淺談燃煤機(jī)組脫硫系統(tǒng)取消GGH后應(yīng)注意的問題

齊玄（河南省電力勘測設(shè)計院,鄭州450000）

淺談燃煤機(jī)組脫硫系統(tǒng)取消GGH后應(yīng)注意的問題

齊玄
（河南省電力勘測設(shè)計院,鄭州450000）

摘要：本文通過對某600MW機(jī)組脫硫系統(tǒng)取消GGH項(xiàng)目介紹，指出了改造后應(yīng)注意的幾個問題。

關(guān)鍵詞：GGH；除霧器；煙囪

1GGH的作用

煙氣-煙氣換熱器（GGH，以下簡稱GGH）是煙氣濕法脫硫裝置（FGD）重要設(shè)備之一。安裝位置一般位于脫硫吸收塔的前部。利用脫硫系統(tǒng)原煙氣加熱蓄熱熱元件，通過熱力系統(tǒng)熱傳遞的原理，加熱脫硫吸收塔出口的凈煙氣到一定的溫度范圍。通常情況下，凈煙氣可以升高40℃左右。

國內(nèi)脫硫系統(tǒng)引進(jìn)時，受德國技術(shù)的影響，煙囪出口排煙溫度規(guī)定在72℃以上，早期國內(nèi)機(jī)組煙氣脫硫系統(tǒng)均設(shè)置有GGH。隨著技術(shù)的成熟及規(guī)范的變更，GGH的弊端日益顯現(xiàn)，目前國內(nèi)大多機(jī)組已不再設(shè)置GGH，越來越多的電廠開始取消GGH。 ??

本文以河南省內(nèi)某600MW機(jī)組為例，淺談燃煤機(jī)組脫硫系統(tǒng)取消GGH后應(yīng)注意事項(xiàng)。

2項(xiàng)目簡介

該項(xiàng)目煙氣脫硫系統(tǒng)采用石灰石—石膏濕法煙氣脫硫（FGD）工藝，一爐一塔方案，脫硫效率≥95%，除塵效率≥50%。

原煙氣依次經(jīng)過引風(fēng)機(jī)、增壓風(fēng)機(jī)，進(jìn)入回轉(zhuǎn)式煙氣-煙氣換熱器（GGH）加熱凈煙氣后，再進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的吸收塔。通過吸收塔進(jìn)行脫硫凈化，經(jīng)除霧器進(jìn)行消除液滴后，凈煙氣通過GGH進(jìn)行溫度加熱后，經(jīng)煙囪進(jìn)行排放。

??本工程共設(shè)置2×50%BMCR容量的靜葉可調(diào)軸流式引風(fēng)機(jī)，在脫硫島再設(shè)置一臺100%BMCR容量的增壓風(fēng)機(jī)來克服脫硫系統(tǒng)的煙風(fēng)系統(tǒng)阻力，脫硫系統(tǒng)按鍋爐100%BMCR進(jìn)行設(shè)計。

兩臺機(jī)組共用一座煙囪，煙囪總高240m，出口直徑9.5m。煙囪結(jié)構(gòu)型式為單套筒式煙囪，外筒為鋼筋混凝土結(jié)構(gòu)，內(nèi)筒為耐酸膠泥砌筑釉面耐酸磚，分段支撐在鋼筋混凝土外筒上。磚內(nèi)筒外表面設(shè)耐酸砂漿封閉層和超細(xì)玻璃棉氈隔熱層。

3機(jī)組取消GGH后應(yīng)注意的幾個問題

3.1取消GGH的可行性及必要性

在GGH中，脫硫系統(tǒng)的原煙氣由120℃左右被降低到低于煙氣的酸露點(diǎn)溫度，大量的粘稠的酸性液體（主要是硫酸）會在GGH的熱側(cè)產(chǎn)生。對GGH的換熱元件和殼體而言，酸性液體有很強(qiáng)的腐蝕作用，而且會粘附大量煙氣中的飛灰，造成GGH結(jié)垢。同時，由于經(jīng)過除霧器的微小漿液液滴的蒸發(fā)，固體的結(jié)垢物會在換熱元件的表面凝固。煙氣中的凝固物造成換熱元件通道堵塞的，加大GGH的運(yùn)行阻力。GGH部件的腐蝕和換熱元件堵塞是影響脫硫系統(tǒng)長期穩(wěn)定運(yùn)行的重要因素，降低了脫硫系統(tǒng)的可用率，增加了增壓風(fēng)機(jī)的電耗，加大了機(jī)組的運(yùn)行維護(hù)費(fèi)用。

根據(jù)目前環(huán)保的要求，機(jī)組均不再設(shè)置脫硫裝置旁路，脫硫系統(tǒng)的可用率要求與機(jī)組主機(jī)一致。取消GGH裝置后，簡化了脫硫煙氣系統(tǒng)，提高了脫硫系統(tǒng)的可靠性。

