浅谈电气工程自动化实验的操作

摘 要：电厂是进行能量转化的动力厂，可以将各种能量转化为电能，电厂综合规划的主要项目就是电气工程，如果电气工程出现了一些问题，就会给电厂造成很大的损失。实现电气工程自动化工作重点在于机组脱硫安装工程，因此可以通过开展自动化实验的方式使机组正常进行安装作业，文章结合具体实例对电气工程自动化问题进行了分析。

关键词：电气工程；自动化实验；脱硫机组

随着科学技术的发展，自动化技术逐渐应用到电气工程中去并取得了很好的效果，这使得电气工程自动化技术不断发展。机组脱硫安装是电厂电气工程自动化工作的重点内容，可以根据自动化试验结果来保证任务的完成，并提高人员的工作效率。

1 案例概述

有某地区电厂保留的扩建项目，Ⅰ期建设中，燃煤机组的规模为2×600MW，FGD随项目进行配套建设，采用石灰石粉--石膏湿法脱硫工艺实现装置，脱硫效率大于等于97%，主体工程与FGD装置在投运、建设以及设计等方面都是同时进行的。

为了节约石灰石消耗量，并将吸收液的pH值维持在一个恒定的水平，将石灰石加入吸收塔时，吸收塔循环泵要同时进行搅拌，这样可以使石灰加快溶解并均匀分布。在吸收塔的内部，中和之后的浆液会再次进行循环，此时在吸收剂浆液中加入一定的中和氢离子，便能够使吸收液的pH值维持在一个恒定的水平。吸收塔喷淋区域内，亚硫酸氢根被烟气之中的氧所氧化，在反应池内，剩余的亚硫酸氢根会被完全氧化。在吸收塔内，循环浆液接触到烟气，会将烟气中大部分的二氧化硫吸收。电厂使用的石灰石湿式脱硫装置中，管道以及设备都会存在不同程度的结构腐蚀以及磨损现象，必须要采取必要的防护措施降低脱硫装置面临的危险，保证电厂的安全运行。

2 烟气系统

该项目的烟气系统是由一套烟气挡板门密封空气系统、一个FGD旁路烟气挡板门、一个FGD出口烟气挡板门、一个FGD进口烟气挡板门、一台动叶可调轴流式增压风机组成的。该项目将没有经过脱硫处理的烟气经过烟气系统导入到脱硫装置内，经过脱硫处理的烟气被输送到烟囱。烟气输入到脱硫装置内时，可以通过安装在FGD入口的增压风机来控制烟气的流量，处理之后经由烟囱排放的脱硫烟气温度大致为47℃，可以通过脱硫装置增压风机来降低烟气系统的压力。如果烟气系统中的FGD装置和机组启动装置发生故障而无法继续运行时，需要关闭处于FGD装置进出口的挡板门，同时打开旁路挡板门，这样脱硫烟气可以经过烟囱直接排放出去。为了避免FGD装置在烟气温度较高的情况下运行，可以将其切入旁路，避免对设备造成损坏。增压风机能够轻松适应锅炉在40%BMCR～100%BMCR负荷下的工作情况，但是要保证其温度裕度大于10℃、风量裕度大于10%，烟气系统的烟气流量设计要在风压裕度大于20%的条件下进行，烟气流量不应当小于85%。烟气系统的烟气挡板门是双层百叶挡板，为带气体密封结构，在最大压差的作用力下，有着很高的严密性。为了降低挡板内的积灰以及挡板的腐蚀度，该项目对烟道挡板的布局以及结构进行了严格的设计，喷淋系统和事故冷却水箱等形成了一套烟气事故冷却系统。

