淺談電氣工程自動(dòng)化實(shí)驗(yàn)的操作

摘 要：電廠綜合規(guī)劃的主要項(xiàng)目是電氣工程，電廠是能量轉(zhuǎn)化的動(dòng)力廠，它將各種原始能量轉(zhuǎn)換為電能。電氣工程施工項(xiàng)目如果出現(xiàn)了事物，經(jīng)濟(jì)損失嚴(yán)重。電氣工程涉及了電機(jī)電器、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電力電子技術(shù)等內(nèi)容。電廠電氣自動(dòng)化的內(nèi)容重點(diǎn)在于機(jī)組脫硫安裝工程，為了使機(jī)組安裝作業(yè)的正常進(jìn)行，可通過開展自動(dòng)化試驗(yàn)的方式，結(jié)合實(shí)例，對(duì)電氣工程自動(dòng)化問題進(jìn)行分析，對(duì)機(jī)組脫硫進(jìn)行研究。

關(guān)鍵詞：操作 安裝試驗(yàn) 脫硫機(jī)組 電氣工程

中圖分類號(hào)：TM715 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1672-3791（2013）06（c）-0009-02

作為生產(chǎn)電能的重要場(chǎng)所，電廠在運(yùn)行期間，應(yīng)對(duì)電氣工程的運(yùn)行效率進(jìn)行嚴(yán)格地控制。電氣工程的特點(diǎn)體現(xiàn)在軟硬件結(jié)合、機(jī)電結(jié)合、強(qiáng)弱電結(jié)合等方面。電氣工程以及自動(dòng)化技術(shù)涉及到幾點(diǎn)一體化技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、電子技術(shù)等，跨越領(lǐng)域眾多。電廠電氣工程自動(dòng)化作業(yè)的內(nèi)容之一就是機(jī)組脫硫安裝，為了能夠提升人員作業(yè)效率，任務(wù)的完成可根據(jù)自動(dòng)化試驗(yàn)結(jié)果來(lái)實(shí)現(xiàn)。脫硫工藝系統(tǒng)的設(shè)置是為了確保整套系統(tǒng)的正常運(yùn)行，因而配置了副產(chǎn)品處理系統(tǒng)、壓縮空氣系統(tǒng)、工藝水系統(tǒng)、石膏脫水系統(tǒng)、漿液排空系統(tǒng)、吸收系統(tǒng)、煙氣系統(tǒng)、吸收劑配置系統(tǒng)等眾多個(gè)子系統(tǒng)。

1 案例概述

某地區(qū)電廠保留有擴(kuò)建項(xiàng)目，在Ⅰ期建設(shè)中，燃煤機(jī)組的規(guī)模為2×600MW。FGD也隨項(xiàng)目配套進(jìn)行建設(shè)，采用石灰石粉——石膏濕法脫硫工藝實(shí)現(xiàn)裝置。其裝置的脫硫效率大于等于97%。主體工程與FGD裝置在投運(yùn)、建設(shè)以及設(shè)計(jì)等方面都是同時(shí)進(jìn)行的。

為了減少石灰石耗量、維持吸收液恒定pH值，石灰石在加入吸收塔的同時(shí)，吸收塔循環(huán)泵進(jìn)行攪拌，可促進(jìn)石灰石在漿液中的溶解和均布。中和反應(yīng)：在吸收塔的內(nèi)部、中和后的漿液進(jìn)行再循環(huán)，在吸收劑漿液中加入中和氫離子，保持了一定的吸收液pH值。氧化反應(yīng)：在吸收塔噴淋去域內(nèi)，HSO3被煙氣中的氧所氧化，在反應(yīng)池中，其余HSO3被徹底氧化。吸收反應(yīng)：在吸收塔內(nèi)，噴嘴噴出的循環(huán)漿液與煙氣進(jìn)行有效接觸，循環(huán)漿液會(huì)將大部分的SO2吸收。管道、設(shè)備在石灰石濕式脫硫裝置中，存在著不同程度的結(jié)構(gòu)、腐蝕、磨損等現(xiàn)象，因此，必須對(duì)其進(jìn)行有效防治，這就能夠降低脫硫裝置在安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行面的威脅。在我國(guó)氣溫寒冷的北方地區(qū)，還須防治脫硫裝置的冰凍等。

