第３９卷第３期 ２０１６年６月 广西电力 Ｖ０ｌ＿３９ Ｎｏ．３ ＧＵＡＮＧＸＩ ＥＩ ＣＴＲＩＣ ＰＯＷＥＲ Ｊｕｎ．２０１６ 广西燃煤电厂环保设施运行特性及可靠性分析 白培林 ，赵玉柱 ，成明涛 ，廖永进 （１．南方电网电力调度控制中心，广州５１００８０；２．广东电网有限公司电力科学研究院，广州５１００８０） 摘要：通过对广西省内各大燃煤电厂进行调研，统计分析了广西燃煤电厂脱硫、脱硝及除尘三大环保设施的运行情况，并着 重对环保设施的运行可靠性进行了分析，论述其对燃煤机组运行的影响。分析结果表明，广西省环保设施的故障主要为脱硫系 统故障，占故障总次数的６４．５０％；其次为脱硝系统故障，占故障总次数的３３．７３％；而除尘设备运行可靠性则较好，仅占故障总次 数的１．７７％。环保设施对电网侧的影响主要表现为限负荷及非停，其中脱硫系统对限负荷率及非停系数贡献最大。分析结果对 于环保设施的改造及提高电网运行稳定性提供了方向及参考。 关键词：燃煤电厂；脱硫；脱硝；除尘 中图分类号：Ｘ７７３ 文献标志码：Ａ 文章编号：１６７１—８３８０（２０１６）０３—０００４—０４ Ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ Ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ ａｎｄ Ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ Ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ Ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ｉｎ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｃｏａｌ Ｆｉｒｅｄ Ｐｏｗｅｒ Ｐｌａｎｔ ＢＡＩ Ｐｅｉｌｉｎ ，ＺＨＡＯ Ｙｕｚｈｕ ，ＣＨＥＮＧ Ｍｉｎｇｔａｏ。，ＬＩＡＯ Ｙｏｎｇｊｉｎ （１．Ｐｏｗｅｒ Ｄｉｓｐａｔｃｈｉｎｇ Ｃｏｎｔｒｏｌ Ｃｅｎｔｅｒ，ＣＳＧ，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５ １００８０，Ｃｈｉｎａ； ２．Ｅｌｅｃｔｉｒｃ Ｐｏｗｅｒ Ｒｅｓｅａｒｃｈ Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｇｕａｎｇｄｏｎｇ Ｐｏｗｅｒ Ｇｒｉｄ Ｃｏ．，Ｌｔｄ．，Ｇｕａｎｇｚｈｏｕ ５１００８０，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｂｙ ｉｎｖｅｓｔｉｇａｔｉｎｇ ｅａｃｈ ｍａｊｏｒ ｃｏａｌ—ｆｉｒｅｄ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ ｉｎ Ｇｕａｎｇｘｉ Ｏｐｅｒａｔｉｏｎ，ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｉｔｕａｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｒｅｅ ｍａｉｎ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ｏｆ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ，ｄｅｎｉｔｒｉｉｆｃａｔｉｏｎ ａｎｄ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｉｎ Ｇｕａｎｇｘｉ ｃｏａｌ—ｆｉｒｅｄ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔｓ ａｒｅ ｃｏｕｎｔｅｄ ａｎｄ ａｎａｌｙｚｅｄ．Ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔｌ ｐｒｏｔａｅｃｔｉｏｎ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ｉｓ ｍａｉｎｌｙ ａｎａｌｙｚｅｄ ａｎｄ ｉｔｓ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｏｆ ｃｏａｌ—ｆｉｒｅｄ ｕｎｉｔ ｉｓ ｄｉｓｃｕｓｓｅｄ．ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｔｈａｔ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆａｕｌｔｓ ａｒｅ ｍａｉｎ ｆａｕｌｔｓ ｏｆ Ｇｕａｎｇｘｉ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ｗｈｉｃｈ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ ６４．