單臺漿液循環(huán)泵安全運行方案探討

袁明宇

（大唐環(huán)境產(chǎn)業(yè)集團股份有限公司呼圖壁項目部，新疆 呼圖壁831204）

1 系統(tǒng)概況

大唐呼圖壁熱電廠2×300MW 亞臨界燃煤機組、配2×1060t/h 燃煤鍋爐，煙氣經(jīng)除塵器除塵后進行脫硫。每臺鍋爐加裝一套石灰石－石膏濕法脫硫裝置（簡稱FGD），按鍋爐BMCR工況全煙氣脫硫，入口二氧化硫設計濃度3074mg/Nm3，SO2排放濃度≤28mg/Nm3，不設煙氣旁路，不設GGH，不設增壓風機，可用率同主體工程一致。漿液循環(huán)泵參數(shù)見表1。

表1 漿液循環(huán)泵參數(shù)表

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2 單臺漿液循環(huán)泵運行原因及相應措施

呼圖壁熱電廠超低排放改造后脫硫裝置按照燃煤硫份1.28%設計，但實際運行中燃煤硫份較低，2016 年度燃煤收到基硫份加權平均值為0.69%，2017 年度燃煤收到基硫份加權平均值為0.43%，2018 年度燃煤收到基硫份加權平均值為0.51%.且日常運行中時有入爐煤硫份低至0.27%-0.4%，另外，機組在啟動過程中或在負荷調(diào)峰且長時間在135MW 時，脫硫裝置出現(xiàn)"大牛拉小車"現(xiàn)象，即在啟機、低負荷、低硫份情況下，為確保脫硫系統(tǒng)和機組的安全可靠性，目前仍保持2 臺漿液循環(huán)泵運行，雖然吸收塔PH 值已控制低限值4.8，但脫硫效率一直在99%及以上，二氧化硫排放濃度最低小于5mg/Nm3，運行經(jīng)濟性效果十分不理想。

在條件允許的情況下，單臺漿液循環(huán)泵的運行，可以節(jié)約脫硫廠用電、減少吸收塔內(nèi)水分的蒸發(fā)量、降低吸收塔的煙氣阻力從而減小引風機出力，達到“節(jié)能降耗”的目的。但是單臺漿液循環(huán)泵的運行卻增加了脫硫系統(tǒng)安全運行風險，所以在單臺漿液循環(huán)泵節(jié)能試驗前，必須確認吸收塔事故噴淋冷卻系統(tǒng)的安全可靠性和系統(tǒng)保護連鎖的可靠性，即要求若運行中的所有漿液循環(huán)泵跳閘后，能保證吸收塔運行溫度控制在安全值范圍內(nèi)，而不發(fā)生吸收塔內(nèi)部防腐和除霧器高溫損壞設備事故。

2.1 吸收塔事故噴淋試驗

呼圖壁脫硫項目部按照定期工作管理規(guī)定每月9 日定期對事故噴淋做一次噴淋試驗，確保事故噴淋正常備用，2018 年試驗數(shù)據(jù)見表2。

表2 事故噴淋試驗表

吸收塔入口煙溫在事故噴淋之后，原煙煙溫在事故噴淋之前，從吸收塔入口煙溫的變化情況就可以得知事故噴淋效果，只要吸收塔入口煙溫不超過70℃就不會發(fā)生吸收塔內(nèi)部防腐和除霧器高溫損壞設備事故。呼圖壁脫硫項目部為了保證事故噴淋正常投運，超低排放改造時增設了雙路水源，一路來自除霧器沖洗水系統(tǒng)一路來自消防水系統(tǒng)，從而提高了事故噴淋的安全可靠性。

為了保證事故噴淋試驗的準確性，在事故噴淋之前安排熱工人員專門對吸收塔入口溫度測點和原煙溫度測點進行檢查，防止儀表的測量誤差影響試驗效果的準確性。

2.2 保護邏輯修改

2.2.1 原有邏輯。

（1）當發(fā)生以下情況時觸發(fā)鍋爐MFT 動作，以確保脫硫系統(tǒng)安全：吸收塔出口溫度大于75℃，三取二；漿液循環(huán)泵全部跳閘。

（2）當發(fā)生以下情況時觸發(fā)事故噴淋動作，以確保脫硫系統(tǒng)安全：原煙氣煙溫大于160℃，三取二。

（3）當發(fā)生以下情況時漿液循環(huán)泵跳閘，以確保漿液循環(huán)泵安全：吸收塔漿液循環(huán)泵電機線圈溫度＞140℃；吸收塔漿液循環(huán)泵電機軸承溫度＞85℃；循環(huán)泵運行時，吸收塔漿液循環(huán)泵進口閥未打開；循環(huán)泵運行時，吸收塔漿液循環(huán)泵沖洗閥未關；循環(huán)泵運行時，吸收塔漿液循環(huán)泵排放閥未關；循環(huán)泵運行時，漿液循環(huán)泵減速機油壓低；或吸收塔漿液循環(huán)泵軸承溫度＞80℃。

2.2.2 為實現(xiàn)單臺漿液循環(huán)泵運行，又能確保脫硫系統(tǒng)安全穩(wěn)定，需對以上邏輯進行修改。

（1）觸發(fā)鍋爐MFT 條件修改如下：漿液循環(huán)泵全部跳閘并延時360S；吸收塔出口煙溫大于75℃，三取二，并延時100S。

（2）事故噴淋動作邏輯修改如下：原煙氣煙溫大于160℃，三取二；漿液循環(huán)泵全部跳閘；吸收塔出口煙溫大于60℃，三取二。

（3）漿液循環(huán)泵跳閘邏輯修改為報警邏輯，如下：吸收塔漿液循環(huán)泵電機線圈溫度＞120℃；吸收塔漿液循環(huán)泵電機軸承溫度＞80℃；循環(huán)泵運行時，吸收塔漿液循環(huán)泵進口閥未打開；循環(huán)泵運行時，吸收塔漿液循環(huán)泵沖洗閥未關；循環(huán)泵運行時，吸收塔漿液循環(huán)泵排放閥未關；循環(huán)泵運行時，漿液循環(huán)泵減速機油壓低；吸收塔漿液循環(huán)泵軸承溫度＞80℃。

