國(guó)產(chǎn)首汽600mw超臨界空冷機(jī)組脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行

國(guó)產(chǎn)首汽600mw超臨界空冷機(jī)組脫硫系統(tǒng)的運(yùn)行

0旁路斑塊門(mén)脫硫目前，中國(guó)的新兵器發(fā)電裝置配備了通風(fēng)裝置。大多數(shù)圖紙（均為空氣泄漏裝置）通過(guò)改進(jìn)項(xiàng)目安裝了泄漏裝置（均為全部拆除裝置）。這些裝置通常安裝在空氣側(cè)路和側(cè)路的安裝板上。旁路擋板門(mén)在脫硫系統(tǒng)出現(xiàn)故障時(shí)打開(kāi),以避免影響主機(jī)的運(yùn)行。河北國(guó)華定洲發(fā)電廠3號(hào)機(jī)組為新建660MW超臨界空冷機(jī)組,采用等離子點(diǎn)火,油槍備用,配套安裝石灰石-石膏濕法脫硫裝置。脫硫工藝采用空塔噴淋系統(tǒng),單臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)克服煙氣阻力,系統(tǒng)無(wú)煙氣加熱器(gasgasheater,GGH),設(shè)計(jì)脫硫效率不小于95%,初始設(shè)計(jì)有旁路煙道。在建設(shè)過(guò)程中,建設(shè)單位為提高環(huán)保水平,將脫硫系統(tǒng)的可靠性要求提高到與主機(jī)同等高度,決定取消旁路煙道。這是國(guó)內(nèi)首臺(tái)取消旁路并保留有獨(dú)立增壓風(fēng)機(jī)的火力發(fā)電機(jī)組,該機(jī)組脫硫系統(tǒng)的試運(yùn)過(guò)程與其他機(jī)組有很大不同,必須加以特別的注意,否則將影響試運(yùn)進(jìn)程。1脫硫系統(tǒng)的投入使用有旁路的脫硫系統(tǒng)的冷態(tài)通風(fēng)試驗(yàn)一般在機(jī)組整套啟動(dòng)前完成,熱態(tài)啟動(dòng)待主機(jī)組負(fù)荷穩(wěn)定在50%以上后啟動(dòng)。冷態(tài)通風(fēng)試驗(yàn)前,要求增壓風(fēng)機(jī)完成單體試運(yùn),工藝水、漿液循環(huán)泵投入使用;熱態(tài)啟動(dòng)時(shí),脫硫系統(tǒng)的制漿系統(tǒng)先行投運(yùn),脫水系統(tǒng)具備帶工作介質(zhì)調(diào)試條件。鍋爐冷風(fēng)動(dòng)力場(chǎng)和蒸汽吹管均在脫硫冷態(tài)通風(fēng)試驗(yàn)前完成。鍋爐冷風(fēng)動(dòng)力試驗(yàn)時(shí),鍋爐送來(lái)的空氣從脫硫旁路通過(guò),增壓風(fēng)機(jī)無(wú)須啟動(dòng),并通過(guò)關(guān)閉脫硫原、凈煙氣擋板門(mén)隔離脫硫煙道和吸收塔,不影響脫硫系統(tǒng)的安裝工作。蒸汽吹管時(shí),脫硫系統(tǒng)被徹底隔離,除開(kāi)啟旁路煙道擋板門(mén),關(guān)閉脫硫系統(tǒng)進(jìn)、出口擋板門(mén)外,還投運(yùn)煙氣擋板門(mén)的密封風(fēng)機(jī)進(jìn)行煙氣的100%隔離,避免高溫干煙氣通過(guò)吸收塔,燒毀塔內(nèi)除霧器、防腐內(nèi)襯等。旁路煙道取消后,鍋爐側(cè)送出的煙、風(fēng)必須從脫硫系統(tǒng)煙道和吸收塔內(nèi)通過(guò),因此,脫硫系統(tǒng)的調(diào)試工作必須提前。鍋爐風(fēng)機(jī)單體試運(yùn)時(shí),增壓風(fēng)機(jī)也需要同步完成,否則鍋爐風(fēng)機(jī)送出的空氣沒(méi)有排至煙囪的通路。鍋爐進(jìn)行冷風(fēng)動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)時(shí),增壓風(fēng)機(jī)與鍋爐送、引風(fēng)系統(tǒng)配合啟動(dòng),并根據(jù)試驗(yàn)要求進(jìn)行出力調(diào)節(jié)。