由于國家環(huán)境保護(hù)部污染排放標(biāo)準(zhǔn)越來越嚴(yán)格，燃煤發(fā)電廠污染物濃度排放標(biāo)準(zhǔn)值越來越低，特別是東部地區(qū)。因此，許多燃煤電廠必須進(jìn)行超低排放改造。超低改造電氣系統(tǒng)，針對原脫硫系統(tǒng)的主接線，提出電氣電源優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，解決原系統(tǒng)越級跳閘、低壓設(shè)備跳閘等問題，確定合理的電氣接線方案。

1概述

隨著我國政府逐年提高的環(huán)境保護(hù)要求，國家環(huán)境保護(hù)部門和能源局根據(jù)大氣污染物排放標(biāo)準(zhǔn)提出了超低排放要求。大唐集團(tuán)和所屬燃煤發(fā)電廠為了滿足國家污染物排放標(biāo)準(zhǔn)值的要求，特別是東部許多燃煤發(fā)電廠對脫硫脫硝系統(tǒng)進(jìn)行了超低排放改造。其中電氣系統(tǒng)的安全可靠性仍然是重要的工作。電氣設(shè)備電源優(yōu)化設(shè)計(jì)的基木原則是經(jīng)濟(jì)適用的電氣設(shè)計(jì)。

2脫硫系統(tǒng)超低改造前電氣設(shè)備電源分析

2.1脫硫超低改造前電氣設(shè)備故障原因

脫硫系統(tǒng)電氣設(shè)備由于環(huán)境和設(shè)備本身質(zhì)量等因素，故障率極高，容易引起越級跳閘故障，應(yīng)充分重視。其原因主要有以下幾點(diǎn)。

(1)脫硫系統(tǒng)泵的機(jī)械夾緊、漿液泄漏等原因使馬達(dá)接地，馬達(dá)電流增大，開關(guān)正確動作跳閘。

(2)開關(guān)無零序保護(hù)，兩種空氣開關(guān)無漏電保護(hù)。電氣設(shè)備電源故障時(shí)，不完善的開關(guān)防跳回路，電氣設(shè)備過載電流增大，脫硫保安段內(nèi)失電，電源開關(guān)接地保護(hù)動作多次強(qiáng)制輸電。當(dāng)開關(guān)工作正確時(shí)，接地短路故障或跳閘。

(3)防跳電路多次接通故障點(diǎn)，輔助保護(hù)接線開關(guān)和備用開關(guān)，攪拌機(jī)馬達(dá)燒毀接地，設(shè)備接地保護(hù)動作跳閘。吸收塔式攪拌器投入連鎖，液位在3.5m以上時(shí)，攪拌器會自動發(fā)出啟動指令。強(qiáng)制接通是脫硫保安段的接通，熱工分布式控制系統(tǒng)繼續(xù)發(fā)出接通信號。

2.2脫硫系統(tǒng)電器電源現(xiàn)存問題

脫硫配電間運(yùn)行管理存在漏洞，導(dǎo)致備用抽屜開關(guān)拆除。當(dāng)電器電源出現(xiàn)故障時(shí)，隨意更改保護(hù)定值，保護(hù)功能隨意退出。電氣設(shè)備過熱燒毀或越級跳閘，成裝置產(chǎn)生負(fù)序電流，定值歸屬于繼電保護(hù)計(jì)算，使用直流電源保護(hù)器，交流電源供電歸屬于繼電保護(hù)裝置范疇，脫硫配電間保護(hù)器的電流互感器極其相反，脫硫系統(tǒng)的電氣設(shè)備電源問題如下。

(1)熱工邏輯問題。向故障設(shè)備發(fā)出接通指令，連鎖后自動保持信號，熱工邏輯不能發(fā)生事故，攪拌機(jī)等設(shè)備發(fā)生故障。

(2)定值整定存在問題。脫硫系統(tǒng)的電氣設(shè)備被拒絕，現(xiàn)場的執(zhí)行混亂，定按定值執(zhí)行，定值執(zhí)行簡單，繼電保護(hù)計(jì)算定值接地、過熱、過流等功能。

因此，脫硫脫硝各工藝泵與電源開關(guān)的時(shí)間配合，控制柜配置空開和熱繼電器，攪拌器設(shè)備的過流保護(hù)定值大，熱繼電器和空開不能有效保護(hù)接地故障，保護(hù)配置不完善或配合時(shí)間存在，脫硫系統(tǒng)的電源開關(guān)沒有配置保護(hù)，電流相互感應(yīng)器的斷線監(jiān)視接地保護(hù)，測量裝置與跳閘相同的斷線，短延時(shí)脫扣和瞬時(shí)脫扣保護(hù)，開關(guān)自身帶有的智能脫扣器

2.3脫硫超低改造電氣設(shè)備電源主接線設(shè)計(jì)原則

脫硫系統(tǒng)電氣設(shè)備電源是脫硫的重要組成部分，操作和維護(hù)方便，節(jié)約投資起著重要作用。保證脫硫系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行，源于合理的電氣主接線設(shè)計(jì)。隨著脫硫系統(tǒng)電氣設(shè)備電源技術(shù)的改進(jìn)，比較重要技術(shù)的經(jīng)濟(jì)性，確定本文最適合脫硫系統(tǒng)電氣設(shè)備電源的主接線方案。衡量脫硫系統(tǒng)電器電源主接線是否合理，主要采用以下設(shè)計(jì)原則。