2 煙氣系統(tǒng)

將未進(jìn)行脫硫的煙氣通過煙氣系統(tǒng)導(dǎo)入脫硫裝置，而煙氣經(jīng)過脫硫后，被輸送入煙囪。煙氣進(jìn)入脫硫裝置后，流量的控制是依靠安裝在FGD入口的增壓風(fēng)機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)的，最后由煙囪中排放出由吸收塔排出的脫硫煙氣，其煙氣的溫度大約為47 ℃。通過脫硫裝置增壓風(fēng)機(jī)降低了煙氣系統(tǒng)的壓力。一旦FGD裝置和機(jī)組啟動(dòng)裝置因發(fā)生故障的原因而停止運(yùn)行時(shí)，關(guān)閉處于FGD裝置進(jìn)出口的擋板門，打開旁路擋板門，經(jīng)過煙囪，煙氣能夠進(jìn)行直接排放。為了不再煙溫度較高的情況下運(yùn)行，F(xiàn)GD裝置的運(yùn)行可切入旁路，以對(duì)設(shè)備造成損壞。一套煙氣擋板門密封空氣系統(tǒng)、一個(gè)FGD旁路煙氣擋板門、一個(gè)FGD出口煙氣擋板門、一個(gè)FGD進(jìn)口煙氣擋板門、一臺(tái)動(dòng)葉可調(diào)軸流式增壓風(fēng)機(jī)，這些系統(tǒng)共同組成了煙氣系統(tǒng)。在鍋爐40%BMCR～100%BMCR的負(fù)荷工作情況下，增壓風(fēng)機(jī)也能夠輕松適應(yīng)，前提是在溫度裕度大于10 ℃、風(fēng)量裕度大于10%的情況下。設(shè)計(jì)流量效率在當(dāng)風(fēng)壓裕度大于20%的條件下，不應(yīng)小于85%。煙氣擋板門在最大壓差的作用力下，有著較高的嚴(yán)密性，其為雙層百葉擋板，該擋板的結(jié)構(gòu)為帶氣體密封結(jié)構(gòu)。為了最大程度降低擋板內(nèi)的積灰和腐蝕度，對(duì)煙道擋板的布置和結(jié)構(gòu)進(jìn)行了嚴(yán)格的設(shè)計(jì)。噴淋系統(tǒng)和事故冷卻水箱等組成了一套煙氣事故冷卻系統(tǒng)。為了對(duì)吸收塔本體進(jìn)行有效保護(hù)，冷卻進(jìn)入吸收塔的煙氣，并充分保證了全廠在失電操作下的環(huán)境因素。

3 吸收塔系統(tǒng)