此時(shí),脫硫系統(tǒng)增壓風(fēng)機(jī)配套潤(rùn)滑油站、液壓油站應(yīng)具備運(yùn)行條件,脫硫系統(tǒng)的煙道和吸收塔內(nèi)必須具備通風(fēng)條件。鍋爐冷風(fēng)動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)完成后,馬上進(jìn)行脫硫系統(tǒng)的冷態(tài)通風(fēng)試驗(yàn),吸收塔完成注水至工作液位,漿液循環(huán)泵啟動(dòng)建立阻力場(chǎng)。為滿(mǎn)足上述要求,脫硫系統(tǒng)較原工期提前約2個(gè)月具備冷態(tài)通風(fēng)試運(yùn)條件。機(jī)組進(jìn)行蒸汽吹管時(shí),煙氣必須從吸收塔內(nèi)通過(guò),脫硫煙風(fēng)系統(tǒng)和吸收塔漿液系統(tǒng)須完整投入運(yùn)行。吸收塔系統(tǒng)的漿液循環(huán)泵必須啟動(dòng),以降低進(jìn)入吸收塔煙溫,防止高溫?zé)煔鉄龤?nèi)設(shè)施。實(shí)際吹管時(shí),原煙氣煙溫為73℃,啟動(dòng)了2臺(tái)漿液循環(huán)泵,備用1臺(tái)。吹管時(shí),吸收塔噴淋系統(tǒng)對(duì)煙氣具備一定的脫硫效率,對(duì)其他酸性氣體也有一定的去除能力,這些酸性氣體將造成塔內(nèi)液體的pH值迅速下降,對(duì)塔內(nèi)防腐內(nèi)襯造成腐蝕。因此吹管時(shí),脫硫系統(tǒng)的石灰石卸料、石灰石漿液制備和石灰石漿液供應(yīng)系統(tǒng)必須投入使用,以維持吸收塔內(nèi)液體的pH值穩(wěn)定。吹管時(shí)間較短,為7天左右,鍋爐燃燒為間斷運(yùn)行,實(shí)際燃燒時(shí)間很短,燃煤量較少,吸收塔內(nèi)漿液的密度未達(dá)到較高值,脫水系統(tǒng)沒(méi)有投入運(yùn)行。但為預(yù)防吹管時(shí)間延長(zhǎng),電除塵器對(duì)吹管時(shí)的未燃盡煤粉、煙塵收集效果差,大量煤、塵被脫硫噴淋系統(tǒng)捕集,吸收塔漿液密度可能上漲較高,脫水系統(tǒng)也須備妥。在進(jìn)行機(jī)組蒸汽吹管時(shí),脫硫系統(tǒng)必須投入使用的子系統(tǒng)和關(guān)鍵設(shè)備包括:煙風(fēng)系統(tǒng)、石灰石卸料系統(tǒng)、石灰石漿液制備和供應(yīng)系統(tǒng)、吸收塔漿液循環(huán)泵系統(tǒng)、吸收塔pH計(jì)和密度計(jì)。同時(shí),吸收塔排出系統(tǒng)和事故漿液箱系統(tǒng)也應(yīng)投入備用。2增壓風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)的試驗(yàn)過(guò)程3號(hào)機(jī)組煙風(fēng)系統(tǒng)的啟動(dòng)順序?yàn)?啟動(dòng)吸收塔漿液循環(huán)泵→打開(kāi)送、引風(fēng)機(jī)葉片開(kāi)度至100%→啟動(dòng)增壓風(fēng)機(jī)→依次啟動(dòng)兩側(cè)送、引風(fēng)機(jī)。各大風(fēng)機(jī)啟動(dòng)完成后,增壓風(fēng)機(jī)投入自動(dòng)運(yùn)行。鍋爐點(diǎn)火時(shí),為防止含油煙氣影響吸收塔漿液,采用等離子點(diǎn)火方式,油槍投入備用。同時(shí),為減少進(jìn)入吸收塔漿液的煙塵和未燃盡煤粉,要求電除塵器盡早投入運(yùn)行。停機(jī)時(shí),必須等爐膛吹掃完成后,送、引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)均停下后才能停運(yùn)吸收塔漿液循環(huán)泵。一般有旁路煙道的脫硫系統(tǒng)在旁路擋板門(mén)動(dòng)作正常的情況下,沒(méi)有因脫硫系統(tǒng)原因要求主機(jī)組鍋爐掉閘的保護(hù)申請(qǐng)。