發(fā)電廠脫硫煙氣換熱器改造及其經(jīng)濟性

趙耀俊，崔紅亮，郭恒

神華內(nèi)蒙古國華準格爾發(fā)電有限責任公司

發(fā)電廠脫硫煙氣換熱器改造及其經(jīng)濟性

趙耀俊，崔紅亮，郭恒

神華內(nèi)蒙古國華準格爾發(fā)電有限責任公司

本文根據(jù)鍋爐的具體使用狀況，分析了脫硫煙氣換熱器結(jié)垢造成的不良影響，并且分析了原因及危害，最終制定了改造方案，降低其運行的阻力，提高整個設備在脫硫系統(tǒng)中的安全性和經(jīng)濟性，并且達到了節(jié)能的理想效果。

發(fā)電廠；脫硫；換熱器；改造

發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)中，熱換器是否正常運行直接影響著機組脫硫系統(tǒng)的能耗指標以及機組的安全運行效果，特別是出現(xiàn)了堵塞之后，導致通流面積逐漸減少，并且使得風機處增壓甚至搶風的現(xiàn)象，在遇到旁路封閉時，增加了鍋爐設備運行的機組能耗，浪費資源，并且威脅到整個設備的安全性，因此本文根據(jù)該現(xiàn)象制定了方案加以改造，提高設備的運行效果，提高發(fā)電廠的安全效益以及經(jīng)濟效益。

一、煙氣換熱器介紹

煙氣換熱器也稱GGH，在發(fā)電廠使用中能夠?qū)⒃瓱煔獾臒崃课召A存，在一定條件下降低進入吸收塔的煙氣溫度至80-120攝氏度左右。吸收塔的凈煙氣在經(jīng)過GGH時，將其本身的溫度加熱到80攝氏度以上，并且通過煙囪排出。然而來自鍋爐引風機出口的原煙氣在經(jīng)過GGH低溫側(cè)降溫之后引入到吸收塔中，并且能夠?qū)⑴懦鰜淼臒煔馔ㄟ^GGH升溫之后通過煙囪排入大氣中。該設備在運行中，由于時常會出現(xiàn)堵塞現(xiàn)象，當最高單側(cè)壓差超過1000Pa時，造成引增風機電流不斷升高，這就增加了機組的能耗，嚴重影響了脫硫系統(tǒng)的正常運行。因此在設計GGH時需要按照規(guī)定的參數(shù)進行，確保各項指標合格。

煙氣換熱器在使用中一旦出結(jié)垢就必然會出現(xiàn)堵塞，造成這種結(jié)果的原因與該設備的設計以及具體運行有著很大的關(guān)系，其具體狀況在于：(1)GGH換熱元件板形方面：該設備在進行選型以及換熱板方面，主要設計的參數(shù)是傳熱的效率。（2）原煙氣含塵濃度問題。脫硫系統(tǒng)的原煙氣灰塵是通過GGH換熱元件時吸附在換熱元件表面上，當其轉(zhuǎn)向凈煙氣側(cè)時，與吸收塔過來的潮濕煙氣混成一團，這就造成了灰垢的形成，發(fā)生堵塞現(xiàn)象。（3）入爐煤含硫量超標所引起的堵塞。（4）除霧器效果造成堵塞。脫硫煙氣在運行中由于吸收塔會使氧化空氣進入，并且在吸收塔上面還可能會覆蓋一層泡沫。泡沫中容易攜帶石灰石和石膏等混合顆粒，將其帶入煙道中進入到GGH凈煙氣側(cè)。在遇到GGH回轉(zhuǎn)到原煙氣側(cè)時，受到高溫條件影響，液滴水分蒸發(fā)，石灰石以及石膏混合物顆粒就很容易粘結(jié)在換熱片表面，造成堵塞。