在實(shí)驗(yàn)操作中，我們應(yīng)該進(jìn)行多方面考慮的就是吸收塔系統(tǒng)。例如：石灰石漿液流量測(cè)量裝置、除霧器壓差、壓力、溫度、pH值、吸收塔液位等測(cè)點(diǎn)、遠(yuǎn)方以及就地的測(cè)量裝置等。輔助排放設(shè)施、氧化空氣部分、沖洗、除霧器、攪拌、洗后他噴淋、石膏漿液排出泵、吸收塔漿液循環(huán)泵、吸收塔自身等組成了吸收塔整體系統(tǒng)。塔體與吸收塔漿池的結(jié)構(gòu)為一體化結(jié)構(gòu)，吸收塔前不設(shè)置洗滌塔。吸收塔的外部結(jié)構(gòu)表面使用了油漆，為了能夠進(jìn)行有效防腐，在吸收塔本身的內(nèi)部表面則采用了襯膠進(jìn)行防腐。吸收塔中可將一層噴淋層的空間預(yù)留出來(lái)。每層踏設(shè)置五層噴淋系統(tǒng)、擁有五臺(tái)噴淋系統(tǒng)，五臺(tái)循環(huán)泵、兩級(jí)除霧器。還應(yīng)設(shè)置氧化空氣系統(tǒng)，這時(shí)為了能夠?qū)⑺{池內(nèi)的亞硫酸鈣有效、迅速、充分地吸收。攪拌系統(tǒng)分為兩層，為了確保亞硫酸鈣能夠在任何時(shí)候都獲得充分的氧化，上層攪拌器應(yīng)防止塔內(nèi)石膏漿液的堵塞、結(jié)構(gòu)、沉淀等現(xiàn)象的產(chǎn)生。而下層攪拌器主要用于對(duì)漿液沉積的防范。在機(jī)組脫硫安裝工程試驗(yàn)操作中，應(yīng)該注意的時(shí)，應(yīng)有效防止液體的泄漏，增加吸收塔結(jié)構(gòu)的氣密性。為了有效避免漿池中漿液的沉淀，漿池的下面應(yīng)安設(shè)攪拌器。為了能夠確保漿液及時(shí)排空，可將排空箱安裝于吸收塔的底部。入空門可安設(shè)與吸收塔除霧器區(qū)域和噴淋區(qū)域，應(yīng)在除霧器中設(shè)置方便維護(hù)的走道，吸收塔噴淋層可以承受的荷載為50 kg/m2。應(yīng)按照20000 mg/L來(lái)設(shè)計(jì)吸收塔內(nèi)漿液的最大濃度。

4 冷卻水系統(tǒng)

電廠循環(huán)水的排污水中，包含有脫硫島工藝水水源。脫硫場(chǎng)地沖洗；石膏脫水建筑沖洗；調(diào)整吸收塔氧化漿池液位、石灰石止?jié){等；儲(chǔ)存箱的沖洗水、輸送管路、漿液輸送設(shè)備、除霧器；石膏脫水系統(tǒng)用水、石灰石漿液的卑職用水、吸收塔蒸發(fā)水等等，為工藝水的主要用戶。由主體工程工業(yè)水系統(tǒng)產(chǎn)出脫硫裝置設(shè)備的密封水與冷卻水，主體工程工業(yè)水回收系統(tǒng)將冷卻設(shè)備后的回水進(jìn)行回收。在設(shè)計(jì)工藝水箱時(shí)，可按照兩臺(tái)爐脫硫裝置進(jìn)行正常運(yùn)行1 h情況下的最大公益水耗量。

5 石膏脫水系統(tǒng)

對(duì)鍋爐進(jìn)行石膏脫水系統(tǒng)實(shí)驗(yàn)，源自于對(duì)電氣工程自動(dòng)化需求的考慮。石膏存儲(chǔ)系統(tǒng)、過濾水、石膏一、二級(jí)脫水系統(tǒng)組成了石膏脫水系統(tǒng)。通過石膏排出泵，吸收塔的石膏液體進(jìn)入石膏旋流器進(jìn)行濃縮。經(jīng)由石膏旋流器出來(lái)的溢流漿液中，一小部分進(jìn)入了廢水旋流去，而大部分則返回了吸收塔，繼續(xù)進(jìn)行循環(huán)使用。小部分石膏液體在進(jìn)入了脫硫廢水處理系統(tǒng)后，返回溢流箱，最后，經(jīng)過濃漿給料泵后，直接進(jìn)入真空皮帶脫水機(jī)。為了使表面含水量低于10%，在經(jīng)過真空皮帶脫水機(jī)進(jìn)行脫水處理后，石膏皮帶輸送機(jī)會(huì)將經(jīng)過脫水處理的濃漿存放至石膏存儲(chǔ)間。在石膏脫水的過程中，為了確保石膏的品質(zhì)質(zhì)量，控制脫硫石膏中Cl-成分含量，應(yīng)采用工藝水沖洗濾餅、濾布以及石膏，在濾液箱中收集石膏過濾水，最后，采用泵將其送至石灰石漿液箱以及吸收塔中。石膏脫水系統(tǒng)如圖1所示。

6 排放系統(tǒng)

