阳西电厂全工况脱销技术改造的控制策略和应用

阳西电厂全工况脱销技术改造的控制策略和应用

李跃东

（阳西海滨电力发展有限公司广东阳江529800）

摘要：近年来国家越来越重视对于环境的保护，随着国家颁布GB13223-2011并实施后，大量的火电锅炉都配有脱硝（SCR）装置，而SCR催化剂的正常运行对进口烟气温度具有一定要求，而锅炉在低负荷阶段，省煤器出口烟气温度偏低，过低的烟气温度不能满足脱硝系统的连续、稳定的投运要求，所以解决低负荷时脱硝入口烟气温度偏低的问题成为关注的焦点。阳西电厂600MW机组SCR系统通过增加省煤器烟气旁路控制省煤器旁路流量，减少控制省煤器的吸热量，从而达到提高SCR入口烟温的目的。

关键词：SCR系统；省煤器旁路设计；控制策略

1.机组主要系统和设备简介

阳西海滨电力发展有限公司（阳西电厂）#1号机组为600MW超临界燃煤机组，三大主机由上海三大动力厂提供。#1机组的基本情况如下：

锅炉型号：SG-1912/25.4-M984，锅炉为超临界参数变压直流炉，单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉。由上海锅炉厂有限公司生产。燃烧器型式：燃用可结渣性的烟煤，燃烧器共分六层煤三层油，四角切向燃烧。点火方式：二级点火（高能点火点燃轻柴油，由轻柴油再点燃煤粉），或者采用等离子点火。汽温调节方式：过热蒸汽采用二级喷水减温方式调温，再热汽温主要通过摆动燃烧器调节，再热器入口管道内备有事故喷水。

汽机型号：N00-24.2/566/566，超临界、一次中间再热、三缸四排汽、单轴、双背压、凝汽式。汽轮机的液压控制油系统和润滑油系统分开，而且给水泵汽轮机与主机共用一套抗燃油液压控制油系统。汽机转速调节采用数字式电液控制系统（DEH）。

发电机型号：QFSN-600-2，水-氢-氢冷却方式汽轮发电机。氢油水系统采用集装式布置。

锅炉主要承担基本负荷并具有一定的调峰能力。锅炉最低稳燃负荷（不投油助燃时）为30%B-MCR，锅炉在此负荷下能长期安全稳定运行。锅炉最低直流负荷为35%B-MCR。

DCS分散控制系统系统采用北京ABBBailey公司Symphony分散控制系统实现。

2.省煤器烟气旁路管道设计

省煤器简单水旁路系统自主给水管路上引出旁路管道，将此旁路管道接入省煤器出口连接管道，并配有相应的控制阀、憋压阀等相关设备来控制省煤器旁路流量，用以控制省煤器的吸热量，从而达到控制省煤器出口烟温的目的。

管道走向示意图图1所示，图中的红色管线为这次省煤器简单水旁路改造项目中新增的省煤器旁路管道。旁路管道从锅炉给水操纵台旁路调节阀组管路后引出，经由旁路流量测量装置，至电动闸阀、电动调节阀及电动闸阀，后经止回阀，最后接入省煤器出口管道，在省煤器进口集箱入口处加设憋压阀，并在省煤器出口管道处加装压力变送器，用以测量省煤器出口压力。

工作介质流程如图2所示，给水管道→省煤器给水旁路管道→下降管（省煤器出口到水冷壁进口集箱）。省煤器给水旁路管道上装设电动闸阀，电动调节阀，止回阀，流量计，并设相应测点；省煤器进口锅炉给水母管上装设憋压阀，以保证省煤器给水旁路上的控制阀有足够的压差进行给水旁路流量调节。

3.自动化控制设计

阳西电厂#1机组全工况脱硝自动控制XBox项目，主要工作包括：XBox（包括系统软件和应用软件）的开发和调试；ABB的BRC300控制器与XBox的物理连接和软件通讯的调试；省煤器旁路电动闸阀1、省煤器旁路电动闸阀2、省煤器进口憋压阀和省煤器旁路调节阀逻辑设计。

3.1控制逻辑

（1）省煤器旁路电动闸阀1/2（DCS侧）

开允许条件（与）：

a、实际负荷大于180MW

b、任一侧SCR入口烟气温度小于300Deg.C(各侧温度三取中)

c、省煤器旁路控制阀无综合故障

d、RB不动作

e、省煤器旁路电动闸阀1（2）全关到位

关允许条件（与）：

a、省煤器旁路电动闸阀1（2）全开到位

b、省煤器旁路调节阀开度<10%

保护关：

a、实际负荷大于300MW（长信号）

（2）省煤器旁路调节阀（DCS侧）

切至手动控制条件（或）：

a、省煤器旁路电动闸阀1不在全开位

b、省煤器旁路电动闸阀2不在全开位

c、通讯故障

保护关：

a、实际负荷大于300MW（长信号）且切手动

（3）省煤器进口憋压阀（DCS侧）

关允许条件（与）：

a、电动闸阀1和2均开到位

b、省煤器旁路调节阀开度>20%

c、省煤器旁路流量>100t/h

d、实际负荷小于300MW

e、无通讯故障

保护开条件（或）：

a、RB动作

b、任一侧SCR入口烟气温度大于320Deg.C(各侧温度三取中)

c、通讯故障

d、省煤器旁路控制阀综合故障

e、实际负荷大于300MW（长信号）

f、XBOX发开憋压阀指令且通讯正常

保护关条件

a、XBOX发关憋压阀指令且通讯正常

（4）省煤器旁路控制阀调节控制逻辑（XBox侧）

黄色标注为DCS在可调参数。

4.实验数据和曲线

4.1#1机组210MW负荷全工况实验（2015年9月25日4：00至6：30）5.结论

通过不同负荷段的全工况脱销实验，实验过程中机组主要参数未见异常，验证全工况脱销逻辑设计合理性；在增加省煤器旁路管道和相应阀门后，全工况脱销的投运基本可以达到SCR入口烟气温度提升8~10℃的要求，提高了SCR系统入口烟气温度，解决了低负荷下脱硝系统无法喷氨的问题。

参考文献：

[1]孙虎章.自动控制原理.北京：中央广播电视出版社，1984

[2]李遵基.热工自动控制系统.北京：中国电力出版社.1995

[3]于长官，现代控制理论.哈尔滨工业大学出版社.1997.7.1

作者简介：

李跃东1989年生男汉族助理工程师；

林胜河1982年生男汉族工程师。