由于國家環境保護部污染排放標準越來越嚴格，燃煤發電廠污染物濃度排放標準值越來越低，特別是東部地區。因此，許多燃煤電廠必須進行超低排放改造。超低改造電氣系統，針對原脫硫系統的主接線，提出電氣電源優化設計方案，解決原系統越級跳閘、低壓設備跳閘等問題，確定合理的電氣接線方案。

1概述

隨著我國政府逐年提高的環境保護要求，國家環境保護部門和能源局根據大氣污染物排放標準提出了超低排放要求。大唐集團和所屬燃煤發電廠為了滿足國家污染物排放標準值的要求，特別是東部許多燃煤發電廠對脫硫脫硝系統進行了超低排放改造。其中電氣系統的安全可靠性仍然是重要的工作。電氣設備電源優化設計的基木原則是經濟適用的電氣設計。

2脫硫系統超低改造前電氣設備電源分析

2.1脫硫超低改造前電氣設備故障原因

脫硫系統電氣設備由于環境和設備本身質量等因素，故障率極高，容易引起越級跳閘故障，應充分重視。其原因主要有以下幾點。

(1)脫硫系統泵的機械夾緊、漿液泄漏等原因使馬達接地，馬達電流增大，開關正確動作跳閘。

(2)開關無零序保護，兩種空氣開關無漏電保護。電氣設備電源故障時，不完善的開關防跳回路，電氣設備過載電流增大，脫硫保安段內失電，電源開關接地保護動作多次強制輸電。當開關工作正確時，接地短路故障或跳閘。

(3)防跳電路多次接通故障點，輔助保護接線開關和備用開關，攪拌機馬達燒毀接地，設備接地保護動作跳閘。吸收塔式攪拌器投入連鎖，液位在3.5m以上時，攪拌器會自動發出啟動指令。強制接通是脫硫保安段的接通，熱工分布式控制系統繼續發出接通信號。

2.2脫硫系統電器電源現存問題

脫硫配電間運行管理存在漏洞，導致備用抽屜開關拆除。當電器電源出現故障時，隨意更改保護定值，保護功能隨意退出。電氣設備過熱燒毀或越級跳閘，成裝置產生負序電流，定值歸屬于繼電保護計算，使用直流電源保護器，交流電源供電歸屬于繼電保護裝置范疇，脫硫配電間保護器的電流互感器極其相反，脫硫系統的電氣設備電源問題如下。

(1)熱工邏輯問題。向故障設備發出接通指令，連鎖后自動保持信號，熱工邏輯不能發生事故，攪拌機等設備發生故障。

(2)定值整定存在問題。脫硫系統的電氣設備被拒絕，現場的執行混亂，定按定值執行，定值執行簡單，繼電保護計算定值接地、過熱、過流等功能。

因此，脫硫脫硝各工藝泵與電源開關的時間配合，控制柜配置空開和熱繼電器，攪拌器設備的過流保護定值大，熱繼電器和空開不能有效保護接地故障，保護配置不完善或配合時間存在，脫硫系統的電源開關沒有配置保護，電流相互感應器的斷線監視接地保護，測量裝置與跳閘相同的斷線，短延時脫扣和瞬時脫扣保護，開關自身帶有的智能脫扣器

2.3脫硫超低改造電氣設備電源主接線設計原則

脫硫系統電氣設備電源是脫硫的重要組成部分，操作和維護方便，節約投資起著重要作用。保證脫硫系統的安全穩定運行，源于合理的電氣主接線設計。隨著脫硫系統電氣設備電源技術的改進，比較重要技術的經濟性，確定本文最適合脫硫系統電氣設備電源的主接線方案。衡量脫硫系統電器電源主接線是否合理，主要采用以下設計原則。