3.2機(jī)組取消GGH后應(yīng)注意的問題

3.2.1?煙囪防腐改造

取消GGH后，排入煙囪的煙氣溫度由80℃左右降低到在46℃左右，濕煙氣在煙囪內(nèi)結(jié)露形成冷凝酸液，磚內(nèi)筒無論是磚還是耐酸膠泥很容易遭到腐蝕而喪失內(nèi)筒的整體性，煙氣壓力由負(fù)壓變?yōu)檎龎?，濕煙氣會滲透至內(nèi)筒外側(cè)，造成對外筒及支撐結(jié)構(gòu)的腐蝕，從而影響機(jī)組的長期安全可靠運(yùn)行。因此，取消GGH后，煙囪必須進(jìn)行防腐改造。

根據(jù)工程實(shí)際情況，煙囪防腐改造的方案一般可分為五種形式：磚內(nèi)筒+?；u改造方案，分段自立式玻璃鋼改造方案，分段懸掛式玻璃鋼改造方案，分段懸掛式鈦鋼復(fù)合板改造方案和整體自立式鈦鋼復(fù)合板方案方案。

磚內(nèi)筒+玻化磚改造方案雖然施工簡單且總體造價最少，但是考慮到其防腐效果一般，屬于短期的煙囪防腐解決方案，其后續(xù)檢修、維護(hù)成本較大，長期經(jīng)濟(jì)效益較差，因此不作為本工程設(shè)計推薦方案。

分段自立式玻璃鋼改造方案及分段懸掛式玻璃鋼改造方案均為玻璃鋼方案，雖然玻璃鋼材料本身具備優(yōu)異的耐酸防腐性能，但考慮到目前國內(nèi)僅投運(yùn)兩例，且運(yùn)行時間偏短，其設(shè)計、制作及安裝仍處于研究和經(jīng)驗(yàn)積累階段，因此也不作為本工程設(shè)計推薦方案。

分段懸掛式鈦鋼復(fù)合板改造方案和整體自立式鈦鋼復(fù)合板改造方案均為鈦鋼復(fù)合板方案，前者造價稍低，但考慮到分段懸掛式鈦鋼復(fù)合板內(nèi)筒在其膨脹節(jié)（共2處）位置易發(fā)生滲漏腐蝕，且需要對原有磚內(nèi)筒支撐平臺進(jìn)行加固改造，工期較后者長約1個月，因此從確保項(xiàng)目長期安全可靠運(yùn)行方面考慮，本工程煙囪防腐改造推薦分段懸掛式玻璃鋼改造方案。

3.2.2?脫硫塔除霧器改造

為有效提高吸收塔出口凈煙氣的流速，降低石膏雨的危害，取消GGH后，如果現(xiàn)有機(jī)組采用平板式除霧器，建議為屋脊式除霧器。屋脊式除霧器與平板式除霧器的性能比較見表1。

3.2.3其它應(yīng)注意的問題

表1屋脊式除霧器與平板式除霧器的性能比較

取消GGH后，GGH裝置的密封風(fēng)管道已不再需要。

取消GGH后，由于進(jìn)入脫硫系統(tǒng)的原煙氣溫度提高到120℃以上，建議機(jī)組增加事故噴淋系統(tǒng)。

事故噴淋水和煙氣混合后會形成酸液，造成原煙氣煙道內(nèi)壁腐蝕，因此，從一級噴淋裝置開始到吸收塔入口必須進(jìn)行防腐處理。??事故噴淋水源可以選擇工藝水母管、電廠消防水管、專門設(shè)置高位水箱、利用除霧器沖洗水泵供水等四種方式。

在全廠不失電情況下，工藝水母管供水及消防水均能夠滿足噴水減溫水量的要求，因此，建議采用工藝水母管供水和消防水作為脫硫系統(tǒng)噴水減溫的水源。

在吸收塔頂部或凈煙氣煙道頂部單獨(dú)設(shè)置高位水箱，機(jī)組正常運(yùn)行時高位水箱內(nèi)儲滿水，當(dāng)需要噴水減溫時，位于原煙氣煙道處的自動閥門開啟，對高溫?zé)煔膺M(jìn)行降溫。如果高位水箱容積過小，不能滿足冷卻時間的要求；如果高位水箱容積過大，需要增加單獨(dú)的支架，改造投資大。同時本項(xiàng)目位于北方地區(qū)，冬季容易結(jié)冰，可靠性低，因此本項(xiàng)目不推薦采用高位水箱方案。

由除霧器沖洗水泵向事故噴淋系統(tǒng)供水，同時為了保證系統(tǒng)可靠性，除霧器沖洗水泵連接保安電源也是一種方案。由于本項(xiàng)目為改造項(xiàng)目，原有除霧器沖洗水泵出力不滿足減溫水用量的要求，因此本項(xiàng)目不采用除霧器沖洗水泵供水方案。

經(jīng)核算原有的工藝水泵流量滿足取消GGH后供水的要求，不需要更換。

4結(jié)論

（1）處于節(jié)能降耗的需要，燃煤機(jī)組取消GGH是必要且可行的。

（2）取消GGH后，需同時對煙囪進(jìn)行防腐、增加事故噴淋系統(tǒng)，改造現(xiàn)有密封風(fēng)管道。

（3）出于降低石膏雨的需要，建議機(jī)組視情況進(jìn)行除霧器改造。