將事故漿罐設(shè)置于機(jī)組脫硫安裝工程整體脫硫島中，事故漿罐的功能是對(duì)吸收塔和管道沖洗水的最大容量、以及石灰石漿液罐、吸收塔漿液進(jìn)行存儲(chǔ)。應(yīng)按照每臺(tái)爐吸收塔漿液其總?cè)萘康陌俜种賮?lái)考慮事故漿罐的有效容積。經(jīng)過自動(dòng)化試驗(yàn)結(jié)果，為了維持漿液的正常流通，盡可能安裝事故漿液返回泵來(lái)實(shí)現(xiàn)。應(yīng)按照箱體內(nèi)漿液在15小時(shí)內(nèi)完全放空的標(biāo)準(zhǔn)來(lái)設(shè)計(jì)事故漿罐漿液的轉(zhuǎn)送速度。將工藝樓地坑和吸收塔區(qū)域地坑設(shè)置在系統(tǒng)中，可用于回收管道沖洗水、設(shè)備沖洗水，并將其定期回收至吸收塔中。為了防止產(chǎn)生顆粒的沉積，地坑中設(shè)置有攪拌器，為防腐設(shè)計(jì)，其內(nèi)部還設(shè)置了玻璃鋼，地坑結(jié)構(gòu)采用了混凝土結(jié)構(gòu)。

7 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，電氣工程自動(dòng)化試驗(yàn)過程中，通過一系列的試驗(yàn)，可以發(fā)現(xiàn)電氣工程系統(tǒng)自身所存在的問題，并根據(jù)這些問題，和可靠性的參考依據(jù)，企業(yè)可以制定出科學(xué)、合理、詳細(xì)的作業(yè)計(jì)劃。在電廠電氣自動(dòng)化運(yùn)行的過程中，機(jī)組脫硫安裝是非常關(guān)鍵的內(nèi)容，在進(jìn)行試驗(yàn)時(shí)，可對(duì)操作人員進(jìn)行正確引導(dǎo)，根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)操作的結(jié)果，對(duì)后期的錯(cuò)做流程進(jìn)行詳細(xì)地規(guī)劃，為了實(shí)現(xiàn)電廠機(jī)組高效、持續(xù)、安全、穩(wěn)定地生產(chǎn)與運(yùn)行狀態(tài)，確保電氣工程調(diào)試運(yùn)行的無(wú)誤進(jìn)行，操作人員應(yīng)嚴(yán)格按照工程圖紙的要求進(jìn)行正確的操作。

參考文獻(xiàn)

[1]涂玲.于如何提高施工企業(yè)中電氣工程預(yù)算準(zhǔn)確性的探討[J].中國(guó)電子商務(wù)，2013（1）.

[2]秦祖澤，劉迎春，覃事剛.創(chuàng)新企業(yè)辦學(xué)人才培養(yǎng)新模式 促進(jìn)職業(yè)教育與產(chǎn)業(yè)發(fā)展深度融合——以湖南電氣職業(yè)技術(shù)學(xué)院為例[J].中國(guó)大學(xué)教學(xué)，2013（1）.

[3]推動(dòng)建筑電氣節(jié)能 共創(chuàng)綠色美好未來(lái)——2012中國(guó)（國(guó)際）建筑電氣節(jié)能技術(shù)論壇隆重召開[J].建筑電氣，2013（1）.

[4]陳鄧偉，王長(zhǎng)義.基于功率損耗原理分析的電氣設(shè)備發(fā)熱研究[J].電氣技術(shù)，2013（1）.

[5]李毅.樓字系統(tǒng)電氣消防技術(shù)的研究與應(yīng)用——以某質(zhì)檢樓電氣消防自動(dòng)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)為例[J].廣東科技，2013（2）.

[6]董云先，張青青，張高峰，等.德大電氣化鐵路接人對(duì)山東電網(wǎng)電能質(zhì)量的影響[J].山東電力技術(shù)，2013（1）.

[7]陳樂恒，張凱榮，周佳，等.CRH3型動(dòng)車組車頂高壓電氣設(shè)備閃絡(luò)故障分析及改進(jìn)[J].中國(guó)鐵路，2013（2）.