煙氣脫硫GGH換熱元件更換與壓差保持

李 俊

（杭州華電半山發(fā)電有限公司，杭州 310015）

杭州華電半山發(fā)電有限公司4，5號(hào)機(jī)組配備1套煙氣脫硫裝置，運(yùn)行中存在煙氣中粉塵含量較高、設(shè)備容易結(jié)垢、堵塞以及系統(tǒng)運(yùn)行能耗較大，運(yùn)行費(fèi)用高等問(wèn)題，特別是煙氣換熱器（GGH）換熱元件表面積灰結(jié)垢的現(xiàn)象日趨嚴(yán)重，靠日常的空氣吹掃與高壓水沖洗已無(wú)法維持GGH的正常運(yùn)行時(shí)間，停用沖洗的次數(shù)大大增加，停用沖洗的間隔日益縮短，已嚴(yán)重影響到系統(tǒng)運(yùn)行電耗和主機(jī)負(fù)荷電量。從安全性、經(jīng)濟(jì)性等方面考慮，決定更換GGH全部換熱元件。

1 改造后設(shè)備情況

GGH換熱元件改型工程是針對(duì)脫硫GGH的運(yùn)行現(xiàn)狀進(jìn)行的改型設(shè)計(jì)，采用新型大流量直通高效、無(wú)堵塞、易清潔、搪瓷蓄熱波紋板；對(duì)GGH換熱面積、換熱效率、蓄熱波紋截面板高度、蓄熱波紋板高度等進(jìn)行重新計(jì)算和設(shè)計(jì)；更換換熱元件。

改造后換熱元件的技術(shù)性能如下：換熱元件高度從原來(lái)的650 mm降低至400 mm；煙氣壓降（額定工況）設(shè)計(jì)為340 Pa；凈煙氣壓降（額定工況）設(shè)計(jì)為310 Pa；額定工況下凈煙氣出口溫度保證大于80℃；凈煙氣最低出口溫度保證大于72℃；換熱元件選用大流量直通L型，不易積灰，積灰后也容易沖洗，防堵能力較強(qiáng)；耐沖蝕力較強(qiáng)；搪瓷涂層厚度均勻、表面光潔度好、有極好的邊緣包裹、搪瓷附著力高、元件柔韌性好、單位面積氣孔率低、強(qiáng)耐腐蝕。

2 對(duì)經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的影響

2.1 減少增壓風(fēng)機(jī)功耗損失

脫硫裝置中增壓風(fēng)機(jī)與漿液循環(huán)泵采用6 kV電機(jī)，降低這兩個(gè)設(shè)備的運(yùn)行電耗對(duì)整套系統(tǒng)的節(jié)能降耗有重大作用。

GGH換熱元件更換改造前后脫硫系統(tǒng)各參數(shù)的對(duì)比情況如表1所示?？梢钥闯?，換熱元件更換后，在同樣煙氣量的工況下，GGH壓差下降了0.573 kPa，增壓風(fēng)機(jī)動(dòng)葉開(kāi)度下降了13.9%，電流下降了34 A，每小時(shí)可節(jié)約電量293 kWh，按0.3元/kWh計(jì)算，每天可節(jié)約電費(fèi)2 111元。

2.2 減少人工沖洗次數(shù)

原來(lái)每年因GGH堵塞需要停用系統(tǒng)進(jìn)行離線高壓水沖洗4～5次，每次沖洗必須停用系統(tǒng)3～5天，影響脫硫系統(tǒng)投用率，進(jìn)而影響脫硫電價(jià)補(bǔ)貼。改造后沖洗可減少2～3次，每年可節(jié)約成本16～24萬(wàn)元。

2．3 減少GGH堵塞對(duì)負(fù)荷的影響

GGH的堵塞大大增加了增壓風(fēng)機(jī)電流，能耗明顯上升。經(jīng)統(tǒng)計(jì)，原來(lái)因GGH堵塞引起的直接負(fù)荷損失為42～50萬(wàn)元/年，脫硫電價(jià)補(bǔ)貼損失與直接負(fù)荷損失成正比關(guān)系，因此脫硫電價(jià)補(bǔ)貼損失與發(fā)電量的間接經(jīng)濟(jì)效益損失巨大。改造后GGH保持暢通，對(duì)機(jī)組帶負(fù)荷基本無(wú)影響，經(jīng)濟(jì)損失降至最低，換熱元件更換前后情況如圖1，2所示。

