600MW燃煤機(jī)組超低排放改造工程熱控部分改造簡析

摘 要：文中介紹了600MW燃煤機(jī)組煙氣超低排放改造工程熱控部分改造所涉及的控制范圍、控制方式、控制室及電子室的布置和熱工自動(dòng)化設(shè)備選型等問題，并且以本次改造中新增的最為重要的管式GGH系統(tǒng)和濕式電除塵系統(tǒng)為例，就其相對應(yīng)的熱控系統(tǒng)作了簡要分析。

關(guān)鍵詞：超低排放；熱工控制系統(tǒng)；系統(tǒng)改造

本工程對樂清電廠一期2×600MW機(jī)組實(shí)施超低排放改造，對現(xiàn)有的除塵、脫硫、脫硝系統(tǒng)進(jìn)行提效，采用高效協(xié)同脫除技術(shù)，使機(jī)組煙氣的主要污染物（煙塵、二氧化硫、氮氧化物）排放濃度達(dá)到燃?xì)廨啓C(jī)組的排放標(biāo)準(zhǔn)，并達(dá)到全負(fù)荷投運(yùn)脫硝系統(tǒng)。

1 熱控改造部分概述

本次煙氣超低排放改造工程中熱工自動(dòng)化需改造范圍包括：增加濕式電除塵器、管式換熱器、低低溫電除塵等改造部分的相關(guān)聯(lián)鎖控制部分，原有煙道上的熱控測點(diǎn)進(jìn)行移位改造，增加必要的測點(diǎn)。

1.1 控制范圍

本次超低排放改造工程中DCS新增的控制范圍包括：

（1）低低溫系統(tǒng)管式GGH系統(tǒng)；

（2）整套濕式電除塵系統(tǒng)；

（3）低低溫電除塵的熱風(fēng)吹掃系統(tǒng)、灰斗蒸汽加熱系統(tǒng)；

（4）干式、濕度電除塵系統(tǒng)高壓電源部分。

1.2 控制方式

（1）低低溫電除塵系統(tǒng)改造中的管式GGH系統(tǒng)、低低溫電除塵系統(tǒng)改造中的干式電除塵改造部分（包括含熱風(fēng)吹掃系統(tǒng)、灰斗蒸汽加熱系統(tǒng)等）全部采用DCS控制，并納入原有對應(yīng)機(jī)組的DCS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控，并最終均能在機(jī)組脫硫DCS操作員站上完成控制和操作。

（2）干式電除塵系統(tǒng)的高頻電源控制器需要和本工程DCS進(jìn)行通訊。本工程將改造后的原干式電除塵重要的監(jiān)控信號(hào)（如電除塵高壓部分的電壓、電流）通過通訊方式（標(biāo)準(zhǔn)Modbus TCP/IP 通信協(xié)議）送至DCS控制機(jī)柜，滿足在原脫硫DCS操作員站上側(cè)進(jìn)行監(jiān)視。雙方分界點(diǎn)在業(yè)主電除塵PLC系統(tǒng)的交換機(jī)相關(guān)通信接口上。

（3）濕式電除塵器系統(tǒng)等全部采用DCS控制，并納入原有對應(yīng)機(jī)組的脫硫DCS網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行監(jiān)控，并最終均能在機(jī)組脫硫DCS操作員站上完成控制和操作。其中，濕電除塵器的高頻電源采用DSP控制，該DSP控制器通過冗余交換機(jī)，采用標(biāo)準(zhǔn)的Modbus TCP/IP協(xié)議接入本工程的DCS，滿足將高頻電源的各類信號(hào)（如高頻電源的電壓、電流等）通過通訊的方式接入DCS中進(jìn)行監(jiān)控，且滿足在DCS上位機(jī)對設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)（如電流脈沖寬度、頻率等）進(jìn)行設(shè)置。

（4）其他脫硫部分改造。新增水平煙道除霧器沖洗閥門納入本工程DCS控制。此外，原脫硫GGH拆除、新增循環(huán)泵及相關(guān)管路閥門等均在原有脫硫DCS系統(tǒng)上進(jìn)行增減調(diào)整。脫硫GGH拆除后，相關(guān)I/O點(diǎn)作為備用，備用點(diǎn)用于濕式電除塵的廢水預(yù)澄清系統(tǒng)的新增I/O點(diǎn)。脫硫部分改造中新增加的控制點(diǎn)（如增加脫硫循環(huán)泵）納入到原有脫硫DCS系統(tǒng)進(jìn)行監(jiān)控。#1、#2濕式電除塵備用廢水預(yù)澄清器納入原有脫硫公用DCS控制。

2 管式GGH系統(tǒng)

