度的影响。在实际工作的过程中，相关人员也需要根据脱硫系统的实际运行情况，对于锅炉的工作现状以及实际特点进行全面的分析和掌控，从而使得二氧化硫浓度不同的入口都可以符合既定的规程，为电厂更大经济效益和社会效益的取得奠定坚实的基础。

参考文献：

[1]柳杨.简述脱硫系统增容改造的几种方式[J].锅炉制造.2016(01).

[2]王勇,王志东,裴峻渊.大型火电机组脱硫增容技术改造方案的优化[J].华电技术.2015(02).