望亭发电厂3、4号机组超低排放工程介绍及热工改造要点

望亭发电厂3、4号机组超低排放工程介绍及热工改造要点

摘要：望亭发电厂3、4号机组对原有的脱硫、脱硝、除尘系统进行了改造，提

升了各系统的环保排放水平，达到了超低排放的标准。本文介绍了望亭发电厂超

低排放的技术路线和热工改造中的重点要点。

关键词：超低排放；技术路线；热工控制

一、背景

为满足日益严格的环保排放标准，我厂在2015年1月至6月分别对3、4号

机组进行了超低排放改造，目前两台机组均完成改造并经168小时试运，污染物

浓度均达到了超低排放限值要求。

二、我厂超低排放技术介绍

我厂超低排放主要的技术路线是：脱硫系统采用加高吸收塔，增加一层喷淋层，在底层增加一层托盘的方案，设计吸收塔脱硫效率≥98.5%，二氧化硫排放

≤35mg/Nm3。脱硝系统将原有催化剂更换，增加体积到592m3，总体效率≥83.3%，脱硝出口NOX≤50mg/Nm3。除尘系统采用低低温烟气余热利用，新增一个五电场，并在吸收塔后加装湿式除尘器。

（一）脱硝改造:我厂此次改造仅对催化剂进行了更换和增加，并将烟道、氨

喷射系统、导流、混合及整流装置等作为一个整体，采用CFD数值模拟和物理模

型试验进行优化设计，保证脱硝系统各烟道断面的烟气流场分布均匀。

（二）脱硫改造由于在以往的运行中，回转式GGH经常发生了堵塞，造成

机组不能正常安全运行，本次工程对GGH进行了改造，拆除了原GGH及相关配

套的吹灰系统，密封风系统等辅助设备，采用LGGH的升温段提升烟气排放温度。吸收塔新增布置了一层喷淋层和一层托盘，更换了原有的两级屋脊式除雾器，新

增一层管式除雾器。吸收塔入口增设了事故喷淋装置。对事故浆液箱进行增容改造。石灰石制浆系统新增了一个供浆箱和二台供浆泵以及相关的管道阀门及仪表。对CEMS机柜进行了移位，新建了原烟气CEMS小室。在脱硫改造过程中，DCS

系统主要的工作有两个：一个对DCS系统网络进行扩容，二是对DCS系统软件组

态进行删除和增加修改，对保护、报警定值进行全面的检查，保证改造后的控制

系统的正常运行。

1、DCS系统网络扩容

在本次改造中，由于要新增LGGH、湿式除尘系统进原脱硫DCS系统，需要

新增4对控制器，而原脱硫DCS系统的交换机的端口不能满足要求，因此需要对

原有的DCS系统的网络进行扩容。我厂3、4号机组脱硫DCS控制系统采用的是

爱默生公司的OVATION系统，此次网络升级扩容新增一对交换FAN OUT交换机，并在电源柜中新增了相关设备的空开。由于我厂3、4号机组脱硫系统DCS系统

是属于同一个网络（1/51、2/52控制3号机组的烟气和吸收塔部分，3/53、4/54

控制4号机组的烟气和吸收塔部分，5/55制工艺水、浆液供给系统等公用系统，

6/56、7/57控制湿式球磨机和脱水系统），在3号机组改造过程中3号机组虽然

是停运的，但是4号机组还在正常运行中，因此升级过程中DCS网络需要停止，

这样导致4号机组暂时无法监视相关参数和操作设备，所有保护、自动、报警等

均需要退出。为了既保证升级的进行，又要使4号机组正常运行。我们制定了DCS系统升级扩容的安全措施，主要的几个要点是：

1）机组在稳定的负荷运行；

2）燃料加仓时用相同的煤种，使脱硫入口烟气含硫量保持基本相同；

3）将重要辅机的控制切到就地状态，列出清单，逐一执行操作；

4）将脱硫电气母线上的开关的控制切到就地状态，列出清单，逐一执行操作；

5）将重要的执行机构切至就地位置（如吸收塔进浆调整门、增压风机动叶

执行机构等），并派专人在就地进行应急操作；

6）对重要辅机的参数进行就地测量，如有异常就地紧急停止运行；

7）对吸收塔pH、FGD烟气入口压力、CEMS参数进行就地监测，适当调整

进浆量。

在执行过安全措施后，在DCS系统厂家服务人员和我厂热工人员和运行人员

的通力合作，顺利完成了DCS系统网络交换机的添加以及4对控制器的添加工作。完成网络扩容后，4号机组安全稳定运行，恢复了正常运行方式。

2、DCS控制系统软件组态工作

a）删除的主要控制逻辑

增压风机及其油站、密封风系统的控制逻辑监控画面

GGH、GGH吹灰系统、密封风系统等控制逻辑及监控画面

b）新增的控制逻辑

新增湿式除尘器的控制逻辑和监控画面

新增浆液循环泵E的控制逻辑和监控画面

新增LGGH的控制逻辑和监控画面

新增事故喷淋装置的控制逻辑和监控画面

c）主要修改的控制逻辑

FGD主保护的控制逻辑修改为：

取消了FGD停用并保留烟气通道的MFT条件

FGD停用且切断脱硫烟气通道(或门)

1、吸收塔进口温度1、

2、3≥180℃(三取二)，延时10秒。

2、吸收塔进口温度1、2、3≥150℃(三取二)，且吸收塔出口烟气温度>75℃，延时5秒。

3、FGD循环泵全停（采用五台循环泵运行的非的与门）

（三）除尘改造：新增了五电场，一、二电场电源改造为高频电源，在除尘

器进口装低低温降温段，烟囱入口加装低低温升温段，脱硫出口加装了湿式除尘器。利用低低温烟气余热，通过降低电除尘入口烟气温度（一般降到酸露点温度

以下），从而降低烟尘的比电阻，进一步提高静电除尘效率，同时此环节回收的

余热通过再热器用于加热净烟气，提高净烟气的排放温度，促进烟气扩散，减少

烟气冷凝结露带来的烟囱腐蚀问题。

三、烟气监测系统CEMS系统的改造

高效的湿法脱硫技术和脱硝技术使净烟气SO2和NOX浓度下降到低于

50mg/m3,这时如果仍然使用测量范围为0--1000 mg/m3以上的CEMS仪表测量

SO2和NOX，CEMS仪表的零点和量程漂移按照满量程的±2%计算，其零点和量程

的漂移的绝对量就达 20 mg/m3,基本与待测烟气浓度值处于同一数量级，此时CEMS测量误差将很大，不能满足测量的要求。因此上述问题主要解决方案就是

更换分析范围更小的CEMS，使分析仪的测量最小量程达到新标准要求，从而提

高CEMS检测分析的高灵敏度，这样才能实现对净烟气低浓度的准确测量。

此次烟囱入口CEMS改造：烟尘仪布置在90m烟囱处，采用SICK公司的

SP100，量程0-20mg/Nm3，精度可达±2%。烟气分析仪改为量程较小的