某電廠SCR脫硝系統(tǒng)信號(hào)跳變的分析與處理

王偉

（深能合和電力（河源）有限公司，廣東 河源 517000）

一、SCR脫硝系統(tǒng)簡(jiǎn)介

某電廠脫硝系統(tǒng)采用高含塵布置方式的選擇性催化還原法(SCR)脫硝系統(tǒng)，一臺(tái)機(jī)組左右兩側(cè)各配置一臺(tái)SCR反應(yīng)器，還原劑(氨)以液體形態(tài)儲(chǔ)存于氨罐中，液態(tài)氨經(jīng)蒸發(fā)器蒸發(fā)氣化，再通過(guò)稀釋風(fēng)機(jī)，從噴氨格柵進(jìn)入SCR反應(yīng)器上層的煙氣中。氨氣和煙氣中NOx經(jīng)充分混合反應(yīng)，在催化劑的作用下發(fā)生反應(yīng)生成水和氮?dú)猓儆梢L(fēng)機(jī)引入空氣預(yù)熱器、靜電除塵器，最后從煙囪排出。

二、現(xiàn)場(chǎng)情況介紹

在實(shí)際生產(chǎn)中，供氨調(diào)節(jié)閥的開(kāi)度是根據(jù)入口NOx含量、出口NOx含量、鍋爐負(fù)荷等進(jìn)行主調(diào)；根據(jù)入口煙氣流量、供氨流量等進(jìn)行副調(diào)。在標(biāo)準(zhǔn)大氣壓下，入口煙氣流量Q的計(jì)算公式如式1。式中，P為SCR入口煙氣壓力；ΔP為SCR入口煙氣差壓；T為SCR入口煙氣溫度，K為常數(shù)。

式1 入口煙氣流量計(jì)算公式

某廠采用的信號(hào)隔離器為南京優(yōu)倍電氣有限公司生產(chǎn)的NPGL-C11111D一入四出隔離器，就地輸入4-20mA電流信號(hào)，經(jīng)轉(zhuǎn)換輸出四路電壓/電流信號(hào)，實(shí)現(xiàn)了輸入、輸出、電源之間的三端隔離。SCR入口煙氣壓力P，就地設(shè)有一個(gè)壓力變送器，經(jīng)信號(hào)隔離器后分別送至環(huán)保平臺(tái)、DCS以及上位機(jī)（如圖1）。

在本次事故中，由于雷擊導(dǎo)致SCR左側(cè)入口煙氣壓力測(cè)點(diǎn)P的信號(hào)隔離器損壞，P點(diǎn)的信號(hào)顯示壞質(zhì)量，進(jìn)而引起SCR入口煙氣流量Q跳變，最終影響整個(gè)SCR左側(cè)脫硝系統(tǒng)。

三、處理過(guò)程及分析

在雷擊發(fā)生后，SCR脫硝系統(tǒng)左側(cè)多個(gè)信號(hào)跳變，起初懷疑為DCS模件故障導(dǎo)致，第一步檢查并更換AI模件，發(fā)現(xiàn)跳變情況依舊存在；第二步懷疑為某個(gè)測(cè)點(diǎn)通道損壞導(dǎo)致，首先將DCS柜內(nèi)P點(diǎn)的接線解除，觀察畫面，發(fā)現(xiàn)其他測(cè)點(diǎn)跳變現(xiàn)象消失，由此可以確定問(wèn)題是由于SCR左側(cè)入口煙氣壓力P通道損壞導(dǎo)致；第三步檢查通道，使用萬(wàn)用表測(cè)量DCS柜內(nèi)P點(diǎn)的電壓，發(fā)現(xiàn)正負(fù)極被反接，為DC24V，再使用萬(wàn)用表測(cè)量信號(hào)隔離器OUT3處的電壓，正負(fù)極接線正常，但電壓為DC12V，此時(shí)，檢修人員對(duì)兩側(cè)電壓不一致，正負(fù)極反接的現(xiàn)象存有疑惑；第四步，可暫且確定為信號(hào)隔離器存在一定問(wèn)題，更換信號(hào)隔離器，發(fā)現(xiàn)SCR左側(cè)入口煙氣壓力P顯示恢復(fù)正常，但數(shù)值相對(duì)于右側(cè)存在一定偏差，此時(shí)若將信號(hào)隔離器OUT3端與DCS柜內(nèi)的正負(fù)極對(duì)應(yīng)起來(lái)接線，則P點(diǎn)顯示壞質(zhì)量，因此只能暫時(shí)恢復(fù)正負(fù)極反接的狀態(tài)。

檢修人員進(jìn)一步對(duì)供電方式進(jìn)行分析，發(fā)現(xiàn)DCS控制柜內(nèi)對(duì)SCR左側(cè)入口煙氣壓力P進(jìn)行供電，電壓為24V，而信號(hào)隔離器端也對(duì)P進(jìn)行供電，電壓為24V。查閱資料發(fā)現(xiàn)，信號(hào)隔離器內(nèi)部原理如圖2，24V電源輸入，經(jīng)過(guò)內(nèi)部隔離電源模塊后被分為兩路VO+、VO-、對(duì)地電壓分別為±12V，OUT3接在-12V上，DCS端供電方式設(shè)置為24V內(nèi)供電，若正常接線（正接正，負(fù)接負(fù)）則相當(dāng)于-12V與24V并聯(lián)，導(dǎo)致其供電電壓錯(cuò)誤，顯示異常；若正負(fù)反接，則相當(dāng)于-12V與24V串聯(lián)，DCS端給P點(diǎn)提供了一個(gè)12V的電源，使其數(shù)值顯示正常。

四、系統(tǒng)改造及優(yōu)化

SCR脫硝系統(tǒng)供電方式錯(cuò)誤屬于基建期間的遺留問(wèn)題，當(dāng)時(shí)可能由于廠家調(diào)試時(shí)未注意DCS端內(nèi)外供電的問(wèn)題，發(fā)現(xiàn)個(gè)別測(cè)點(diǎn)只有當(dāng)正負(fù)反接才能正常顯示，于是留下了此類安全隱患。經(jīng)過(guò)此次事故后，檢修人員將SCR脫硝系統(tǒng)所有AI點(diǎn)進(jìn)行排查，發(fā)現(xiàn)有多個(gè)測(cè)點(diǎn)存在此問(wèn)題，于是逐個(gè)將其供電方式進(jìn)行更改，DCS端由內(nèi)供電更改為外供電，并將正負(fù)極接線恢復(fù)正常。

五、結(jié)束語(yǔ)

火電廠生產(chǎn)系統(tǒng)整體來(lái)說(shuō)較為復(fù)雜，現(xiàn)場(chǎng)可能留有諸多看不到的安全隱患，在發(fā)生問(wèn)題時(shí)才會(huì)暴露出來(lái)，本文針對(duì)SCR脫硝系統(tǒng)多個(gè)測(cè)點(diǎn)跳變事件所牽扯出來(lái)的供電方式的事件，給出一系列的分析過(guò)程及處理方法，可供同行借鑒。