圖1 GGH換熱元件更換前

3 對(duì)安全運(yùn)行的影響

圖2 GGH換熱元件更換后

改造前由于煙氣通道嚴(yán)重堵塞，GGH壓差高位運(yùn)行，已發(fā)生過(guò)數(shù)次在加負(fù)荷時(shí)發(fā)生增壓風(fēng)機(jī)出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，引起旁路擋板“保護(hù)開(kāi)”動(dòng)作，甚至還發(fā)生過(guò)一次失速報(bào)警引起系統(tǒng)跳閘事故。

改造后，GGH的換熱元件高度降低，壓差大大減少，煙氣通過(guò)能力增強(qiáng)，系統(tǒng)阻力大幅度減小。煙氣溫度達(dá)到設(shè)計(jì)要求：吸收塔進(jìn)口溫度上升了17℃，未超過(guò)吸收塔運(yùn)行的安全溫度，同時(shí)出口凈煙氣溫度達(dá)到83℃，不會(huì)發(fā)生煙囪冷凝。經(jīng)過(guò)一段時(shí)間運(yùn)行后，在低負(fù)荷運(yùn)行時(shí)凈煙氣溫度也能高于75℃，滿足設(shè)備安全運(yùn)行要求。

4 改造后GGH壓差的保持

GGH換熱元件更換后，采取了一系列有效措施減緩GGH的堵塞速率，維持GGH壓差在較低水平，從而降低脫硫運(yùn)行電耗。

4.1 提高除塵器效率

日常運(yùn)行中加強(qiáng)電除塵器的運(yùn)行監(jiān)控與方式調(diào)整，調(diào)整電除塵器運(yùn)行參數(shù)，將數(shù)值控制在有效范圍內(nèi)，從而降低出口濁度，對(duì)減緩GGH積灰堵塞有積極作用。運(yùn)行人員可根據(jù)具體負(fù)荷與實(shí)際燃用煤種進(jìn)行合理及時(shí)的運(yùn)行參數(shù)調(diào)整；制定合理的振打程序，克服二次揚(yáng)灰；提高電除塵器輔助設(shè)備的運(yùn)行可靠性，勤檢查、勤維護(hù)、及時(shí)報(bào)修，努力提高倉(cāng)泵、輸灰空壓機(jī)等輔助設(shè)備的運(yùn)行可靠性，防止電場(chǎng)跳閘。采取以上措施后，電場(chǎng)出口的濁度百分比下降了2%～5%。

4.2 減少凈煙氣中的漿液攜帶量

適當(dāng)降低吸收塔液位，減少漿液攜帶量。根據(jù)運(yùn)行指導(dǎo)手冊(cè)，低負(fù)荷時(shí)減少1臺(tái)漿液循環(huán)泵運(yùn)行，在節(jié)電的同時(shí)，可以減少飽和煙氣的漿液攜帶量。因此平時(shí)盡量減少最上層漿液循環(huán)泵的使用時(shí)間，通過(guò)其他方式來(lái)抵消其對(duì)脫硫效率的影響，使GGH換熱元件表面基本無(wú)漿液沉積。

表1 改造前后脫硫系統(tǒng)各參數(shù)對(duì)比

表2 GGH部份參數(shù)對(duì)比

增強(qiáng)除霧器的除霧效果。加強(qiáng)對(duì)鍋爐負(fù)荷及煙氣流量變化、除霧器壓差的監(jiān)視；吸收塔系統(tǒng)水平衡破壞，除霧器自動(dòng)程序無(wú)法執(zhí)行時(shí)，應(yīng)出石膏、排漿至事故漿罐，以保證除霧器沖洗不因外界因素而短暫停運(yùn)，將壓差控制在正常范圍內(nèi)；手動(dòng)控制除霧器的沖洗頻率以減少通道堵塞，提高除霧效果。