(1)經濟性。整個超低改造電氣系統根據經濟原則，在滿足排放要求的情況下，盡量不要更換高壓工廠的變化，減少工廠的投資。此外，在設計上，具有較少的功耗，設備占用的空間非常小，盡可能簡潔的二次布線，設備成本近一步下降，短路水平得到有效抑制。由于力求簡單的接線需求，可以有效節省設備運行。

(2)靈活性。盡量考慮運行檢查的便利性。

(3)可靠性。設備檢查時對系統供電的影響最小，盡量避免發電廠用電完全停止的可能性，避免重要設備負荷，滿足電力質量的要求，保證重要負荷供電可靠。

3脫硫系統的超低改造

3.1脫硫系統的超低改造和電氣基木方案

通過脫硫系統的超低排放改造，脫硫裝置在鍋爐(Boilermaximumcontinusrating、BMCR)的狀況下，在28mg/Nm3凈煙中的S02含量(含有6%氧氣、標態、干燥基礎)5mg/nm3以下的凈煙中固體粒子狀物質含量(含氧6%，標狀干燥基)，含量為30mg/nm3原煙中固體粒子狀物質(含氧6%，標狀干燥基)。硫磺系統超低排放改造基木方案主要包括以下幾個方面。

(1)安裝氣液平衡均流器，位于吸收塔底層的淋浴下部。

(2)采用高覆蓋率300%的高效噴嘴，流量小，噴霧裝置重新配置，立即更換下三層噴霧母管、支管、噴嘴，保留原有的漿液循環泵，增加漿液循環泵。

(3)防止排煙走旁路，在適當的位置設置一層排煙環板，位于吸收塔下部的三層淋浴。

(4)原除霧器改造為一層管式+三層屋頂式高效除塵除霧裝置，拆除吸收塔原除霧裝置。

(5)脫硝系統增加一層催化劑。

(6)脫硝系統增加一路尿素溶液供應系統。

(7)改造完成后，系統總阻力增加不超過950Pa，限制在改造范圍內。

電改方案：

(1)考慮到高工廠變更容量允許的范圍，增加漿液循環泵容量。

(2)改造相應的6kV開關柜，同時更換綜合保護裝置，修改保護定值。

(3)改裝電通裝置，將電流、電量等信號發送至DCS。

(4)改造脫硝380v供電，增加聲波吹灰器等電力負荷。

(5)改造前脫硫脫硝系統電氣有問題，改造。

(6)修改脫硫脫硝系統DCS部分保護邏輯。

3.2脫硫系統超低改造前后效果分析

脫硫系統超低改造前后性能參數如表1所示。

超低改造后，發電廠根據《關于制造煤電機組達到燃燒機排放水平的環境保護改造示范項目評價監視工作的通知》(環境處理[2021]60號)的規定，委托第三方機構測試改造效果，測試結果符合環境保護要求。考試結果如表2所示。

從以上可以看出，煙氣污染物排放濃度低于污染物超低排放限制值的要求，發生在不同煤質條件、不同情況的負荷狀況。超低排放改造后，排放標準SO2執行≤35mg/m，經常出現凈煙氣SO2瞬間跳變超標的情祝，脫硫系統在運行過程主要表象跳變不規律，跳變持續時間短則十幾秒，跳變幅度有大有小，長則一兩分鐘。可造成小時均值超標情況出現，稍有不慎給運行人員造成比較大的麻煩。集中釋放形成SO2和水，形成排煙分析儀SO2數據的異常數據高峰，在濕煙中SO2經歷凝結-積累-釋放的過程，蒸發后數據可以恢復原來的數值。

4結束語

脫硫系統超低改造后，滿足特殊排放限值的要求，各污染物指標均可保持固定值范圍，運行過程加強分析各污染物排放指標異常情況，注意將各自獨立脫離凈化系統融合，最大限度地發揮煙氣協同治理技術的優勢，實現單一污染物在多個系統同時脫離。電氣系統改造，根據經濟可靠的原則，進行設計優化，保證超低改造后脫硫脫硝系統的安全穩定運行。