二、脫硫煙氣換熱器出現(xiàn)堵塞后的影響

發(fā)電廠中GGH設備在出現(xiàn)了堵塞現(xiàn)象時，設備的結(jié)垢影響到脫硫系統(tǒng)的經(jīng)濟性和安全性，其中在經(jīng)濟方面：GGH結(jié)垢之后造成凈煙氣不能按照具體的設計標準排放溫度，在溫度降低時，在煙道中就容易形成腐蝕現(xiàn)象。GGH結(jié)垢之后會使得吸收塔的耗水量增加，當進入吸收塔的煙氣溫度上升時，就容易將水分從中帶出。同時GGH還會加強引增風機的運行出力，加大了電量的消耗，提高了發(fā)電廠的用電效率，這就增大了一定的經(jīng)濟效益。安全方面：在濕法煙氣脫硫系統(tǒng)中，由于煙氣需要兩次經(jīng)過GGH，因此當脫硫換熱器在出現(xiàn)了元件堵塞之后，煙氣的阻力就上升，使得壓差增大。脫硫系統(tǒng)在使用中GGH出現(xiàn)結(jié)垢現(xiàn)象時，煙氣通流的面積就會減小，阻力增大，并且使得風機出口的壓力升高。GGH煙氣通流量與風機出口壓力處于風機失速區(qū)時，在遇到壓頭工況運行中，就會導致風機出現(xiàn)喘振現(xiàn)象，造成增引風機跳閘，然而旁路擋板封閉時，整個機組的安全性受到影響，容易引發(fā)不安全事故的發(fā)生。

三、脫硫煙氣換熱器的大通道改造

通過分析脫硫煙氣換熱器在發(fā)電廠中容易出現(xiàn)結(jié)垢或者堵塞現(xiàn)象，從設計以及運行過程中對該設備的工作原理進行研究，為了改善其運行效果，就需要制定科學的方案，對該設備加以改造，減少結(jié)垢現(xiàn)象發(fā)生，提高脫硫煙氣換熱器的使用性。對其最重要的是進行大通道改造，具體內(nèi)容分析：換熱元件改用為波形，促進其運行的通暢性，避免在通道內(nèi)出現(xiàn)結(jié)垢或者是堵塞現(xiàn)象，大大降低GGH的壓差，達到長期穩(wěn)定運行效果。將大通道選用直波形，促使煙氣流通的方向直通進行，不受小波紋影響。設備改造后的特點是：煙氣流通截面大，波形平滑，并且在高溫中不容易吸附石灰石以及石膏等顆粒，便于清理。在長期穩(wěn)定運行中，當壓力損失時不會出現(xiàn)上升狀況。另外對GGH設備在元件改造中，還要對GGH熱力進行重新計算，調(diào)整徑向封片以及調(diào)整換熱元件的位置等，避免出現(xiàn)不流通。

GGH大通道改造后的效果分析，在進行改造之后，將原有的通道更換成直波形的換熱元件之后，GGH原煙氣壓差基本上穩(wěn)定在430Pa左右，增引風機的電流相應的降低了。在改造之后，壓差變小，大大降低了電流耗量，提高了經(jīng)濟效益。通過計算：1年節(jié)省的電量為：0.7x6KV x110A x24h x300d x95%≈330萬Kw.h倘若發(fā)電廠的供電是0.5元/Kw.h，1年下來節(jié)省的電能耗費用是：330萬x0.5=165萬元。在對鍋爐改造之后，增引合一風機電流降低了40%左右，而壓差比去年也降低了40%左右，這就足以說明，脫硫系統(tǒng)具有了一定的穩(wěn)定性，在使用中降低了結(jié)垢或者是堵塞現(xiàn)象，提高了使用價值，促進GGH凈煙氣設計達標，在合理的排放溫度下，提高了凈煙氣排放溫度，降低出口煙道的腐蝕現(xiàn)象，同時降低了水量的帶出，促進經(jīng)濟效益在原有的基礎(chǔ)上得到上升。

四、總結(jié)

通過分析脫硫系統(tǒng)中煙氣換熱器元件的作用以及運行效果，對該設備的具體參數(shù)進行規(guī)格對照，在查明GGH發(fā)生堵塞的原因之后，進行具體的改造。本文主要對大通道進行改造，采用直波形元件，促進通道流通性提高，有效的降低了脫硫煙氣換熱器的壓差，促進整個設備能夠長期在相對低壓狀況下運行，增大氣流的通截面積，防止石灰石以及石膏等混合顆粒在其表面吸附，同時在清理效果中也有了明顯的效果，這些對于降低脫硫系統(tǒng)的阻力，降低電耗有著巨大的促進作用，保證了鍋爐設備運行的經(jīng)濟效益以及安全可靠效益。在高標準的發(fā)電廠脫硫系統(tǒng)中，增強了脫硫技術(shù)，促進機組脫硫系統(tǒng)的能耗達標，在煙氣順利流通中，降低了機組能耗，提高整個設備運行的可靠性，同時節(jié)省了能源消耗，促進經(jīng)濟性大大提高。

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