4.3 改善吸收塔漿液品質(zhì)

做好日常化學(xué)分析，每日做好跟蹤檢測(cè)與運(yùn)行分析，并根據(jù)分析結(jié)果及時(shí)調(diào)整運(yùn)行方式。發(fā)現(xiàn)漿液中的碳酸鈣含量偏高時(shí)，通過(guò)減少石灰石漿液的加入量，調(diào)整優(yōu)化pH設(shè)定值等手段來(lái)控制；發(fā)現(xiàn)漿液中的亞硫酸鈣含量偏高，通過(guò)調(diào)整氧化風(fēng)機(jī)的使用臺(tái)數(shù)來(lái)控制；漿液中的氯離子含量偏高時(shí)，通過(guò)定期排放吸收塔漿液來(lái)控制。

按照運(yùn)行手冊(cè)規(guī)定將吸收塔漿液密度嚴(yán)格控制在1 080～1 090 kg/m3，防止凈煙氣攜帶的漿液過(guò)多。嚴(yán)格執(zhí)行定期加入吸收塔消泡劑的規(guī)定，防止?jié){液起泡。

4.4 優(yōu)化壓縮空氣吹掃

（1）在采取24 h連續(xù)吹掃的基礎(chǔ)上，將上、下層分次吹掃改為上層2次、下層1次的吹掃方式，增強(qiáng)吹掃力度，以減緩積灰速率。同時(shí)增加1套GGH壓縮空氣吹掃機(jī)作為備用，并將吹掃壓力提高至0.8～0.9 MPa，大大增強(qiáng)了吹掃效果。

（2）加強(qiáng)蒸汽吹掃，采取每天1次的吹掃方式，在壓縮空氣連續(xù)吹掃的基礎(chǔ)上通過(guò)高壓高溫蒸汽吹掃來(lái)進(jìn)一步鞏固最小壓差，減緩積灰速率。

（3）在GGH壓差未達(dá)到基礎(chǔ)壓差的1.5倍時(shí)提前進(jìn)行高壓水沖洗，并盡量在鍋爐負(fù)荷較低情況下操作。要求按時(shí)吹掃，嚴(yán)格考核，同時(shí)密切注意入口粉塵變化與GGH壓差的上升速率，及時(shí)調(diào)整高壓水沖洗頻次。

采取壓縮空氣連續(xù)吹掃與每天1次的蒸汽吹掃相結(jié)合的方式后，GGH高壓水沖洗的頻率大為減少。GGH換熱元件更換運(yùn)行半年多后，GGH部分參數(shù)對(duì)比情況如表2所示，可見(jiàn)在機(jī)組負(fù)荷基本相同的情況下，GGH壓差只增加了0.085 kPa，說(shuō)明改造成功，運(yùn)行采取措施有效可行，壓差未有明顯上升，保持良好。

由于在多次高壓水沖洗過(guò)程中發(fā)現(xiàn)多個(gè)下層噴嘴出現(xiàn)堵塞的情況，可采取高壓水沖洗后及時(shí)進(jìn)行空氣吹掃，并進(jìn)行吹掃程序的手動(dòng)控制優(yōu)化，跳過(guò)上層，先進(jìn)行下層吹掃。排除管路內(nèi)積水，防止噴嘴處因潮濕而粘灰堵塞。

煙氣系統(tǒng)停用且短時(shí)不恢復(fù)時(shí)應(yīng)停用所有漿液循環(huán)泵，以免漿液進(jìn)入GGH。

5 結(jié)語(yǔ)

在GGH更換前，曾多次因GGH壓差高導(dǎo)致脫硫系統(tǒng)停運(yùn)進(jìn)行離線沖洗，更換GGH換熱元件并采取相關(guān)措施后，脫硫系統(tǒng)運(yùn)行情況良好，GGH壓差上升緩慢，沖洗間隔明顯拉長(zhǎng)，未發(fā)生因GGH壓差升高而導(dǎo)致的系統(tǒng)停運(yùn)，大幅度減少了停用檢修時(shí)間，節(jié)能降耗作用顯著。

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