FGD改造中热工的信号逻辑修改论文_王友嘉,商明逸

(上海吴泾发电有限责任公司)

摘要:为了应对日益严峻的环保形势,各电厂都安装了脱硫装置,针对前期的运营后产生了一些新的问题,如烟气经由大旁路直接排放至烟囱及相关参数的不经济。如保护信号连接不够严谨容易产生误动等,根据这些问题,在新的改造中提出对策并加以改进。

关键词:FGD;增压风机旁路;MFT;信号连接

Abstract In response to the increasingly serious environmental situation,every power plant installation of the desulphurization device,in view of the early operation after produced some new problems,such as direct emissions to chimney flue gas through large bypass and related parameters is not economic.Signal connection not rigorous prone to error action such as,etc.,according to these problems,put forward the countermeasures in the new reform and improve it.

Keyword FGD TUF bypass MFT signal connection

引言

针对日益严重的环保问题,我厂4台300MW机组已安装烟气脱硫装置,原脱硫装置运行良好,为上海市的环保工作起到了很好的示范作用。根据运行下来的情况,有一些原设计显得不太合理,因此我们根据环保要求对一些局部细节进行逻辑、画面的更改和调试,使之更加符合环保的需求。

1.改造前主要工艺流程

从锅炉引风机的总烟道上引出的烟气,通过增压风机升压后进入吸收塔。在吸收塔内脱硫净化,经除雾器除去水雾后,接烟囱排入大气。同时,在烟道上设置旁路挡板门,当锅炉启动、进FGD装置处理。当FGD装置故障停运时,烟气由旁路挡板经烟囱排放。

2.原流程存在问题

2.1原流程中脱硫烟气旁路挡板被设计用来在FGD装置故障时,烟气有旁路挡板直接经烟气向烟囱排放,根据环保部门的要求,我们的旁路挡板在FGD装置故障(包括增压风机)时原烟气不加处理直接排向烟囱。会造成环境的污染。

2.2原FGD跳闸,连跳增压风机快开旁路挡板,请求锅炉MFT

2.3设计中原FGD跳闸条件中有一条原烟气进口压力>1200 Pa或<-1200Pa延迟3秒。

2.4吸收塔出口净烟气温度偏高,烟气含硫份高腐蚀性较大

2.5机组控制室无法及时获取脱硫设备的状态。

2.6FGD与主机通讯使用单点硬接线。

3.修改后控制方案

3.1 针对第一个问题,我门对增压风机进行了改进。取消原烟气大旁路挡板,增加烟气小旁路挡板:

更改后的烟气小旁路挡板使用ABB TZIDC定位器,该定位器可以快速可靠的定位,设置、调试方便,需要注意的是因为要执行失电、失信、失气快开,因此需要将ABB TZIDC定位器设为反作用,即:4mA指令开,20mA指令关,相应的在OVATION组态时也要注意将开关指令反相,以满足失电,失信快开

3.2 当增压风机跳闸时(6kV开关信号),且任一台引风机运行时,脱硫DCS报警,风机旁路挡板,风机进口、出口挡板,增压风机导叶全开。

这样增压风机跳闸后全开进出口挡板,开烟气旁路调节挡板,由于经过改造,烟气经过旁路烟道后仍然去向吸收塔,因此无需直接请求锅炉MFT,只需在烟道容量,吸收塔处理能力许可的情况下,送按照既定的速率进行RB即可。逻辑如下:

负荷大于150MW增压风机跳闸,且任意一台引风机启动,发出脱硫系统RB(重故障1)信号,连跳送风机A,两台引风机超驰开5秒;锅炉主控以送/引风机RB速率和目标值,跳磨煤机E、D。

原逻辑FGD跳闸联动跳增压风机请求机组MFT取消。

当锅炉负荷低,不需要增压风机运行时,由操作员手动打开增压风机旁路挡板后,执行增压风机停止程序。

原有脱硫系统跳闸请求MFT(9FGD-TRIPPED)条件为:

锅炉MFT;

原烟气温度大于160℃;

原烟气压力大于±1200Pa;(改为原烟气压力大于±2000Pa)

浆液循环泵全停;

增压风机跳闸;

脱硫系统报警(改为FGD要求锅炉MFT)

增压风机启动允许条件(现删除);

增压风机跳闸条件(现删除);

脱硫系统请求MFT首出原因(现删除);

净烟气挡板(9HTA40AA011)保护关条件(现删除);

旁路烟气挡板允许关(现删除);

旁路烟气挡板保护开(现删除);

脱硫烟气停顺控自动启条件(现删除);

