发电机组烟气余热再利用实现DCS 一体化控制

☆项目详细内容

宁德发电公司3 号机组利用机组检修机会采用烟气余热利用节能装置换热降温提效技术，在除尘器的进口喇叭处和垂直烟道处分别设置烟气余热利用节能装置，采用汽机冷凝水与热烟气通过烟气余热利用节能装置进行热交换，使得除尘器的运行温度由原来的150℃下降到95℃左右。

本次改造项目新增的烟气余热利用节能装置换热系统与汽机凝结水等的回热系统并联布置，其进水口取自前级回热系统，配置电动阀及变频增压泵，可实现烟气余热利用节能装置进水量的切换和调节；通过烟气余热利用节能装置加热后的凝结水在汽机凝结水低压回热后级加热系统适当位置与主凝结水汇合后送往除氧器。

☆主要技术创新

1、经过改造前的逻辑讨论会，优化了控制流程，最终确定主要控制方案如下：烟气余热利用节能装置从7，8#低加前取水，打开8#低加进水电动闸阀，手动设定任意两台增压泵为主泵，另外一台增压泵为备泵，并打开两台主增压泵电动闸阀，两台主增压泵开启20%的频率，同时开启A 列供水管电动调节阀100%，B 列供水管电动调节阀100%，A 列回水管电动闸阀全开，B 列回水管电动闸阀全开，5#低加回水电动闸阀全开。调节再循环管电动调节阀的开度，使进水温度（取换热器入口水温1，2 的平均值）达到预设的62.2±5℃。调节回水管电动调节阀的开度，使回水管流量控制在供水管流量的±20t 之间。取A 列换热器出口烟温（共4 个）平均值，B 列换热器出口烟温（共4 个）平均值，再将AB 列出口平均烟温取平均值作为总出口烟温（若A 列或B 列退出低低温系统，取单列的平均烟温做参考值）。同时调节两台主增压泵的频率，使出口平均烟温控制在设定烟温100±5℃。吹灰系统包括声波吹灰和空气吹灰。二者均可手动点动操作和自动时序运行。关闭系统时，先关闭增压泵，再关闭所有的电动闸阀和电动调节阀。

2、新增烟气余热利用节能装置的所有设备全部进入机组DCS 控制系统，监控画面也和机组DCS 系统其他画面保持一致，方便了运行人员的操作监控，同时减少了控制设备，方便了检修维护。

3、经过调试，对烟气余热利用节能装置的水温和烟温控制确定了较好的PID 参数，运行表明控制效果良好。

4、同时新增和电除尘系统通讯，实现了对电除尘的监控，经过了解，目前这个在全国范围内也属于首次应用。将新增烟气余热再利用装置统一纳入机组DCS 一体化控制，所有的测点都将进入机组DCS 卡件内，同时通过谈论调试，优化了控制逻辑，确定了最优的PID 控制参数，装置投运表明，取得了很好的效果。

☆项目应用情况

该成果3 号机组烟气余热再利用装置投入运行后，运行可靠，经济效果明显。在2013年十二月份委托福建中试所电力调整试验公司做了3 号机组烟气余热再利用改造后七轮机组热耗率试验，在机组600MW 时，烟气余热再利用装置退出工况，3 号汽轮机组试验热耗为7968kJ/（kW.h），修正后的热耗率为7862kJ/（kW.h），比设计值高332kJ/（kW.h）。 投入烟气余热再利用装置之后，在烟气余热再利用装置进水温度为57℃工况，烟气余热再利用装置出口烟气温度为94.9℃，烟气余热再利用装置吸热量26999kJ/s，3 号汽轮机组试验热耗为7935kJ/（kW.h），修正后的热耗率为7822kJ/（kW.h）；在烟气余热再利用装置进水温度为62℃工况，烟气余热再利用装置出口烟气温度为97.4℃，烟气余热再利用装置吸热量 25103kJ/s，3 号汽轮机组试验热耗为 7931kJ（/ kW.h），修正后的热耗率为 7809kJ（/ kW.h）；在烟气余热再利用装置进水温度为70℃工况，烟气余热再利用装置出口烟气温度为103.3℃，烟气余热再利用装置吸热量19476kJ/s，3 号汽轮机组试验热耗为7936kJ/（kW.h），修正后的热耗率为7822kJ/（kW.h）。

☆企业效益情况

3 号机组按照年发电量30 亿度来测算，投入烟气余热再利用装置实际可降低煤耗1 克/度，一年可节约标煤约3000 吨，一年可节约资金240 万元，烟气余热再利用实现DCS 一体化控制后一年可节约资金约15 万元。