淺析MGGH煙氣處理技術(shù)在國內(nèi)的應(yīng)用

摘 要：針對我國日趨嚴(yán)格的火電機(jī)組環(huán)保排放標(biāo)準(zhǔn)，MGGH換熱系統(tǒng)通過調(diào)節(jié)除塵及脫硫系統(tǒng)入口的煙氣溫度，提高除塵及脫硫系統(tǒng)效率，文章介紹了MGGH技術(shù)的工藝原理，通過分析此煙氣處理技術(shù)的利弊，總結(jié)出作為超低排放的高效煙氣處理技術(shù)將得到廣泛應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：MGGH；煙氣處理技術(shù)；低溫腐蝕；除塵效率

引言

2015年12月2日國務(wù)院常務(wù)會(huì)議中要求在2020年前，全國對燃煤機(jī)組全面實(shí)施超低排放和節(jié)能改造，對落后產(chǎn)能和不符合相關(guān)強(qiáng)制性標(biāo)準(zhǔn)要求的堅(jiān)決淘汰關(guān)停。就在當(dāng)月，國家發(fā)改委、環(huán)保部、能源局三部門又聯(lián)合下發(fā)《關(guān)于實(shí)行燃煤電廠超低排放電價(jià)支持政策有關(guān)問題的通知》，給予發(fā)電200h發(fā)電量獎(jiǎng)勵(lì)，提高排污費(fèi)同時(shí)落實(shí)減排減半征收排污費(fèi)，超低排放和節(jié)能改造要加大政策激勵(lì)，改造投入以企業(yè)為主，中央和地方予以政策扶持。這一系列政策、標(biāo)準(zhǔn)的實(shí)施顯示了政府對燃煤機(jī)組的污染排放的治理決心及對超低排放的鼓勵(lì)與扶持。在此背景下，MGGH作為超低排放的高效處理技術(shù)在國內(nèi)已開始逐漸應(yīng)用。

1 MGGH技術(shù)工藝原理與結(jié)構(gòu)

MGGH系統(tǒng)的余熱利用熱媒體氣氣換熱裝置系統(tǒng)，是由“熱回收器+電除塵器+再加熱器”部分組成。MGGH-H/E（熱媒水熱量回收系統(tǒng)）設(shè)置在空預(yù)器之后，使電除塵器入口的煙氣溫度降低，提高煙氣處理性能，MGGH-R/H（熱媒水熱量再熱系統(tǒng)）設(shè)置在脫硫裝置出口。通過密閉循環(huán)流動(dòng)的熱媒水，將從降溫?fù)Q熱器中獲得的熱量去加熱經(jīng)過脫硫后的凈煙氣，使其溫度升高到90℃左右。通過這種除塵+濕法煙氣脫硫工藝從而達(dá)到高效除塵、脫硫的作用，使粉塵排放的質(zhì)量濃度大大降低。按此流程，煙氣經(jīng)過MGGH后，溫度從120～130℃降至90℃左右，煙氣中的SO3與水蒸氣結(jié)合，生成硫酸霧，由于此時(shí)未進(jìn)行除塵，被飛灰顆粒吸附，隨后被電除塵器捕捉，并隨飛灰排出，從而緩解了下游系統(tǒng)設(shè)備的腐蝕問題，并保證了更高的除塵效率。

MGGH總體結(jié)構(gòu)采用了雙煙道錯(cuò)列管排逆流布置，煙氣通過空預(yù)器后進(jìn)入兩個(gè)水平煙道，煙氣不斷沖刷內(nèi)部蛇形管束；凝結(jié)水通過熱回收器入口集箱進(jìn)入系統(tǒng)，經(jīng)蛇形管排流至出口集箱，通過凝結(jié)水母管匯集，再循環(huán)水泵增壓后流入脫硫出口煙道再加熱器進(jìn)行降溫，最終在熱回收器和再加熱器之間形成一個(gè)閉式循環(huán)系統(tǒng)。