2.1 煙氣冷卻器出口水溫自動(dòng)模式

該自動(dòng)模式主要在機(jī)組和管式GGH啟動(dòng)階段或停運(yùn)階段或鍋爐準(zhǔn)備點(diǎn)火前的6h，所采用的方式。當(dāng)煙氣冷卻器出口煙溫低于85.6℃時(shí)，需要通過蒸汽對熱媒水進(jìn)行加熱，控制煙氣冷卻器出口熱媒水溫度在80℃左右（環(huán)境氣溫高于25℃時(shí)，可適當(dāng)調(diào)低至75℃），從而控制煙氣冷卻器和煙氣加熱器管壁溫度在煙氣露點(diǎn)溫度以上。

2.2 煙氣冷卻器出口煙溫自動(dòng)模式

該自動(dòng)模式主要在機(jī)組和管式GGH正常運(yùn)行時(shí)所采用的方式。當(dāng)煙氣冷卻器出口煙溫高于85.6℃，通過1A1/1A2管式GGH冷卻器進(jìn)水調(diào)節(jié)閥、1B1/1B2管式GGH冷卻器進(jìn)水調(diào)節(jié)閥和旁路調(diào)節(jié)閥，控制煙氣冷卻器出口煙溫在85.6～94℃，一般設(shè)定在90℃并自動(dòng)跟蹤。

2.3 煙囪進(jìn)口煙溫自動(dòng)模式

該自動(dòng)模式主要在機(jī)組低負(fù)荷和管式GGH正常運(yùn)行時(shí)所采用的方式。當(dāng)煙氣加熱器出口煙溫未達(dá)到設(shè)計(jì)值時(shí)，熱媒水通過蒸汽進(jìn)行加熱，以控制煙囪煙溫在80℃左右（環(huán)境氣溫高于25℃時(shí)，可適當(dāng)調(diào)低至75～72℃）。

2.4 管式GGH保溫模式

該方式在引風(fēng)機(jī)未啟動(dòng)但即將啟動(dòng)前的10h，管式GGH準(zhǔn)備投運(yùn)，防止煙氣冷卻器和煙氣加熱器內(nèi)的水溫低于煙氣溫度?？刂圃瓌t是：僅空氣流動(dòng)而未點(diǎn)火階段，控制煙氣冷卻器出口熱媒水高于環(huán)境空氣露點(diǎn)。一旦步入點(diǎn)火前6h的時(shí)間段，熱媒水通過蒸汽進(jìn)行加熱，采用“煙氣冷卻器出口水溫自動(dòng)模式”。

3 濕式電除塵系統(tǒng)

3.1 濕式電除塵系統(tǒng)啟動(dòng)控制順序

（1）1脫硫系統(tǒng)正常運(yùn)行；

（2）啟動(dòng)1絕緣子室電加熱器，等待1A及1B濕式電除塵器絕緣子室溫度（八取平均）到達(dá)100～160℃；

（3）投入1濕電循環(huán)水子組啟動(dòng)順控；

（4）投入電動(dòng)清洗過濾器自動(dòng)控制；

（5）投入1濕電排水子組啟動(dòng)順控；

（6）投入1濕電堿液計(jì)量自動(dòng)控制；

（7）投入1濕電補(bǔ)水子組啟動(dòng)順控；

（8）依次啟動(dòng)1A1～1A4、1B1～1B4高頻電源。

3.2 濕式電除塵系統(tǒng)停運(yùn)控制順序

（1）依次停止1A1～1A4、1B1～1B4高頻電源；

（2）投入1濕電補(bǔ)水子組停運(yùn)順控；

（3）撤除1濕電堿液計(jì)量自動(dòng)控制；

（4）投入1濕電排水子組停運(yùn)順控；

（5）撤除電動(dòng)清洗過濾器自動(dòng)控制；

（5）投入1濕電循環(huán)水子組停運(yùn)順控；

（6）停運(yùn)1絕緣子室電加熱器。

實(shí)施煙氣超低排放既是滿足國家日趨嚴(yán)格的環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的需要，又是國有企業(yè)保證環(huán)境質(zhì)量、保護(hù)公眾健康的社會(huì)責(zé)任。同時(shí)項(xiàng)目有助于推廣先進(jìn)的高效協(xié)同污染物控制技術(shù)，推進(jìn)環(huán)保產(chǎn)業(yè)鏈的發(fā)展。望煙氣超低排放能在越來越多的燃煤電廠普及，為環(huán)保貢獻(xiàn)一份力量。

參考文獻(xiàn)

[1]王璐.關(guān)于600MW火電燃煤機(jī)組超低排放改造的研究[J].科技視界，2016，（10）：100.

[2]張玉鐸，王滿稼.熱工自動(dòng)控制系統(tǒng)[M].北京：水利電力出版社，1985.