3 吸收塔系统

在电气工程自动化实验中，吸收塔系统需要进行多方面的考虑，包括石灰石浆液、压力、温度、pH值、吸收塔液位等测点、流量测量装置等。吸收塔系统中，塔体与吸收塔浆池应该为一体化结构，吸收塔之前不用设置洗涤塔，吸收塔的外部表面需要涂刷油漆，吸收塔的内部表面采用衬胶进行防腐可以达到更好的防腐效果。吸收塔系统内部设置空气净化系统，可以使塔浆池内的亚硫酸钙更加快速、充分地吸收。吸收塔系统中的搅拌系统分为两层，上层搅拌器应当能够防止吸收塔内的石膏浆液发生堵塞、沉淀等现象，下层搅拌器主要用于防范石膏浆液发生沉积，搅拌系统的两层搅拌设计可以确保吸收塔系统内的亚硫酸钙能够随时获得充分的氧化。进行机组脱硫安装工程试验操作时，应当尤其注意防止液体的泄漏，同时要增加吸收塔结构的气密性。浆池的下面应当设置有搅拌器，用于避免浆池中浆液的沉淀。吸收塔系统的排空箱最好安装在吸收塔的底部，以便浆液能够及时排空。

4 冷却水系统

电厂循环水的排污水中，包含有脱硫岛工艺水水源，这些工艺水可以用于进行脱硫场地的冲洗，石膏脱水建筑的冲洗，调整吸收塔氧化浆池液位、石灰石止浆等或者作为吸收塔蒸发水等。该项目主体工程的工业水系统产出脱硫装置设备的密封水与冷却水，再由主体工程的工业水回收系统将经过冷却设备的水进行回收。设计者在设计工艺水箱时，可以将两台脱硫装置正常运行一小时消耗的最大水量作为参照。

5 石膏脱水系统

为了满足电气工程自动化的需求，该项目要对锅炉进行石膏脱水系统实验。石膏脱水系统由石膏存储系统、过滤水、石膏一、二级脱水系统组成。吸收塔的石膏液体经过石膏排出泵进入到石膏旋流器中进行浓缩，浓缩后的溢流浆液中，一小部分进入到了废水区，但大部分都返回到了吸收塔内，可以进行循环使用。石膏液体经过脱硫废水处理系统之后，有一小部分返回了溢流箱，并经过浓浆给料泵后直接进入真空皮带脱水机。石膏浓浆经过真空皮带脱水机进行脱水处理后，被石膏皮带输送机输送到石膏存储间，这样可以使经过脱水处理后的石膏浓浆的表面含水量低于10%。在对石膏浓浆进行脱水处理的过程中，为了保证石膏的品質，就要严格控制脱硫石膏中氯离子的含量，要用工艺水冲洗石膏，并用滤液箱收集石膏过滤水，最后用泵将过滤水送到石灰石浆液箱和吸收塔中。石膏脱水系统如图1所示。

6 排放系统

事故浆罐可用于对吸收塔管道冲洗水、石灰石浆液和吸收塔浆液进行大容量的存储，在该项目中，事故浆罐被安放在机组脱硫安装工程的整体脱硫岛中。根据自动化实验结果，安装事故浆液返回泵可以维持浆液的正常流通，应该按照箱体内浆液在15小时内完全放空的标准来设计事故浆罐浆液的转送速度，按照每台吸收塔浆液的总容量来确定事故浆罐的有效容积。排放系统中要设置吸收塔区域地坑，用于回收管道冲洗水等，并将其定期传输到吸收塔中。地坑中应该设置有搅拌器来防止颗粒沉积。

7 结束语

结合工程实例研究可以发现，通过电气工程自动化实验的结果进行分析，可以发现电气工程系统自身存在的一些问题，因此，自动化实现有助于工作人员找出问题并提供具有可靠性的参考依据，有助于企业制定出有针对性的、科学合理的作业计划。机组脱硫安装是电气工程自动化过程中十分关键的内容，电厂可以通过自动化实验对操作人员进行正确指引，并对后期的措施、流程等进行详细的规划与安排，保证电厂的正常运行。

参考文献

[1]宋建飞.浅谈电气工程自动化实验的操作[J].科技资讯，2013（18）：9-10.

[2]钟家洪，夏勇.浅谈电气工程自动化实验的操作[J].煤炭技术，2012（9）：228-230.

作者简介：陈怀江（1970，4-），主要从事公司110kV变电站的建设、调试、投运及公司电气系统的运行及故障分析等工作。