四、控制逻辑优化-电厂热工自动化.ppt

廣州華潤熱電有限公司　 取消烟气旁路挡板的 实例分析及控制优化 广州华润热电有限公司 杨新生 当前国家的环保政策 脱硫系统的现状 改造面临的难点及应对措施 控制逻辑优化 写在后面 目录 一、国家的环保政策 环保部2010年6月下发了91号文件《关于火电企业脱硫设施旁路烟道挡板实施铅封的通知》 各级环保部门和各电力集团公司要积极鼓励火电企业逐步拆除已建脱硫设施的旁路烟道，烟气排放连续监测系统采样点逐步统一安装在烟囱符合监测要求的高度位置。对暂时保留旁路烟道的，所有旁路挡板必须实行铅封。要求所有新建燃煤机组不得设置脱硫旁路烟道 2012年新执行的《火电厂污染物排放标准》 （GB 13223－2011）见下表 二、主设备及脱硫系统概况 1、装机2*300MW燃煤供热机组，主机侧按常规设计，随主机同步上脱硝系统及脱硫系统； 2、脱硫工艺采用石灰石—石膏湿法烟气脱硫；脱硫装置采用一炉一塔，每台炉对应配置一台静叶可调轴流式增压风机，安装在FGD装置进口原烟气侧，用于克服FGD装置造成的烟气压降。 3、烟气在吸收塔内脱硫净化，经除雾器除去水雾后，经烟囱排入大气。烟道上设置100%烟气旁路挡板门，当锅炉启动和FGD装置故障停运时，烟气由旁路挡板经烟囱排放。 4、为节能降耗，机组投产后，为增压风风机增加变频控制方式，现增压风机能分别实现工频和变频控制。 取消旁路前系统流程 三、改造的难点及应对措施 1、增压风机的可靠性 调研已经取消旁路的部分电厂，其FGD系统基本都设两台增压风机，如果其中一台增压风机跳闸，能通过降低负荷，实现机组的持续运行。但我司只有一台增压风机，取消旁路后，其重要性超过了主机六大风机和三大泵，增压风机故障时，将直接导致机组停运。能否降低负荷，依靠增加引风机的出力，克服烟气自然通道的阻力，维持机组的正常运行？对此，我司在机组停机之前做了针对性的试验。如下图。 对上图的说明： 在220MW负荷下，增压风机停止运行，此时旁路挡板自动打开，增压风机入口压力变化不大，带工况稳定后，人为关闭旁路挡板（旁路挡板分两层，上层为开关量控制，下层为模拟量控制），10分钟后，增压风机入口压力升高到2000Pa以上（因变送器最大量程为2000，最终数据不能准确读取），通过主机引风机的调整，主机炉膛负压最大波动到450Pa左右，尚在允许范围内，此次旁路试验13分钟后开启旁路。20:00分，旁路再次关闭，时长27分钟，机组负荷210MW，因风机配合得当，炉膛负压波动在200Pa以内,此次试验证明了在低负荷时，通过主机侧风机的配合调整，可以实现增压风机停运后短时间的持续运行。 三、改造的难点及应对措施 2、 吸收塔高温防护措施 FGD系统设计时无事故喷淋系统，取消旁路后，现吸收塔成了烟气唯一通路，为防止系统故障时入吸收塔烟气温度过高，烧坏吸收塔内部设备及烟气防腐层，引起火灾，本次停机期间加装事故喷淋系统。水源取用消防水，入口烟气温度高于160度时自动投入喷淋系统，达到保护吸收塔的目的,如下图： 三、改造的难点及应对措施 3、机组启动初期浆液的处理 旁路未取消前，在机组启动初期，烟气走旁路，待退出燃油后，再进行脱硫，保证了浆液质量，但是现在脱硫是全程投入的，投油期间对浆液的污染比较大。我司在本次机组启动初期，未投石灰粉，而是用清水进行循环，当机组燃油逐渐退出后，机组负荷约100MW左右，烟气中SO2含量逐步升高，才慢慢的石灰石投入，进行脱硫处理。 四、控制逻辑优化 控制核心理念： 旁路取消后，整个系统的控制理念发生了根本性的变化，如何在保证设备安全的情况下，尽可能的优化控制逻辑，达到设备最大程度的稳定可靠运行，成了控制理念的核心。经过反复的论证，我司最终决定对控制逻辑做如下优化 四、控制逻辑优化 1、对增压风机入口压力定值的修改 为避免脱硫系统故障引起炉膛负压的大幅度波动，原设计增压风机入口压力大于1500Pa或小于-1500Pa时，FGD主保护动作，脱硫旁路烟气挡板开启。现旁路已经取消，此定值已经不适合现在的工况。在极端情况下，系统压力会达到危险值，如：增压风机出口堵塞。我们查阅了当初的设计资料，烟道的设计压力值为±5000Pa,同时参考风机性能曲线，适当增加压力值对脱硫系统不会造成影响。但引风机出口压力的过大，容易引起风机失速，结合以上两方面因素，将此压力保护定值调整到±4000Pa触发FGD保护动作。 四、控制逻辑优化 2、 FGD主保护保护逻辑优化 FGD主保护是脱硫系统最重要的保护，取消旁路后，增压风机默认为运行