（大唐淮南洛河发电厂 安徽淮南 232008）
摘要：介绍了洛河发电厂一期两台机组脱硝系统在正常运行时，出现脱硝系统电加热器出口温度高、电加热器内部超温报警、电加热器跳闸等异常现象，对此异常现象进行分析和采取的相应解决方法。
关键词：电加热器；超温；跳闸；解决方法
1.概述
洛河发电厂一期两台机组采用上海锅炉厂生产的UP型双炉膛直流锅炉，由上海锅炉厂引进美国燃烧工程公司（CE公司）技术进行设计，改造成控制循环汽包锅炉。采用单炉膛双切圆四角切向燃烧、管式轻型炉墙、露天布置、一次中间再热、平衡通风、固态排渣、Π型燃煤锅炉，炉顶为全密封结构。锅炉燃用淮南当地煤，设计煤种为淮南潘一矿煤，校核煤种为淮南新集矿煤，部分燃用外来煤。
2.脱硝改造
2013年底至2014年上半年，为降低电厂烟气污染物的排放，促进当地经济发展、保护环境和进一步改善电厂及周边地区的空气环境质量，洛河发电厂对一期两台机组实施烟气脱硝改造。脱硝装置的烟气处理能力为相应锅炉BMCR工况时的100%烟气量，脱硝效率≥80%；NOx排放浓度不超过100mg/Nm3，氨的逃逸率不大于3ppm。脱硝系统采用选择性催化还原（SCR）法，以尿素作为还原剂，经热解、升温和雾化后，喷入烟气中和烟气中NOx在催化剂的作用下，生成无污染的气体排放到大气中。
SCR烟气脱硝系统布置在锅炉省煤器与空预器之间，脱硝反应器位于锅炉房北侧与除尘器之间的上方。催化剂采用蜂窝式，按照“2+1”模式布置。反应器安装吹扫装置，采用声波+蒸气吹灰方式。
3.脱硝系统电加热器工作原理及频繁超温原因分析
自一期两台机组烟气脱硝系统2014年正式投运以来，脱硝系统电加热器多次出现内部超温报警及跳闸现象，导致脱硝系统解列。详细分析如下：
①加热器内部温度检测设计原理：整个加热器呈U型布置如下图，
分为进口侧加热器组（共7组，每组两个加热器，1-5组为基础加热组，6-7组为调功组）；出口侧加热器组（共7组，每组两个加热器，8-12组为基础加热组，13-14组为调功组）。每一侧设三个内部加热管温度检测点，安装在不同位置，通过温度数显表报警仪做过热保护单点跳闸（为保护加热管，防止局部过热）。
②加热器内部超温报警保护动作原理：
进口侧三个内部温度报警仪，出口侧三个内部温度报警仪，当任意一点温度超过报警值，节点闭合输出至就地PLC控制器，跳闸整个加热器系统。
③热解炉出口温度控制：
该温度控制为串级调节，热解炉出口温度作为第一级主调，通过DCS系统PID调节输出作为加热器出口温度设定值；与加热器出口温度（单独测点）进行比较偏差，在就地控制柜通过PID调节型温度控制表输出4-20MA指令至就地PLC控制器，来控制加热器电功率输出（即投入退出调功组加热器），实现出口温度控制。
④加热器内部设计温度值：
介质（热风）设计值：进口温度290℃-330℃，出口温度为650℃，设计温度为700℃；加热器保护极限温度为780℃。
⑤加热器频繁超温原因分析：
1）加热器内部故障。
2）稀释风风量不足。
3）尿素溶液喷枪流量持续偏大。
4）信号误发。
5）加热器功率自动调节故障。
6）加热器内部测温信号（即6块表显示的巡测温度）未引入DCS，不利于运行人员进行监视和及时的进行手动干预。
7）对比加热器出口温度发现，加热器电功率调节加载、减载有一定的滞后性，如电功率调节器开始减载时（即加热器电流下降时），加热器出口温度仍在上升，且滞后时间较长。
8）加热器就地PLC控制逻辑未对温度高报警做延时处理，容易造成信号跳变或者超调时误动作。
9）加热器跳闸后必须到就地控制柜复位后才能再次开启，影响运行紧急处理时间。
4.处理
鉴于上述情况，为保证脱硝系统的正常运行，保证环保指标的达标排放，对加热器做了相应的改进并制定了相关措施：
①在DCS画面增加加热器报警跳闸后软复位功能（在DCS画面增加复位按钮，利用备用电缆将复位输出并在就地复位按钮上），让运行人员在第一时间能复位报警信号再次投入加热器。
②敷设电缆将加热器内部温度6个测点引入DCS，供运行人员监视作为干预电功率调节的参考指标。必要时可以将保护逻辑移入DCS，做信号处理（质量判断和速率判断后再做保护输出，并根据实际情况做延时避免过调造成的保护动作）。
③检查各温度测点接线、防水是否完好，对备用通道（双支元件）进行信号测量，对比就地控制柜显示温度，来确定元件是否正常。
④将加热器出口温度报警值降低至575℃（现为>610℃报警，三取任一，经过多次观察，加热器出口温度未能达600℃就已发加热器内部温度超温报警），预先提示运行人员注意干预电功率调节。
⑤对加热器电功率调节进行优化：单侧温度保护动作跳单侧加热组；利用加热器温度报警增加电功率调节前馈控制。
⑥完善脱硝系统相关参数光字报警和脱硝跳闸首出画面。
⑦运行人员应加强对脱硝系统进口NOx 的调整和控制，特别是在机组升降负荷时，避免尿素溶液喷枪流量持续偏大导致加热器超温。运行过程中若发现加热器跳闸，应立即对加热器进行复位，复位成功重新投入加热器运行，条件满足立即投入尿素溶液喷枪运行。
⑧若因稀释风风量低造成加热器超温报警，则立即增加增压风机出力，并检查增压风机应运行正常（若增压风机故障，立即切换至备用增压风机运行）。
⑨若因加热器本身原因造成加热器超温报警且报警复位不掉或电加热器功率自动调节故障，立即联系检修人员进行检查处理。
⑩若脱硝系统因加热器超温跳闸解列，应立即汇报值长要求稳定机组负荷，在保证锅炉稳定燃烧的前提下，适当降低锅炉总风量，保持合适的氧量（<3为宜），合理进行锅炉一、二次风配比，调整低氮燃烧器配风方式，降低锅炉过量空气系数，最大限度减少氮氧化物生成量。脱硝系统重新投入后，通过对喷氨量的调整，尽可能降低出口氮氧化物浓度，以控制小时均值在合格范围内。否则，汇报值长，申请停机处理。
5.结束语
通过对一期两台机组脱硝系统电加热器进行的优化和完善，及采取的一系列措施，从2015年下半年至今，脱硝系统电加热器因内部超温跳闸的现象大幅下降，几乎未再发生，脱硝系统总体运行平稳。事实说明，以上采取的方法和措施有效，保证了环保指标的达标排放。我们今后将利用机组停备和超低排放改造的时机，对脱硝系统电加热器的内部状况进行全面检查和改进，确保脱硝系统的稳定运行。
作者简介：
吴东坤（1976.05-），男，汉族，主要从事火电厂运行管理工作
论文作者:吴东坤
论文发表刊物:《电力设备》2016年第18期
论文发表时间:2016/12/5
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