通過這種系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，可以達(dá)到提高SO3去除率、提高除塵與脫硫效率、煙氣余熱利用、緩解電除塵下游設(shè)備及煙囪腐蝕問題的目的。

2 MGGH技術(shù)特點(diǎn)

MGGH在發(fā)揮傳統(tǒng)GGH作用的基礎(chǔ)上，由于電除塵器入口煙氣溫度降低了，使得處理的煙氣體積流量減小，從而達(dá)到高效處理煙氣的目的，同時(shí)對于煤種的適應(yīng)性更強(qiáng)。它與傳統(tǒng)環(huán)保工藝相比的工藝特點(diǎn)為：

2.1 提高除塵效率

降低電除塵器入口溫度，利用了煙氣的體積流量隨溫度降低而減小和粉塵比電阻隨溫度降低而減小的特性。煙氣溫度降低，粉塵比電阻減少，粉塵更容易被捕集；同時(shí)，煙氣體積流量下降，在電除塵器通流面積不變的情況下，流速明顯降低，從而增加了煙氣在電除塵器內(nèi)的處理時(shí)間，除塵效率將會(huì)明顯提高。

2.2 減少低溫腐蝕、提高脫硫效率

由于電除塵器入口煙氣溫度已降到了露點(diǎn)溫度以下，而煙氣的含塵質(zhì)量濃度很高，總表面積很大，為硫酸霧的凝結(jié)和附著提供了良好的條件。一般情況下，灰硫比（D/S）大于100，煙氣中SO3的去除率可以達(dá)到95%以上，減少了低溫腐蝕問題，同時(shí)也大幅減少了吸收塔內(nèi)的煙氣處理量，并且進(jìn)入吸收塔煙氣溫度降低，有利于SO2的吸收，從而提高脫硫效率。

2.3 節(jié)能省水

電除塵器入口溫度的降低導(dǎo)致煙氣流量大大減少，有利于引風(fēng)機(jī)和增壓風(fēng)機(jī)。引風(fēng)機(jī)克服由降溫?fù)Q熱器所增加的阻力，雖然壓頭有所增加，但處理的煙氣流量減少，二者基本持平；增壓風(fēng)機(jī)的電耗由于處理煙氣流量的減少而下降。同時(shí)減少了傳統(tǒng)GGH及GGH低泄露風(fēng)機(jī)的用電量，達(dá)到了節(jié)能的效果。吸收塔入口煙氣溫度的降低，還可以減少吸收塔的蒸發(fā)量，有十分明顯的節(jié)水效果。

2.4 無泄漏，有效利用熱量

與傳統(tǒng)的回轉(zhuǎn)式GGH相比，MGGH采用管式煙氣加熱器，形成密閉循環(huán)系統(tǒng)，無煙氣泄漏。同時(shí)回收后的熱量可用于三個(gè)方面：煙氣再熱、加熱凝結(jié)水及采暖供熱。

3 MGGH目前存在問題

MGGH與傳統(tǒng)環(huán)保工藝相比雖然具有明顯的優(yōu)勢，但是在其應(yīng)用中還存在一些問題需要我們?nèi)タ紤]和解決。

3.1 MGGH換熱系統(tǒng)工作區(qū)域煙氣溫度低且含水分較多，容易結(jié)露后造成酸腐蝕

MGGH雖然降低了低溫腐蝕的概率，但對于高硫份燃煤來說，低溫腐蝕還是不可避免的。這一問題對MGGH換熱系統(tǒng)的處理效果及使用壽命造成不利的影響。

3.1.1 一旦排煙溫度降低到酸露點(diǎn)以下，管式換熱器、電除塵器、煙道及風(fēng)機(jī)等設(shè)備會(huì)受到比較嚴(yán)重的腐蝕。目前由于MGGH在國內(nèi)應(yīng)用時(shí)間短，同時(shí)也沒有生產(chǎn)單位公開腐蝕情況，能否長期抵御低溫腐蝕，尚未得到驗(yàn)證。