５０％ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｆａｕｌｔｓ，ａｎｄ ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｆａｕｌｔｓ ａｒｅ ｓｅｃｏｎｄａｒｙ ｆａｕｌｔｓ ｗｈｉｃｈ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ ３３．７５％ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｆａｕｌｔｓ．ａｎｄ ｔｈｅ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｒｅｌｉａｂｉｌｉｔｙ ｏｆ ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ ｅｑｕｉｐｍｅｎｔ ａｒｅ ｂｅｔｔｅｒ ｗｈｉｃｈ ａｃｃｏｕｎｔｅｄ ｆｏｒ １．７％ｏｆ ｔｈｅ ｔｏｔａｌ ｎｕｍｂｅｒ ｏｆ ｆａｕｌｔｓ．Ｔｈｅ ｉｎｆｌｕｅｎｃｅ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ｔｏ ｔｈｅ ｐｏｗｅｒ ｄ ｓｉｄｅ ａｒｅ ｍａｉｎｌｙ ｒｅｆｌｅｃｔｅｄ ｉｎ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ａｎｄ ｕｎｐｌａｎｎｅｄ ｏｕｔａｇｅ ｉｎ ｗｈｉｃｈ ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ ｓｙｓｔｅｍ ｈａｓ ｔｈｅ ｂｉｇｇｅｓｔ ｃｏｎｔｒｉｂｕｔｉｏｎ ｔｏ ｔｈｅ ｌｏａｄ ｌｉｍｉｔｉｎｇ ｒａｔｅ ａｎｄ ｕｎｐｌａｎｎｅｄ ｏｕｔａｇｅ ｆａｃｔｏｒ． Ａｎａｌｙｓｉｓ ｒｅｓｕｌｔｓ ｐｒｏｖｉｄｅ ｄｉｒｅｃｔｉｏｎ ａｎｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ｔｏ ｔｈｅ ｍｏｄｉｉｃａｔｉｆｏｎ ｏｆ ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔａｌ ｐｒｏｔｅｃｔｉｏｎ ｆａｃｉｌｉｔｉｅｓ ａｎｄ ｔｈｅ ｉｍｐｒｏｖｅｍｅｎｔ ｏｆ ｐｏｗｅｒ ｄ ｏｐｅｒａｔｉｏｎ ｓｔａｂｉｌｉｔｙ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｃｏａｌ—ｆｉｒｅｄ ｐｏｗｅｒ ｐｌａｎｔ；ｄｅｓｕｌｆｕｒｉｚａｔｉｏｎ；ｄｅｎｉｔｒｉｆｉｃａｔｉｏｎ；ｐｒｅｃｉｐｉｔａｔｉｏｎ 在我国发电行业，火力发电一直占据着主导位 造，脱硫、脱硝、除尘设备已经成为了燃煤机组不可 缺少的部分Ⅲ。在电力生产中，环保设备的运行状况 对整个机组的运行可靠性有着直接的影响，因此，对 三大环保设施的运行和故障分析就显得尤为重要。 通过对广西省燃煤电厂２００９－－２０１４年的运行数据 置，其中煤电提供了全国７５％左右的电能。燃煤过 程排放大量的ＳＯ：、ＮＯ 、烟尘等有害污染物对环境 造成了严重影响。为了满足国内日益严格的污染物 排放要求，广西省各大燃煤电厂都对机组进行了改 收稿日期：２０１６—０２—１２ 基金项目：南方电网公司科技项目（Ｋ—ＺＤ２０１４—０１６） 第３９卷第３期 广西电力 ５ 调研，本文详细分析了广西省内各大燃煤电厂三大 环保设施的运行数据，探讨了环保设备运行状况对 燃煤机组的影响，对燃煤电厂减少环保设备运行故 障，提高机组运行稳定性提供了参考。 １ 广西省火电行业机组及环保设施现状 自２００９年以来，广西省的装机容量不断增长， 主要以火电和水电为主。截止２０１４年１２月，总装机 容量已达到２８ ８９５ ＭＷ，其中火电１２ ３２３ ＭＷ，约占 ４２．６５％，水电１５ ９７２ ＭＷ，约占５５．２８％，其他电源占 ２．０７％。 本文对广西省１３家燃煤电厂进行了调研，共涉 及２７台机组，合计１２ ２５０ ＭＷ，占广西省火电总装机 容量的９９．４１％。机组及环保设施设置情况见表１。 从表１数据可以看出：广西省２２０ ＭＷ以下的机组比 例很少，有６台机组，总装机容量为１ ０１０ ＭＷ；机组 容量为３００～３６０ ＭＷ的有１０台，总装机容量达到 ３ ３８０ ＭＷ；而全省几乎一半的总装机容量是由９台 ６００—６７０ ＭＷ的机组构成，总装机容量达５ ７７０ ＭＷ，占比４７．１０％。１ ０００Ｍ ｗ以上的大容量机组所 占比例也很少，只有２台机组（２×１ ０２４ ＭＷ），占比 ｌ７．