淺談燃煤機組脫硫系統取消GGH后應注意的問題

齊玄（河南省電力勘測設計院,鄭州450000）

淺談燃煤機組脫硫系統取消GGH后應注意的問題

齊玄
（河南省電力勘測設計院,鄭州450000）

摘要：本文通過對某600MW機組脫硫系統取消GGH項目介紹，指出了改造后應注意的幾個問題。

關鍵詞：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。利用脫硫系統原煙氣加熱蓄熱熱元件，通過熱力系統熱傳遞的原理，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。

國內脫硫系統引進時，受德國技術的影響，煙囪出口排煙溫度規定在72℃以上，早期國內機組煙氣脫硫系統均設置有GGH。隨著技術的成熟及規范的變更，GGH的弊端日益顯現，目前國內大多機組已不再設置GGH，越來越多的電廠開始取消GGH。 ??

本文以河南省內某600MW機組為例，淺談燃煤機組脫硫系統取消GGH后應注意事項。

2項目簡介

該項目煙氣脫硫系統采用石灰石—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%。

原煙氣依次經過引風機、增壓風機，進入回轉式煙氣-煙氣換熱器（GGH）加熱凈煙氣后，再進入脫硫系統的吸收塔。通過吸收塔進行脫硫凈化，經除霧器進行消除液滴后，凈煙氣通過GGH進行溫度加熱后，經煙囪進行排放。

??本工程共設置2×50%BMCR容量的靜葉可調軸流式引風機，在脫硫島再設置一臺100%BMCR容量的增壓風機來克服脫硫系統的煙風系統阻力，脫硫系統按鍋爐100%BMCR進行設計。

兩臺機組共用一座煙囪，煙囪總高240m，出口直徑9.5m。煙囪結構型式為單套筒式煙囪，外筒為鋼筋混凝土結構，內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。磚內筒外表面設耐酸砂漿封閉層和超細玻璃棉氈隔熱層。

3機組取消GGH后應注意的幾個問題

3.1取消GGH的可行性及必要性

在GGH中，脫硫系統的原煙氣由120℃左右被降低到低于煙氣的酸露點溫度，大量的粘稠的酸性液體（主要是硫酸）會在GGH的熱側產生。對GGH的換熱元件和殼體而言，酸性液體有很強的腐蝕作用，而且會粘附大量煙氣中的飛灰，造成GGH結垢。同時，由于經過除霧器的微小漿液液滴的蒸發，固體的結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的運行阻力。GGH部件的腐蝕和換熱元件堵塞是影響脫硫系統長期穩定運行的重要因素，降低了脫硫系統的可用率，增加了增壓風機的電耗，加大了機組的運行維護費用。

根據目前環保的要求，機組均不再設置脫硫裝置旁路，脫硫系統的可用率要求與機組主機一致。取消GGH裝置后，簡化了脫硫煙氣系統，提高了脫硫系統的可靠性。

3.2機組取消GGH后應注意的問題

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，濕煙氣在煙囪內結露形成冷凝酸液，磚內筒無論是磚還是耐酸膠泥很容易遭到腐蝕而喪失內筒的整體性，煙氣壓力由負壓變為正壓，濕煙氣會滲透至內筒外側，造成對外筒及支撐結構的腐蝕，從而影響機組的長期安全可靠運行。因此，取消GGH后，煙囪必須進行防腐改造。

根據工程實際情況，煙囪防腐改造的方案一般可分為五種形式：磚內筒+玻化磚改造方案，分段自立式玻璃鋼改造方案，分段懸掛式玻璃鋼改造方案，分段懸掛式鈦鋼復合板改造方案和整體自立式鈦鋼復合板方案方案。

磚內筒+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，其后續檢修、維護成本較大，長期經濟效益較差，因此不作為本工程設計推薦方案。

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異的耐酸防腐性能，但考慮到目前國內僅投運兩例，且運行時間偏短，其設計、制作及安裝仍處于研究和經驗積累階段，因此也不作為本工程設計推薦方案。

分段懸掛式鈦鋼復合板改造方案和整體自立式鈦鋼復合板改造方案均為鈦鋼復合板方案，前者造價稍低，但考慮到分段懸掛式鈦鋼復合板內筒在其膨脹節（共2處）位置易發生滲漏腐蝕，且需要對原有磚內筒支撐平臺進行加固改造，工期較后者長約1個月，因此從確保項目長期安全可靠運行方面考慮，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，如果現有機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裝置的密封風管道已不再需要。

取消GGH后，由于進入脫硫系統的原煙氣溫度提高到120℃以上，建議機組增加事故噴淋系統。

事故噴淋水和煙氣混合后會形成酸液，造成原煙氣煙道內壁腐蝕，因此，從一級噴淋裝置開始到吸收塔入口必須進行防腐處理。??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噴水減溫的水源。

在吸收塔頂部或凈煙氣煙道頂部單獨設置高位水箱，機組正常運行時高位水箱內儲滿水，當需要噴水減溫時，位于原煙氣煙道處的自動閥門開啟，對高溫煙氣進行降溫。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，需要增加單獨的支架，改造投資大。同時本項目位于北方地區，冬季容易結冰，可靠性低，因此本項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供水，同時為了保證系統可靠性，除霧器沖洗水泵連接保安電源也是一種方案。由于本項目為改造項目，原有除霧器沖洗水泵出力不滿足減溫水用量的要求，因此本項目不采用除霧器沖洗水泵供水方案。

經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結論

（1）處于節能降耗的需要，燃煤機組取消GGH是必要且可行的。

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

（3）出于降低石膏雨的需要，建議機組視情況進行除霧器改造。