(1)經(jīng)濟(jì)性。整個(gè)超低改造電氣系統(tǒng)根據(jù)經(jīng)濟(jì)原則，在滿足排放要求的情況下，盡量不要更換高壓工廠的變化，減少工廠的投資。此外，在設(shè)計(jì)上，具有較少的功耗，設(shè)備占用的空間非常小，盡可能簡潔的二次布線，設(shè)備成本近一步下降，短路水平得到有效抑制。由于力求簡單的接線需求，可以有效節(jié)省設(shè)備運(yùn)行。

(2)靈活性。盡量考慮運(yùn)行檢查的便利性。

(3)可靠性。設(shè)備檢查時(shí)對系統(tǒng)供電的影響最小，盡量避免發(fā)電廠用電完全停止的可能性，避免重要設(shè)備負(fù)荷，滿足電力質(zhì)量的要求，保證重要負(fù)荷供電可靠。

3脫硫系統(tǒng)的超低改造

3.1脫硫系統(tǒng)的超低改造和電氣基木方案

通過脫硫系統(tǒng)的超低排放改造，脫硫裝置在鍋爐(Boilermaximumcontinusrating、BMCR)的狀況下，在28mg/Nm3凈煙中的S02含量(含有6%氧氣、標(biāo)態(tài)、干燥基礎(chǔ))5mg/nm3以下的凈煙中固體粒子狀物質(zhì)含量(含氧6%，標(biāo)狀干燥基)，含量為30mg/nm3原煙中固體粒子狀物質(zhì)(含氧6%，標(biāo)狀干燥基)。硫磺系統(tǒng)超低排放改造基木方案主要包括以下幾個(gè)方面。

(1)安裝氣液平衡均流器，位于吸收塔底層的淋浴下部。

(2)采用高覆蓋率300%的高效噴嘴，流量小，噴霧裝置重新配置，立即更換下三層噴霧母管、支管、噴嘴，保留原有的漿液循環(huán)泵，增加漿液循環(huán)泵。

(3)防止排煙走旁路，在適當(dāng)?shù)奈恢迷O(shè)置一層排煙環(huán)板，位于吸收塔下部的三層淋浴。

(4)原除霧器改造為一層管式+三層屋頂式高效除塵除霧裝置，拆除吸收塔原除霧裝置。

(5)脫硝系統(tǒng)增加一層催化劑。

(6)脫硝系統(tǒng)增加一路尿素溶液供應(yīng)系統(tǒng)。

(7)改造完成后，系統(tǒng)總阻力增加不超過950Pa，限制在改造范圍內(nèi)。

電改方案：

(1)考慮到高工廠變更容量允許的范圍，增加漿液循環(huán)泵容量。

(2)改造相應(yīng)的6kV開關(guān)柜，同時(shí)更換綜合保護(hù)裝置，修改保護(hù)定值。

(3)改裝電通裝置，將電流、電量等信號發(fā)送至DCS。

(4)改造脫硝380v供電，增加聲波吹灰器等電力負(fù)荷。

(5)改造前脫硫脫硝系統(tǒng)電氣有問題，改造。

(6)修改脫硫脫硝系統(tǒng)DCS部分保護(hù)邏輯。

3.2脫硫系統(tǒng)超低改造前后效果分析

脫硫系統(tǒng)超低改造前后性能參數(shù)如表1所示。

超低改造后，發(fā)電廠根據(jù)《關(guān)于制造煤電機(jī)組達(dá)到燃燒機(jī)排放水平的環(huán)境保護(hù)改造示范項(xiàng)目評價(jià)監(jiān)視工作的通知》(環(huán)境處理[2021]60號)的規(guī)定，委托第三方機(jī)構(gòu)測試改造效果，測試結(jié)果符合環(huán)境保護(hù)要求�？荚嚱Y(jié)果如表2所示。

從以上可以看出，煙氣污染物排放濃度低于污染物超低排放限制值的要求，發(fā)生在不同煤質(zhì)條件、不同情況的負(fù)荷狀況。超低排放改造后，排放標(biāo)準(zhǔn)SO2執(zhí)行≤35mg/m，經(jīng)常出現(xiàn)凈煙氣SO2瞬間跳變超標(biāo)的情祝，脫硫系統(tǒng)在運(yùn)行過程主要表象跳變不規(guī)律，跳變持續(xù)時(shí)間短則十幾秒，跳變幅度有大有小，長則一兩分鐘。可造成小時(shí)均值超標(biāo)情況出現(xiàn)，稍有不慎給運(yùn)行人員造成比較大的麻煩。集中釋放形成SO2和水，形成排煙分析儀SO2數(shù)據(jù)的異常數(shù)據(jù)高峰，在濕煙中SO2經(jīng)歷凝結(jié)-積累-釋放的過程，蒸發(fā)后數(shù)據(jù)可以恢復(fù)原來的數(shù)值。

4結(jié)束語

脫硫系統(tǒng)超低改造后，滿足特殊排放限值的要求，各污染物指標(biāo)均可保持固定值范圍，運(yùn)行過程加強(qiáng)分析各污染物排放指標(biāo)異常情況，注意將各自獨(dú)立脫離凈化系統(tǒng)融合，最大限度地發(fā)揮煙氣協(xié)同治理技術(shù)的優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)單一污染物在多個(gè)系統(tǒng)同時(shí)脫離。電氣系統(tǒng)改造，根據(jù)經(jīng)濟(jì)可靠的原則，進(jìn)行設(shè)計(jì)優(yōu)化，保證超低改造后脫硫脫硝系統(tǒng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行。