增压 风机导叶超驰关(现删除);

3.3 原逻辑原烟气进口压力>1200 Pa或<-1200Pa延迟10秒、6秒,FGD跳闸,经过与设计方协商和反复计算,根据容量可以将Pa由跳闸更改为:

原烟气进口压力>1600 Pa或<-1600Pa延迟3秒,且增压风机旁路挡板打开(正常运行时增压风机跳闸或增压风机在Pa时已经小旁路挡板保护开),发出FGD重故障2信号。

如果此时机组主控输出>88 T/h,且五台磨煤机全开,请求主机RB,但只停磨煤机E。

根据设计方的计算结果,我们把原烟气进口压力设定>3500 Pa或<-2000Pa延迟3秒,FGD跳闸。

这样产生了问题:

第一、原变送器为3台压力变送器,3取中值,由于取样点(包括取样管)的压力各异性,会导致各测点的数值偏差较大,在系统里任两台变送器偏差达到Pa,就发出报警,因此在原逻辑中,测量不准确,经常报警。

第二、原压力变送器量程为0~4.5KPa,通过HART设定为Pa,对于TRIP值为Pa的设定来说尚有余量,但是对于>3500 Pa或<-2000Pa延迟3秒,请求FGD跳闸来说,不符合计量标准。

备选方案也有两个,第一,更换三台量程更大的压力变送器,这样只解决了第二个问题,对于第一个问题是无能为力的。第二,更换3台量程更大的差压变送器,由于测量基准值为标准大气压,因此测量出来的相对压力值比较准确,也较少报警。又解决了量程问题,一举两得。

因此我们根据现场工况将变送器换为量程为Pa的差压变送器,

3.4 原先净烟气出口温度较低高,因此腐蚀性较大,对烟囱等设备危害性较大,因此在净烟气管道上布置喷淋装置,起减温作用。,关于原烟气温度过高的问题使用WGGH设备可以妥善的解决。既降低原烟气温度,以减少吸收塔水耗,又提高了凝结水温,节能环保,符合环保理念。

3.5 本次改造也兼顾了运行人员监控操作的便利性在脱硫控制室与主控室之间增加了连接信号,方便脱硫岛纳入集控,也方便脱硫岛使用相关风机信号。下面是本次新增的信号

其中FGD备妥信号送主机DCS是新增加的FGD允许引风机启动条件

1)浆液循环泵运行数量≥2台,

2)FGD 净烟气挡板已开;

3)除雾器水泵出口压力正常(> 0.35MPa)

4)增压风机旁路挡板全开 或 FGD 增压风机进口烟气挡板全开与增压出口挡板全开与增压风机运行;

以上条件满足时,FGD-DCS发“FGD备妥信号”送主机。

FGD触发锅炉MFT条件则是用来加入锅炉保护系统的信号

锅炉与FGD联锁保护,当下列条件满足时(或),应发出烟气系统故障和FGD跳闸信号联动MFT。

1)循环泵全停(且任意一台引风机运行)吸收塔出口温度高(≥78℃(三取二))延时(1分钟);或

2)FGD进口温度≥170℃(三取二),延时20分钟;或

3)FGD进口温度≥175℃(三取二)延时(10分钟);或

4)原烟气进口压力>3500 Pa或<-2000Pa延迟3秒

3.6 由于原先交换信号使用单点连接,遇到高温、潮湿等环境,尽管使用了高等级电缆,但是仍会发生短路等意外,造成保护的误动,为了克服这个问题,在新系统内,我们增加了三冗余信号,既在脱硫侧我们对触发MFT及RB的FGD重故障1、2布置三个测点,送DCS侧我们制作3选2逻辑,最大程度的防止保护系统的误动。

结语

通过本次优化改造,我们解决了烟气大旁路的环保问题,更改了增压风机的控制逻辑,改善了烟气腐蚀设备的问题,也最大限度的解决了信号的误动问题。

参考文献:

[1]解鲁生 供热锅炉节能与脱硫技术 中国建筑工业出版社

[2]王煦等.GCH系统应用及优化控制研究.华东电力,2014.4

[3]中电投远达环保工程有限公司.吴泾热电厂#8、#9机组取消脱硫旁路及优化工程DCS系统逻辑控制说明,2012.8

作者简介:

王友嘉(1980-),男,上海,本科,从事发电厂热控工作。

商明逸(1983-),女,上海,本科,从事发电厂热控工作。

论文作者:王友嘉,商明逸

论文发表刊物:《电力设备》2018年第34期

论文发表时间:2019/5/20

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