（4）增加除霧器沖洗水門自動開啟邏輯如下：吸收塔出口煙溫大于60℃，三取二，自動開啟除霧器最下層沖洗水門，防止除霧器高溫損壞。

2.3 運行及檢修需采取的安全措施

2.3.1 漿液循環(huán)泵運行中，盤面應密切監(jiān)視其運行電流、入口壓力、各部位溫度變化情況。至少每2 小時巡檢一次，就地運行出現(xiàn)異音、振動超標、泄露等異常情況時，應及時切換漿液循環(huán)泵運行并及時聯(lián)系檢修處理。

2.3.2 加強與主機的溝通，機組工況大幅調(diào)整如切換磨煤機、負荷調(diào)整時，及時告知脫硫運行人員，以便于調(diào)整當前運行方式。各班班長應主動從值長處了解當班期間上煤煤質(zhì)情況，并做好記錄。

2.3.3 確保除霧器沖洗水系統(tǒng)可靠運行，運行時注意監(jiān)視其運行電流及沖洗水母管壓力是否正常，除霧器沖洗水泵應24 小時運行，檢查備用水泵聯(lián)鎖可靠投入，確保事故情況下立即啟動。嚴格執(zhí)行防寒防凍措施，冬季巡檢時檢查事故噴淋管道及除霧器沖洗水管道伴熱是否正常，可考慮在管道上添加遠傳溫度監(jiān)視儀表，防止因管道上凍造成事故噴淋水源中斷。事故噴淋定期試驗時，檢查兩路水源是否暢通無泄漏，事故情況下可隨時切換噴淋用水源。

2.3.4 機組運行期間停運的漿液循環(huán)泵機封水及減速機冷卻水應在開啟狀態(tài)，巡檢時注意檢查相應閥門狀態(tài)確保其在備用狀態(tài)。停運時間較長的漿液循環(huán)泵應定期開啟入口門對入口管道進行沖洗，防止入口門卡澀。

2.3.5 漿液循環(huán)泵重要溫度測量值偏高或煙氣溫度上升時，應嚴密監(jiān)視其上升趨勢，聯(lián)系相關人員排查，若繼續(xù)上升可能觸發(fā)報警值時，應立即采取相應措施如啟動備用泵、加強通風降溫等。

2.3.6 維持工藝水箱較高液位運行，補水閥門開關靈活，水量應能保證事故噴淋及除霧器沖洗用水。

2.3.7 停機期間熱控人員應該對脫硫跳主機的各個保護邏輯進行實驗，保證保護能正常動作，確保機組運行期間不發(fā)生保護誤動或保護不動作。

2.3.8 單臺漿液循環(huán)泵運行前，必須檢查定期工作本，確認吸收塔事故噴淋水定期試驗正常，DCS 畫面上事故噴淋聯(lián)鎖開關投入正常。執(zhí)行單臺漿液循環(huán)泵運行時，應每4 小時進行一次事故噴淋水系統(tǒng)投入試驗。

2.3.9 單臺漿液循環(huán)泵運行時間不得超過8 小時，否則應啟動備用漿液循環(huán)泵運行1 小時，避免出現(xiàn)“死漿”現(xiàn)象，影響脫硫效率或堵塞漿液循環(huán)泵入口管道。

2.3.10 單臺漿液循環(huán)泵運行期間，若發(fā)生漿液循環(huán)泵跳閘，應按以下步驟進行操作。

（1）確認吸收塔事故噴淋水系統(tǒng)投入正常，若動作不良，立即手動投入，防止吸收塔內(nèi)部損壞并立即匯報值長；（2）立即手操啟動備用漿液循環(huán)泵，并開啟除霧器沖洗水對除霧器沖洗降溫；（3）根據(jù)情況，增啟備用漿液循環(huán)泵，保證SO2排放濃度小時均值＜35mg/Nm3；（4）待備用漿液循環(huán)泵啟動正常后，及時停止事故噴淋水系統(tǒng)并投入聯(lián)鎖。

3 結論

單臺漿液循環(huán)泵在電廠中進行應用是一大創(chuàng)新，這是對節(jié)能減排號召工作的響應，同時也能夠降低電廠的能耗，提升電廠的經(jīng)濟效益。單臺漿液循環(huán)泵的運行，可以節(jié)約脫硫廠用電、減少吸收塔內(nèi)水分的蒸發(fā)量、降低吸收塔的煙氣阻力從而減小引風機出力，達到“節(jié)能降耗”的目的。本文主要是講述了單臺漿液循環(huán)泵在呼圖壁熱電廠的應用以及應用的經(jīng)濟效益分析，以及相應安全運行措施，按照這些措施執(zhí)行能夠更好保障脫硫系統(tǒng)運行的安全性，提升經(jīng)濟效益。單臺漿液循環(huán)泵在呼圖壁熱電廠應用每年可以減少耗電量約741900Kwh，節(jié)約生產(chǎn)成本248536.5 元，在機組有效利用小時數(shù)下降、煤炭價格上漲、電廠大面積虧損的情況下，單臺漿液循環(huán)泵安全經(jīng)濟性運行為火力發(fā)電廠降本增效做出重大貢獻。