石灰石-石膏湿法烟气脱硫GGH结垢与优化增压风机运行的研究.doc

石灰石-石膏湿法烟气脱硫GGH 结垢与优化增压风机运行的研究 Limestone - gypsum wet FGD GGH scaling and optimization of operation of booster fan 石财荣 （神华内蒙古国华准格尔发电有限责任公司，内蒙古 010300） 【摘 要】:本文主要介绍神华国华准格尔发电有限责任公司湿法烟气脱硫系统GGH与增压风机运行情况,并对运行过程中出现的GGH结垢和增压风机运行耗能情况进行分析,对防止脱硫装置（简称FGD）系统GGH结垢提出控制措施以及对增压风机正常运行和节能提出了控制和调节建议。 【关键词】：石灰石-石膏湿法；调整; 节能; GGH;结垢;增压风机 前言 随着社会对环境保护的日益重视，国家对烟气排放的控制越来越严格。随着社会对环境保护的日益重视，国家对烟气排放的控制越来越严格。针对火电厂二氧化硫排放的控制，大多数采用了烟气脱硫技术，其中石灰石-石膏脱硫由于其技术成熟、脱硫效率高、运行稳定等因素被得到广泛的运用。神华内蒙古国华准格尔发电有限责任公司(以下简称准电公司）4台330MW机组烟气脱硫是采用石灰石湿法脱硫工艺，脱硫装置采用一炉一塔单元制配置。石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中通常采用回转式烟气-烟气换热器(简称GGH),从目前装设GGH的发电机组来看均不同程度的堵塞或积灰现象,有的结垢非常严重,导致增压风机的出力增大,已影响到脱硫装置稳定运行。神华内蒙古国华准格尔发电有限责任公司(以下简称准电公司）4台330MW机组烟气脱硫系统均采用GGH换热装置，目前4台机组均出现过不同程度的堵塞现象,为了维持脱硫系统的正常运行，消除GGH积灰、堵塞的问题，降低增压风机能耗是我们必须面临的问题。 2 石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中GGH的工作原理 石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中GGH的作用在于从锅炉尾部排出的温度较高的原烟气经过FGD系统设置的增压风机进入通过GGH时与其换热面进行热交换热量储存在换热面降从而降低进入吸收塔原烟气的温度有利于吸收塔内的SO2发生化学反应;其次就是从吸收塔内反应后的净烟气出来经过GGH换热面,换热元件释放从原烟气吸收的热量加热净烟气进而提高排烟温度,降低对GGH下游设备的腐蚀程度及提高烟气抬升和扩散能力有效的防止了烟囱雨的发生。 3 石灰石-石膏湿法烟气脱硫中GGH结垢问题的研究 （1）GGH结垢后烟气通流面积减小，阻力增大。换热面结垢后表面粗糙度增大，也使阻力增大。GGH在正常情况下的阻力约是450Pa，结垢后的阻力增加。对于330MW机组，GGH阻力每增加100Pa,电耗约增加40kwh。如果结垢很严重，烟气的通流面积减小，使烟气的通流量减小，增压风机的出口压力升高。当GGH烟气通流量与风机出口压力处于增压风机失速区，风机处于小流量高压头工况下运行，容易造成风机喘振。 （2）GGH结垢直接导致其换热效率降低.烟气进入脱硫装置后首先经过热交换器降温，以达到吸收塔设计的进口烟气温度以保护吸收塔防腐层，换热器的降温幅度一般脱硫设计为130℃降到100℃以下（30度温差），根据热量恒算，出口烟气温度一般由50度上升到80度左右（30度温差），由于换热器的出口处的烟温低于烟气的酸露点温度，在原烟气降温过程中会有大量的SO2和SO3在管束表面凝结（原烟气因为没有脱硫含SO2很高），使设备长期处于一种强酸性的环境中，特别是SO3的含量随烟温的降低而增加的幅度较大，换热器叶片的腐蚀极为明显，其次煤在燃烧过程中，特别是燃用高硫煤时，除了部分硫酸盐留在灰中外，大部分硫燃烧生成SO2，其中约有0.5-5%的SO2在烟气中的过剩氧量及积灰中的Fe2O3的催化作用下生成SO3， SO3与烟气中的水蒸汽形成硫酸蒸汽，而硫酸蒸汽的露点（也叫酸露点或烟气露点）则较高，烟气中只要有少量的SO3，烟气的露点就会提高很多，从而使大量硫酸蒸汽凝结在低于烟气酸露点的低温受热面上，引起腐蚀。 （3）结垢会使吸收塔耗水量增加。由于结垢GGH换热元件与高温原烟气不能有效进行热交换，经过GGH的原烟气未得到有效降温，进入吸收塔的烟气温度超过设计值。进入吸收塔的烟气温度越高，从吸收塔蒸发而带走的水量就越多。 （4）GGH的原烟气侧向净烟气侧的泄漏会降低系统的脱硫效率，回转式GGH的原烟气侧和净烟气侧之间的泄漏可以达到1.0％，有的甚至更高，并且随着运行时间的延长，泄漏率会逐渐增大。泄漏率对于整个脱硫系统效率有很大的负面影响，消耗不必要的动力。 3.1 GGH结垢原因分析 在运行过程中造成GGH结垢、积灰的因素比较复杂，准电公司经过长期的运行分析，总结出以下几点可造成GGH积灰、结垢的情况。 （1）运行过程中电除尘的投运效果差，除尘效率低，使FG