3.1.2 低溫腐蝕的存在不僅會(huì)減薄受熱面管壁的厚度，同時(shí)還會(huì)在受熱面的表面形成腐蝕產(chǎn)物。堆積的腐蝕物加劇受熱面的腐蝕并降低其傳熱性能，使得換熱系統(tǒng)無法達(dá)到設(shè)計(jì)的煙氣溫度，對電除塵效率和脫硫系統(tǒng)造成不利影響。

3.2 MGGH換熱系統(tǒng)調(diào)節(jié)電除塵器入口溫度由120～130℃降至90℃左右，使得煙氣流量大大減少

當(dāng)風(fēng)機(jī)流量減小時(shí)，氣流沖角增大，當(dāng)沖角增大到某一臨界值時(shí)，葉背尾端會(huì)產(chǎn)生渦流區(qū)，導(dǎo)致風(fēng)機(jī)失速，引發(fā)阻力急劇增加而壓力迅速降低。同時(shí)阻力系數(shù)的增加，管路特征曲線的變陡使風(fēng)機(jī)的運(yùn)行點(diǎn)向不穩(wěn)定區(qū)域移動(dòng)從而導(dǎo)致引風(fēng)機(jī)的“搶風(fēng)”運(yùn)行。

3.3 造價(jià)成本及維護(hù)費(fèi)用上升

MGGH換熱系統(tǒng)采用雙H型翅片擴(kuò)展受熱面，傳熱元件采用09CrCuSb（企業(yè)代號(hào)ND鋼）+20G。H型翅片有換熱系數(shù)高，防磨性能好，不易積灰，阻力小等優(yōu)點(diǎn)；ND鋼是目前國內(nèi)所應(yīng)用的最理想的“耐硫酸低溫露點(diǎn)腐蝕”用鋼材，廣泛應(yīng)用于制造在高含硫煙氣中服役的設(shè)備中。由于材料價(jià)格較高，從而增加MGGH換熱系統(tǒng)的建造及維護(hù)費(fèi)用。

3.4 脫除范圍較少，改造工期較長

相比于其他超低排放技術(shù)，MGGH煙氣處理技術(shù)所脫除范圍較少，不能處理高溫、高濕煙氣及粘性大的粉塵。對于已投產(chǎn)FGD裝置的機(jī)組來說，如要進(jìn)行改造還需拆除原有GGH，增加改造所需時(shí)間。

4 結(jié)束語

總體來看，MGGH煙氣處理技術(shù)作為超低排放的領(lǐng)先技術(shù)是利大于弊的。隨著我國火電廠環(huán)保工藝的不斷發(fā)展，超低排放技術(shù)本身也在快速發(fā)展，降低實(shí)現(xiàn)超低排放的成本并更高效的排放，只要我們不斷地進(jìn)行改進(jìn)，弱化MGGH煙氣處理技術(shù)對系統(tǒng)及設(shè)備的危害，它將在國內(nèi)得到長足的發(fā)展，并開始快速推廣使用。

參考文獻(xiàn)

[1]王維宗.硫酸露點(diǎn)腐蝕機(jī)理及防護(hù)[J].石油化工腐蝕與防護(hù)，1992（4）.

[2]王中偉，李超，于麗新.350MW燃煤機(jī)組加裝MGGH系統(tǒng)設(shè)計(jì)方案的制定[J].環(huán)境保護(hù)與循環(huán)經(jīng)濟(jì)，2013.

[3]李東陽.煙塵超低排放控制技術(shù)[Z].西安熱工研究院有限公司，2015-12-14.

[4]龍輝.MGGH技術(shù)在1000MW超超界機(jī)組應(yīng)用展望[A].600/1000MW超超臨界機(jī)組技術(shù)交流2009年會(huì)[C].2009，11.