火力发电厂无旁路烟气脱硫系统电气一次设计

姜全越

（北京国电龙源环保工程有限公司 北京 100039）

火力发电厂一般通过燃烧煤炭发电，但是煤炭在燃烧过程中会排放大量的酸性气体，这就间接地增加了我国部分地区的酸雨量，目前，电力工业已经成为我国最大的大气污染排放产业之一，火力发电厂已经成为电力部门和环保部门的重点关注对象，因此，研究火力发电厂无旁路烟气脱硫电气系统具有十分重要的意义。笔者在本文中细论述了无旁路烟气脱硫电气系统的设计情况，希望能够供同行参考。

1 无旁路烟气脱硫系统电气的设计原则

高压厂用配电系统、低压厂用配电系统、火灾报警系统、不间断电源供电系统、直流系统、保安电源系统等构成了无旁路烟气脱硫电气系统。保证脱硫系统供电的可靠性和合理性，提高脱硫系统的自动化程度，能够最大程度的降低脱硫电气系统出现事故的概率。

在中性点接地方式上，脱硫电气系统应与发电厂主体工程保持一致；在用电等级上，脱硫装置的高压电气系统和低压电气系统应该同发电厂的主体工程保持一致；当主厂房的低压电气系统采用三相三线制时，脱硫岛应该采用能够快速接地的供电方式，此时，经隔离变压器后，工作人员才能接入保安电源；如果新建机组容量在300MW以上，应尽量减少各单元与脱硫岛之间的联系，只有在各单元保持自身独立的前提下，才能保证机组在运行时具有可靠性和安全性。

2 无旁路烟气脱硫电气系统高、低压电源的引接

2.1 高压工作电源的引接方案

2.1.1 对厂变容量足够的电厂，脱硫系统高压电源直接接于主厂房6kV工作段。其中较典型的有淮北国安第二发电厂2x300MW机组烟气脱硫改造工程，本体工程已建好，脱硫工程后期建造，高压厂变容量较常规电厂有所增加，但可省去高压脱硫变，不用在A列外再进行改造。

2.1.2 对厂变容量不够的电厂，单独设立高压脱硫变。脱硫系统高压电源直接从高压脱硫变引接，此方案主要适应于老电厂，其中典型的有太原第一热电厂#12机（300MW）烟气脱硫改造工程。由于机组比较老，厂用电已不满足脱硫负荷的应用，故需增加1面高压脱硫变，使本来紧张的A列外区域布置更加紧凑。

2.1.3 当主体工程与脱硫装置同步进行时，主厂6kV段应该同步考虑脱硫6kV段，这种供电方式能够满足十台以上的单机同时工作的要求。如果具备较好的经济条件和技术条件，也可设立单独的脱硫高压变压器。如果经济条件和技术条件允许，新建工程在进行预留脱硫装置时，预留容量的时候最好采用高压脱硫变压器。

2.1.4 为建好的电厂增设脱硫装置时，如果电动机有较好的启动电压水平、高压厂用的开关设备具有足够的动热稳定值，且高压厂的工作变压器有足够的容量，那么，应采用母线引接脱硫高压的工作电源，如果不使用母线的话，应该在相应的位置设置脱硫高压变压器。

2.1.5 如果对已建成的脱硫装置进行增容改造，设计人员应该重新核算各种变压器的容量是否满足改造要求，应该考虑的变压器包括高压脱硫变压器和高压厂用变压器，除此之外，设计人员还应考虑原来的电源方案是不是满足改造的要求，如果非要对建好的脱硫装置增容进行改造，在改造过程中要尽量不破坏机组和脱硫系统。

2.1.6 在进行脱硫高压母线段的设计时，应同时设置备用电源，并保证两路电源能够实现自动切换。当公用高压负荷数量在十台以上且多台机组公用脱水系统和磨制系统时，设计人员应该在机组脱硫系统上设置公用高压母线段，至于公用高压母线段的电源应该由公用母线段或者高压母线段引接。

2.2 低压工作电源的引接方案

2.2.1 脱硫低压380/220V系统一般设两台低压工作变压器，互为备用，为所有的脱硫低压负荷供电；根据工艺设置，低压变压器的容量约为2000kVA，设计人员应单独对脱硫低压工作电源进行设置。

2.2.2 脱硫低压380/220V系统采用PC(动力中心)、MCC(电动机控制中心)两级供电方式，均采用双电源供电，可采用自动或手动切换。

2.2.3 脱硫低压PC段采用单母线分段接线，设380/220V脱硫A、B段，由两台低压干式变压器供电，两段之间设联络开关，采用自动或手动切换。两台低压干式变压器分接于6 kV两个脱硫段上。

2.2.4 脱硫单元负荷分别接于脱硫A、B段，公用负荷分别接于各段。对于75kW以下的电动机，由MCC供电，对于75kW及以上的电动机，由PC段供电。

2.2.5 如果脱硫低压公用负荷较大，也可设置两台低压公用变压器。380/220 V系统为中性点直接接地系统。

3 无旁路烟气脱硫装置交流保安电源的设计

3.1 交流脱硫保安段应单独设置

脱硫装置的交流保安段应单独设置，这样，当脱硫装置和主厂在失去厂用电之后能够很快的启动起来，间接地降低了对人们生命健康的威胁，除此之外，设计人员应该采用中性点直接接地的方式设置脱硫保安电源系统。

3.2 在吸收塔的位置设置脱硫保安段

设计人员在吸收塔的位置设置脱硫保安段，可以采用脱硫装置PC段给保安段的工作电源供电，保安备用电源在保安工作电源消失之后为保安段进行供电，一般情况下，保安备用电源有三种供电方式。

3.2.1 当主厂房保安段有足够容量时，主厂房保安段为脱硫保安电源的供电，此时，不应该直接从机组柴油发电机引接脱硫保安电源。

3.2.2当主厂房保安段没有足够容量时，可以在脱硫保安段设置单独的柴油发电机，柴油发电机的选取应能满足快速启动。

3.2.3 当主厂房不具备相应的保安电源时，设计人员应该设置事故应急电源，事故应急电源可以从主厂房引接。

3.3 交流事故保安负荷特性（如图1）

3.3.1 电气设计应该同工艺专业人员讨论后进行，包括事故时安全停机投入时段工作、控制地点工作、供电类别工作等。

3.3.2 如果机组保安容量足够大，工作人员可以根据项目的实际需要将设备接入脱硫保安段，包括：石灰石浆液箱搅拌器、吸收塔搅拌器等。

3.3.3 实际运行时，如果没有吸收塔高位冲洗水箱和烟气换热器，设计人员应该在脱硫保安段接入除雾器冲洗水泵或工艺水泵。

3.3.4 无旁路烟气脱硫系统交流事故保安地应该按照火力发电厂的用电设计技术规程运行。

图1 交流事故保安负荷特性

4 结语

节能减排是电力环保的目的，但是，火力发电厂的第一要务仍然是发电，随着烟气脱硫技术的迅速发展，社会上的脱硫方式越来越多，不管是电气系统设计，还是脱硫工艺系统设计，都应该在满足现有规范和标准的基础之上进行，只有这样，才能最大限度的实现火力发电厂烟气脱硫电气系统设计的价值。笔者在本文中简单总结了无旁路烟气脱硫电气系统的设计经验，希望能够帮助提高发电机的可靠性、安全性和投用率。

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