脱硫系统吸收塔循环泵热控保护优化

脱硫系统吸收塔循环泵热控保护优化

高艺

国能大武口热电有限公司 753000

摘要：吸收塔浆液循环泵是火电厂脱硫系统的核心设备之一，文章以我电厂#2炉脱硫吸收塔B循环泵热控保护为例，通过分析#2炉脱硫吸收塔B循环泵保护异常动作的原因，提出了相应的改进意见并进行了实际运用，得到了最终解决方案，对设备实施了改造，提高了保护动作的准确率，降低了保护拒动、误动的概率。

关键字：脱硫吸收塔循环泵   热控保护异常动作   跳闸

1 脱硫循环泵的工作原理及特点

1.1脱硫吸收塔循环泵的工作原理

吸收塔循环泵安装在吸收塔旁，用于吸收塔内石膏浆液的再循环。采用单流和单级卧式离心泵，包括泵壳、叶轮、轴、导轴承、出口弯头、底板、进口、密封盒、轴封、基础框架、地脚螺栓、机械密封和所有的管道、阀门及就地仪表和电机。工作原理是叶轮高速旋转时产生的离心力使流体获得能量，即流体通过叶轮后，压能和动能都能得到提高，从而能够被输送到高处或远处。

1.2脱硫吸收塔循环泵的特点

吸收塔浆液循环泵是火电厂脱硫系统的核心设备之一，属于大流量的离心泵，用于循环吸收塔内的浆液。它将浆液循环送至塔内上部的3层喷淋总管，通过螺旋型喷嘴，形成液雾，使吸收剂浆液能够与烟气有效接触。

1.3我厂的实际情况

国电大武口电厂为两台330MW亚临界机组，每台机组有3台脱硫吸收塔浆液循环泵，循环泵的附属设备涉及联锁保护的有：循环泵电机及循环泵本体的温度均为PT100型热电阻，其入口门均为EMG型电动执行机构。

2 脱硫吸收塔浆液循环泵保护跳闸影响及原因分析

2.1 脱硫吸收塔浆液循环泵保护跳闸影响

   脱硫吸收塔浆液循环泵跳闸保护与脱硫FGD保护相关，当机组所有脱硫吸收塔浆液循环泵跳闸后，触发FGD保护会导致机组MFT，机组保护跳闸。如图1所示：

    图1  脱硫浆液循环泵涉及FGD保护的热控保护图

2.2脱硫吸收塔浆液循环泵远方DCS跳闸有以下几种：

 2.2.1正常停止：运行人员通过DCS发出停止指令

 2.2.2保护跳闸：

循环泵DCS的跳闸逻辑有以下几项，如图2所示：

（1）脱硫循环泵电机线圈温度高；

（2）脱硫循环泵电机轴承温度高；

（3）脱硫循环泵轴承温度高；

（4）脱硫循环泵已经启动且入口门关；

图2  脱硫浆液循环泵跳闸热控保护图

2.3保护动作的原因分析

通过图2脱硫浆液循环泵热控保护图，可以看出温度出现异常升高会触发热控保护动作使浆液循环泵跳闸。脱硫浆液循环泵所使用的温度元件都是PT100型的，其发生故障的可能原因如下：

1、故障现象：DCS显示值为负值; 可能原因：pt100热电阻接线有错或pt100热电阻有短路现象;

处理方法：改正接线，或找出短路处，加强绝缘。

2、故障现象：pt100热电阻的阻值指示无穷大; 可能原因：pt100热电阻或引出线短路或接线端子松开等;

处理方法：更换电阻体或焊接及拧紧接线螺丝等。

3、故障现象：显示pt100热电阻的指示值比实际值低或示值不稳; 可能原因：保护管内有金属屑、灰尘、接线柱间脏污及热电阻短路;

处理方法：除去金属屑，清扫灰尘、水滴等，找到短路点加强绝缘。

4、故障现象：pt100热电阻值与温度关系有变化; 可能原因：pt100热电阻丝材料腐蚀变质;

处理方法：更换pt100热电阻。

3、根据原因分析制定改造方案

进过原因分析可知，通过对温度故障的原因分析，检修人员根据故障现象做出了相应的对策，通过实施对策可以减少温度的故障次数。而又通过原因分析找出了循环泵入口门关状态信号出现故障的两个主要原因：1、逻辑设计不完善    2、状态继电器坏 。

根据这两条原因，我们辅网班的技术人员制定的改造方案如下：

1、修改逻辑，把图3逻辑改成图4逻辑，见下图。在原逻辑基础上增加4-20m反馈信号，当反馈小于10%时，电动执行机构关闭信号发出，运行泵跳闸。增加了反馈信号速率判断，防止电动执行机构在开关过程中卡涩或不动作，终止跳泵。当反馈信号速率变化大于5%每秒时，发出阀位异常报警。

2、安装电动门反馈信号控制板，将电气故障线改为反馈线，增加电动门的反馈信号，在DCS画面上添加反馈信号测点。按说明书改线，确保线路正确、可靠。

3、配合机械、运行对阀门进行整体调试，就地检测状态继电器，更换坏的继电器，根据试验操作票做DCS联锁保护试验。

4、总结

在浆液循环泵入口电动门改造后，经过一段时间的观察，脱硫#2吸收塔B循环泵再也没有发生单点保护误动跳闸的事故。通过这次实践，我们把这种修改相应的逻辑及画面，加装电动执行器的反馈控制板，将电动执行器阀位的反馈信号引入DCS的方法推广应用。经过改造，基本杜绝了电动执行机构单点保护误动的现象。

参考文献：

[1] 聂涛, 彭国富, 高文松,等. 基于聚类分析法研究脱硫系统浆液循环泵的节能运行优化[J]. 河南科技, 2019(20):3.

[2] 李成. 防止吸收塔浆液循环泵喷淋层喷嘴脱落原因分析[J]. 工程技术研究, 2021, 3(5):66-67.

[3] 毕法森, 张国斌, 白吉春,等. 脱硫系统浆液循环泵及出口管道在线检修防烟气倒灌装置:, CN212119556U[P]. 2020.

[4] 颜磊. 火电厂脱硫系统浆液循环泵节能工艺探讨[J]. 科学技术创新, 2019(34):2.

作者简介： 高艺 1985年1月31日 男 安徽 汉 本科 初级工程师 国能大武口热电有限公司 研究方向:电力热工