由于国家环境保护部污染排放标准越来越严格，燃煤发电厂污染物浓度排放标准值越来越低，特别是东部地区。因此，许多燃煤电厂必须进行超低排放改造。超低改造电气系统，针对原脱硫系统的主接线，提出电气电源优化设计方案，解决原系统越级跳闸、低压设备跳闸等问题，确定合理的电气接线方案。

1概述

随着我国政府逐年提高的环境保护要求，国家环境保护部门和能源局根据大气污染物排放标准提出了超低排放要求。大唐集团和所属燃煤发电厂为了满足国家污染物排放标准值的要求，特别是东部许多燃煤发电厂对脱硫脱硝系统进行了超低排放改造。其中电气系统的安全可靠性仍然是重要的工作。电气设备电源优化设计的基木原则是经济适用的电气设计。

2脱硫系统超低改造前电气设备电源分析

2.1脱硫超低改造前电气设备故障原因

脱硫系统电气设备由于环境和设备本身质量等因素，故障率极高，容易引起越级跳闸故障，应充分重视。其原因主要有以下几点。

(1)脱硫系统泵的机械夹紧、浆液泄漏等原因使马达接地，马达电流增大，开关正确动作跳闸。

(2)开关无零序保护，两种空气开关无漏电保护。电气设备电源故障时，不完善的开关防跳回路，电气设备过载电流增大，脱硫保安段内失电，电源开关接地保护动作多次强制输电。当开关工作正确时，接地短路故障或跳闸。

(3)防跳电路多次接通故障点，辅助保护接线开关和备用开关，搅拌机马达烧毁接地，设备接地保护动作跳闸。吸收塔式搅拌器投入连锁，液位在3.5m以上时，搅拌器会自动发出启动指令。强制接通是脱硫保安段的接通，热工分布式控制系统继续发出接通信号。

2.2脱硫系统电器电源现存问题

脱硫配电间运行管理存在漏洞，导致备用抽屉开关拆除。当电器电源出现故障时，随意更改保护定值，保护功能随意退出。电气设备过热烧毁或越级跳闸，成装置产生负序电流，定值归属于继电保护计算，使用直流电源保护器，交流电源供电归属于继电保护装置范畴，脱硫配电间保护器的电流互感器极其相反，脱硫系统的电气设备电源问题如下。

(1)热工逻辑问题。向故障设备发出接通指令，连锁后自动保持信号，热工逻辑不能发生事故，搅拌机等设备发生故障。

(2)定值整定存在问题。脱硫系统的电气设备被拒绝，现场的执行混乱，定按定值执行，定值执行简单，继电保护计算定值接地、过热、过流等功能。

因此，脱硫脱硝各工艺泵与电源开关的时间配合，控制柜配置空开和热继电器，搅拌器设备的过流保护定值大，热继电器和空开不能有效保护接地故障，保护配置不完善或配合时间存在，脱硫系统的电源开关没有配置保护，电流相互感应器的断线监视接地保护，测量装置与跳闸相同的断线，短延时脱扣和瞬时脱扣保护，开关自身带有的智能脱扣器

2.3脱硫超低改造电气设备电源主接线设计原则

脱硫系统电气设备电源是脱硫的重要组成部分，操作和维护方便，节约投资起着重要作用。保证脱硫系统的安全稳定运行，源于合理的电气主接线设计。随着脱硫系统电气设备电源技术的改进，比较重要技术的经济性，确定本文最适合脱硫系统电气设备电源的主接线方案。衡量脱硫系统电器电源主接线是否合理，主要采用以下设计原则。

(1)经济性。整个超低改造电气系统根据经济原则，在满足排放要求的情况下，尽量不要更换高压工厂的变化，减少工厂的投资。此外，在设计上，具有较少的功耗，设备占用的空间非常小，尽可能简洁的二次布线，设备成本近一步下降，短路水平得到有效抑制。由于力求简单的接线需求，可以有效节省设备运行。

(2)灵活性。尽量考虑运行检查的便利性。

(3)可靠性。设备检查时对系统供电的影响最小，尽量避免发电厂用电完全停止的可能性，避免重要设备负荷，满足电力质量的要求，保证重要负荷供电可靠。

3脱硫系统的超低改造

3.1脱硫系统的超低改造和电气基木方案

通过脱硫系统的超低排放改造，脱硫装置在锅炉(Boilermaximumcontinusrating、BMCR)的状况下，在28mg/Nm3净烟中的S02含量(含有6%氧气、标态、干燥基础)5mg/nm3以下的净烟中固体粒子状物质含量(含氧6%，标状干燥基)，含量为30mg/nm3原烟中固体粒子状物质(含氧6%，标状干燥基)。硫磺系统超低排放改造基木方案主要包括以下几个方面。

(1)安装气液平衡均流器，位于吸收塔底层的淋浴下部。

(2)采用高覆盖率300%的高效喷嘴，流量小，喷雾装置重新配置，立即更换下三层喷雾母管、支管、喷嘴，保留原有的浆液循环泵，增加浆液循环泵。

(3)防止排烟走旁路，在适当的位置设置一层排烟环板，位于吸收塔下部的三层淋浴。

(4)原除雾器改造为一层管式+三层屋顶式高效除尘除雾装置，拆除吸收塔原除雾装置。

(5)脱硝系统增加一层催化剂。

(6)脱硝系统增加一路尿素溶液供应系统。

(7)改造完成后，系统总阻力增加不超过950Pa，限制在改造范围内。

电改方案：

(1)考虑到高工厂变更容量允许的范围，增加浆液循环泵容量。

(2)改造相应的6kV开关柜，同时更换综合保护装置，修改保护定值。

(3)改装电通装置，将电流、电量等信号发送至DCS。

(4)改造脱硝380v供电，增加声波吹灰器等电力负荷。

(5)改造前脱硫脱硝系统电气有问题，改造。

(6)修改脱硫脱硝系统DCS部分保护逻辑。

3.2脱硫系统超低改造前后效果分析

脱硫系统超低改造前后性能参数如表1所示。

超低改造后，发电厂根据《关于制造煤电机组达到燃烧机排放水平的环境保护改造示范项目评价监视工作的通知》(环境处理[2021]60号)的规定，委托第三方机构测试改造效果，测试结果符合环境保护要求。考试结果如表2所示。

从以上可以看出，烟气污染物排放浓度低于污染物超低排放限制值的要求，发生在不同煤质条件、不同情况的负荷状况。超低排放改造后，排放标准SO2执行≤35mg/m，经常出现净烟气SO2瞬间跳变超标的情祝，脱硫系统在运行过程主要表象跳变不规律，跳变持续时间短则十几秒，跳变幅度有大有小，长则一两分钟。可造成小时均值超标情况出现，稍有不慎给运行人员造成比较大的麻烦。集中释放形成SO2和水，形成排烟分析仪SO2数据的异常数据高峰，在湿烟中SO2经历凝结-积累-释放的过程，蒸发后数据可以恢复原来的数值。

4结束语

脱硫系统超低改造后，满足特殊排放限值的要求，各污染物指标均可保持固定值范围，运行过程加强分析各污染物排放指标异常情况，注意将各自独立脱离净化系统融合，最大限度地发挥烟气协同治理技术的优势，实现单一污染物在多个系统同时脱离。电气系统改造，根据经济可靠的原则，进行设计优化，保证超低改造后脱硫脱硝系统的安全稳定运行。