０６％ 将２７台机组的锅炉类型分为四角切圆、ｗ型、 循环流化床、前后墙对冲等４种。其中以前后墙对 冲及四角切圆为主，前后墙对冲容量为４ ６１０ ＭＷ， 占３７．６２％，四角切圆容量为４ ０７０ ＭＷ，占３３．２２％。 另外，ｗ型锅炉也占有较大比例，容量共计３ ２７０ ＭＷ，占比２６．６９％。 环保设施设置方面，脱硫工艺除２台１３５ ＭＷ机 组外，其中２５台机组均采用石灰石一石膏湿法脱硫 工艺，占全部容量的９７．８％；脱硝则全部采用ＳＣＲ工 艺；除尘方面以静电除尘为主，占总容量的９１．６７％。 ２ 广西省燃煤机组三大环保设备故障数据 分析 ２．１ 脱硫设备故障分析 广西省燃煤电厂２７台机组中有２５台机组采用 石灰石一石膏湿法脱硫工艺，另外２台机组（２×１３５ Ｍｗ）采用氨法脱硫。石灰石一石膏湿法脱硫是一种 较为成熟的脱硫工艺，具有脱硫效率高、设备运行 稳定性较好等优点 。但是湿法脱硫系统经常出现 一些设备故障问题，影响了燃煤机组的安全稳定运 行，甚至导致机组停机等情况发生 。因此，有必要 针对脱硫系统出现的故障及其导致停运的时长进行 表１ 广西省火电机组及环保设施设置情况 电厂装机容量类型锅炉炉型脱硫工艺脱硝工艺除尘工艺 ／ＭＷ统计，以分析脱硫系统对机组运行的影响。 ２００９年初至２０１４年末，２７台机组脱硫设备发生 故障高达１０９次，导致停机时间为２ ５９１．６６ ｈ。其中 常见的故障现象有增压风机、引风机跳闸、ＧＧＨ腐 蚀或出现故障，以及喷嘴、填料层、管道、喷淋层、除 雾器、阀门等结构设备腐蚀、堵塞、卡涩、损坏等 ，脱 硫系统故障统计情况见表２，由故障导致的停机时 间如图１所示。 表２广西省火电机组故障情况统计表 １ ６１１２５ ｆ４０．８３％ 故障时间单位：ｈ 图１ 广西省脱硫设备故障信息统计 第３９卷第３期 广西电力 ７ 全稳定性。而脱硝系统故障主要为低温退投运，对 电网的影响主要表现在限负荷上，占总限负荷时长 （２）脱硫系统故障主要集中在增引风机故障以 及ＧＧＨ故障。这两种故障现象出现频率较高，累计 导致机组停机时长较大，对电厂燃煤机组稳定运行 造成了较大影响。因此针对脱硫系统，应采取增引 的１４．９％，同时，其设备自身故障也会导致非停，占 非停总时长的２２．１％。除尘系统整体运行较稳定， 其故障均为堵灰导致的限负荷。 ＩＩ脱硫系统（台均） 脱硝系统（台均） ＝除尘系统（台均） ｎ脱硫系统（台均） 脱硝系统（台均） ＝除尘系统（台均） （ａ）故障导致机组限负荷时长（ｂ）故障导致机组非停时长 图４环保设施故障影响分析 ２００９－－２０１４年广西省机组年均并网时间按照 ６ ０００ ｈ计，计算得环保设施故障导致的限负荷率及 非停系数见表３。由表３数据可见，对限负荷率及非 停系数影响最大的均为脱硫系统，分别为０．６％及 ０．４％。脱硝系统多为近两年改造完成后投运，这导 致统计平均数偏低，随着运行时间增长，脱硝系统对 限负荷的影响可能会超过脱硫系统。同时，应注意 到脱硫系统易发生严重故障导致机组非停，而脱硝 系统则一般不会发生严重故障导致非停。除尘系统 对电网的影响较小，且主要为个别电厂反复严重故 障所导致。 表３环保设施故障影响情况（台均） ４结语 本文对广西省１３家电厂２７台机组进行了调研、 数据统计和分析，全面概括了广西省内火电机组的 运行情况，重点分析了有关燃煤机组脱硫、脱硝、除 尘三大环保设备的运行状况和故障原因，为火电机 组环保设施的改造及运行管理提出了参考性意见。 （１）广西省火电以装机容量在６００ ＭＷ以上的 燃煤机组为主，脱硫、脱硝、除尘三大环保设施的运 行对机组运行均有一定的影响，其中影响最大的是 脱硫系统，而除尘系统故障相对很少，仅有几次因为 堵灰导致停运。 合一、取消ＧＧＨ等改造措施，提高运行稳定性。此 外，针对脱硫系统自身结构导致的故障，应注重运行 过程中的预防，加强检修维护。 （３）脱硝系统故障主要集中在因为烟气温度太 低导致的系统退投运。对此，应着重进行旨在提高 锅炉中低负荷烟气温度的改造，如省煤器分级布置、 烟气旁路、省煤器给水旁路、省煤器热水再循环及零 号高加等。这对于提高ＳＣＲ系统的运行稳定性具有 重要的意义。 （４）环保设施对电网的影响主要表现为限负荷 及非停，故障导致的累计限负荷率为０．７％，其中脱 硫系统占０．６％。脱硫系统易发生严重故障导致非 停，非停系数为０．４％。脱硝系统的故障主要表现在 低温退投运上。因此，通过对脱硫及脱硝系统实施 针对性改造，可降低限负荷率及非停系数，增强电网 运行的安全稳定性。 参考文献： …１ 王志轩，潘荔，张晶杰，等．我国燃煤电厂“十二五”大气污 染物控制规划的思考［Ｊ］．环境工程技术学报，２０１ １，３０ （１）：６３—７１． 【２】王建江．燃煤特性对电站锅炉性能的影响分析［Ｊ】．科技资 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