取消旁路后,增加了以下3種脫硫系統(tǒng)故障要求鍋爐跳閘的要求:(1)增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)引起鍋爐主燃料跳閘(mainfueltrip,MFT)并停送、引風(fēng)機(jī)。增壓風(fēng)機(jī)停運(yùn)后,鍋爐煙氣排放失去通路,因此必須使鍋爐發(fā)MFT。同時(shí),為防止增壓風(fēng)機(jī)掉閘是由增壓風(fēng)機(jī)潤(rùn)滑系統(tǒng)故障引起,繼續(xù)運(yùn)行送、引風(fēng)機(jī)將造成增壓風(fēng)機(jī)軸承磨損,所以此時(shí)必須停運(yùn)送、引風(fēng)機(jī)。(2)所有漿液循環(huán)泵全停引起鍋爐MFT并停運(yùn)增壓風(fēng)機(jī)及送、引風(fēng)機(jī)。漿液循環(huán)泵全停后,無(wú)法對(duì)鍋爐送出的高溫?zé)煔饨禍?必然燒毀塔內(nèi)除霧器、防腐內(nèi)襯。因此,漿液循環(huán)泵全停,鍋爐必須發(fā)MFT并停運(yùn)送、引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)。(3)進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的煙氣溫度高高值報(bào)警,延時(shí)后鍋爐發(fā)MFT并停運(yùn)各風(fēng)機(jī),這同樣是為了保護(hù)吸收塔內(nèi)設(shè)施不被高溫?fù)p壞。此外,在石灰石漿液制備及供應(yīng)系統(tǒng)工作不正常,或者吸收塔排出系統(tǒng)故障時(shí),均可能導(dǎo)致主機(jī)停機(jī)或者降負(fù)荷以延長(zhǎng)檢修時(shí)間。增壓風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)是取消旁路后遇到的一個(gè)難點(diǎn),通過(guò)多次討論,決定采用送風(fēng)機(jī)開(kāi)度作為前饋,增壓風(fēng)機(jī)入口煙氣壓力作為反饋,對(duì)增壓風(fēng)機(jī)入口壓力進(jìn)行調(diào)節(jié),實(shí)踐表明調(diào)節(jié)效果非常好。增壓風(fēng)機(jī)的動(dòng)葉自動(dòng)調(diào)節(jié)通過(guò)了機(jī)組調(diào)試所有試運(yùn)項(xiàng)目和部分性能試驗(yàn)項(xiàng)目的考驗(yàn)。其中擾動(dòng)較大的有鍋爐點(diǎn)火、輔機(jī)故障減負(fù)荷(runback,RB)試驗(yàn)和甩負(fù)荷試驗(yàn),均實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)調(diào)節(jié)。圖1為機(jī)組點(diǎn)火過(guò)程增壓風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)的真實(shí)曲線(xiàn)。圖2為機(jī)組甩負(fù)荷試驗(yàn)增壓風(fēng)機(jī)自動(dòng)調(diào)節(jié)的真實(shí)曲線(xiàn)。一次風(fēng)機(jī)RB試驗(yàn)是難度最大的一個(gè)項(xiàng)目,非常容易造成鍋爐MFT,通過(guò)多次擾動(dòng)試驗(yàn),確定控制原則為增壓風(fēng)機(jī)盡量減少對(duì)主機(jī)煙風(fēng)系統(tǒng)的影響,在主機(jī)組一次風(fēng)RB信號(hào)發(fā)出后,增壓風(fēng)機(jī)自動(dòng)減小一定開(kāi)度并固定不變,爐膛壓力調(diào)節(jié)由鍋爐風(fēng)機(jī)完成,實(shí)現(xiàn)了機(jī)組穩(wěn)定運(yùn)行。取消旁路后,對(duì)主機(jī)的運(yùn)行方式也提出了特別的要求,為防止含油煙氣進(jìn)入吸收塔,試運(yùn)期間機(jī)組未投油助燃。