[发明专利]无旁路的脱硫系统增压风机的控制方法

说明书

技术领域

本发明涉及火力发电领域，尤其涉及一种无旁路的脱硫系统增压风机的控制方法。

背景技术

脱硫系统阻力主要由吸收塔、烟气换热器、除雾器和烟道阻力4部分组成。经对国华电力大部分600MW机组配套的脱硫系统的调研,在锅炉满负荷下吸收塔阻力为1200Pa,除雾器阻力为200Pa,烟气换热器阻力为580Pa,烟道阻力为500Pa,系统实际阻力损失为2480Pa左右,烟道阻力增加了近4倍。因为脱硫系统与锅炉风烟系统分开设计,所以引风机的出力不能满足该工况下的需要,按照《火力发电厂设计技术规程》的规定,锅炉引风机的选定是按锅炉BMCR工况的烟气流量裕量不低于10%、温度裕量10℃、压头裕量不低于20%的原则考虑,因此需要配套独立的增压风机。

增压风机通常设计为一台动叶可调轴流风机。轴流风机的静态性能由不同角度对应的多条性能曲线族表达,动叶可调的优点是叶片角度增大时,流量、扬程(压头)、功率均增大,4个参数之间呈正比例关系。引风机出口的烟气流量、压力都是需要控制的参数,因此选择动叶可调轴流风机。

增加了增压风机后的脱硫吸收塔系统（FGD,Flue Gas Desulfurization）工作过程如下：将来自锅炉引风机的原烟气通过增压风机升压，然后进入吸收塔脱硫，吸收塔中包括浆液喷淋系统、除雾系统和烟气再热器(GGH,Gasto Gas Heater,)，浆液系统中的浆液循环泵从浆池中抽取浆液到喷浆管中进行喷淋，吸收烟气中的二氧化硫等有害气体，经除雾和再热后，由烟囱排出，此外，为防止机组启动时或吸收塔发生事故时烟气损坏吸收塔，在锅炉引风机的出口处还设置有直接通往烟囱的旁路,旁路入口处设置有旁路烟气入口挡板门，当机组启动时或吸收塔发生事故时，操作人员可开启旁路烟气入口挡板门、关闭吸收塔进口挡板门，使烟气不经过吸收塔而直接排放，以保护吸收塔，但这通常只能在致命故障的情况下使用，而目前一些企业为降低生产成木，偷开旁路进行排放，对环境造成严重污染。

国家环保部2010年下发了“关于火电企业脱硫设施旁路烟道挡板实施铅封的通知”，要求各级政府、各大电力集团要积极鼓励火电企业逐步拆除已建脱硫设施的旁路烟道，对暂时保留旁路烟道的，所有旁路烟道必须实行铅封。现役火电厂必须按规定在“十二五”期间全部取消脱硫烟气旁路。可见，取消脱硫旁路是大势所趋。

为了弥补引风机出力的不足，克服脱硫系统形成的阻力，脱硫增压风机设计了入口压力自动调节系统，其被控变量为增压风机前的压力，控制方案采用单回路模式。现在的脱硫增压风机的自动调节控制方法为：通过增压风机动叶开度控制增压风机入口压力，增压风机动叶开度的控制指令由PID调节器的调节信号、锅炉引风机静叶开度或锅炉总风量形成的前馈信号给出。此种控制方法能够满足机组正常运行的工况，当发生设备异常跳闸导致机组快速减负荷（RB,Rapidly Decreasing Load）时（例如，锅炉辅机，包括送风机、引风机、一次风机、空预器、磨煤机等发生故障跳闸），增压风机前压力将快速减小，在脱硫烟气旁路取消前，可以打开脱硫烟气旁路来防止压力下降过低，保证机组安全运行。但是，当脱硫烟气旁路取消以后，增压风机入口压力高、低均作为锅炉的主保护，增压风机入口压力可能达到保护动作值（过小）导致机组停运（一般增压风机入口压力低于-2500Pa到-3000Pa之间会导致机组跳闸，具体的定值取决于烟道的承压能力）。如果因为锅炉辅机（送风机、引风机、一次风机、空预器、磨煤机等）故障跳闸导致机组快速减负荷，是一个瞬态的过程，而“PID调节器、锅炉引风机静叶开度或锅炉总风量形成的前馈”是一个模拟量调节回路，调节回路不能解决设备瞬间跳闸的工况，因此此种控制方法不能保证机组快速减负荷（RB）时机组安全运行。

发明内容

本发明实施例提出一种无旁路的脱硫系统增压风机的控制方法，解决了机组快速减负荷（RB）时脱硫增压风机的控制问题,使机组快速减负荷（RB）时增压风机能够将系统入口压力控制在合适的范围，不会因为压力波动大而导致机组跳闸。

本发明实施例提供一种无旁路的脱硫系统增压风机的控制方法，包括步骤：

当机组正常运行时，增压风机动叶的开度指令由PID调节器的调节信号和引风机静叶开度或锅炉总风量形成的前馈信号共同构成；其中，该前馈信号由引风机静叶开度或锅炉总风量作为输入并通过其对应的对象传递函数获得；