3增壓風(fēng)機(jī)故障停機(jī)原因分析及解決措施取消旁路后,所有影響脫硫系統(tǒng)運(yùn)行水平的因素均成為影響主機(jī)可靠運(yùn)行的因素,可以從2個(gè)方面考慮。第1個(gè)方面是通過(guò)煙風(fēng)系統(tǒng)壓力波動(dòng)影響鍋爐穩(wěn)定燃燒,第2個(gè)方面是吸收塔漿液品質(zhì)惡化并且短期內(nèi)無(wú)法改善時(shí),不得不要求主機(jī)降負(fù)荷,以延長(zhǎng)處理時(shí)間,在無(wú)法改善時(shí),將申請(qǐng)主機(jī)停機(jī)。第1個(gè)方面主要影響因素增壓風(fēng)機(jī),鍋爐送、引風(fēng)機(jī)和一次風(fēng)機(jī)均為2臺(tái),單臺(tái)風(fēng)機(jī)發(fā)生故障時(shí)一般不會(huì)造成機(jī)組停運(yùn),而脫硫系統(tǒng)的增壓風(fēng)機(jī)為單臺(tái),且沒(méi)有增壓風(fēng)機(jī)旁路,無(wú)法利用引風(fēng)機(jī)出力來(lái)克服脫硫系統(tǒng)的阻力,一旦增壓風(fēng)機(jī)發(fā)生故障停運(yùn),將造成主機(jī)停運(yùn)。第2個(gè)方面的影響是多方面的,主要體現(xiàn)在石灰石漿液制備系統(tǒng)和石膏排出及脫水系統(tǒng)。制漿系統(tǒng):若供漿系統(tǒng)發(fā)生故障無(wú)法供漿,吸收塔pH值將無(wú)法維持,必然導(dǎo)致主機(jī)停運(yùn)。制漿系統(tǒng)沒(méi)有備用的重要設(shè)備及部件包括:卸料系統(tǒng)的斗提機(jī)、振動(dòng)給料機(jī)、皮帶輸送機(jī),石灰石漿液箱攪拌器及漿液箱本體,吸收塔供漿管路及附屬閥門(mén)。在調(diào)試過(guò)程中采取的措施包括石灰石料倉(cāng)保持在高料位,石灰石漿液箱保持在高液位。上述措施的目的均是考慮一旦設(shè)備發(fā)生故障,延長(zhǎng)可供檢修的時(shí)間,避免主機(jī)被迫降負(fù)荷運(yùn)行乃至停機(jī)。吸收塔漿液排出及石膏脫水系統(tǒng):這個(gè)系統(tǒng)如果不能運(yùn)行,吸收塔漿液密度將持續(xù)上漲,加劇所有帶漿系統(tǒng)的磨損,密度上漲到一定程度必須停運(yùn)。石膏排出泵為2用1備,皮帶脫水機(jī)與4號(hào)機(jī)組公用,為2用1備。2臺(tái)排出泵至脫水系統(tǒng)的管路為1根,如果發(fā)生損壞或堵塞,必須盡快檢修。試運(yùn)過(guò)程中曾經(jīng)發(fā)生石膏排出泵排出管母管彎頭磨損穿透問(wèn)題,經(jīng)緊急更換后沒(méi)有影響機(jī)組運(yùn)行。工藝水系統(tǒng):工藝水是脫硫系統(tǒng)的生命線(xiàn),初始設(shè)計(jì)工藝水箱來(lái)水為單路,為提高可靠性,后改為雙路。另外,脫硫區(qū)域的吸收塔地坑攪拌器和地坑泵、制漿區(qū)的地坑攪拌器和地坑泵、脫水區(qū)的地坑攪拌器和地坑泵、濾液水箱的攪拌器等均為單臺(tái)無(wú)備用,一旦發(fā)生故障將導(dǎo)致該區(qū)域物料不平衡,不能滿(mǎn)足長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)行的要求。4脫硫旁路后系統(tǒng)運(yùn)行情況(1)定洲電廠3號(hào)機(jī)組是國(guó)內(nèi)首臺(tái)取消脫硫旁路并保留有獨(dú)立增壓風(fēng)機(jī)的脫硫機(jī)組,它的成功試運(yùn)對(duì)現(xiàn)有機(jī)組取消旁路很有借鑒意義,對(duì)部分機(jī)組因原有普通煙囪進(jìn)行防腐改造,采用脫硫塔臨時(shí)煙囪排放煙氣過(guò)程中的機(jī)組運(yùn)行方式也有參考價(jià)值。(2)取消脫硫旁路后,重新安排了脫硫系統(tǒng)的安裝試