趙耀東
【摘 ?要】MGGH系統(tǒng)具備高效可靠地性能,逐步在燃煤電廠脫硫系統(tǒng)中推廣應(yīng)用。本文介紹了MGGH工藝原理以及技術(shù)特點,并以岱海電廠為例,實例分析MGGH在燃煤電廠脫硫系統(tǒng)應(yīng)用情況以及調(diào)整方法。結(jié)果表明,MGGH能夠在燃煤電廠脫硫超低排放中起到積極作用。
【關(guān)鍵詞】MGGH;超低排放;脫硫改造;燃煤電廠
一、前言
我國大型燃煤電廠90%以上采用濕法煙氣脫硫工藝,出于對煙氣抬升高度以及煙道、煙囪結(jié)露的考慮,大多數(shù)電廠選擇安裝機械回轉(zhuǎn)式氣氣換熱器(Gas-Gas-Heater,以下簡稱GGH),即利用GGH元件儲熱進行熱量傳遞,以提高FGD出口煙氣溫度、提高煙氣抬升高度。
但近年來,濕法煙氣脫硫工藝中GGH長周期運行弊端逐漸暴露,GGH換熱元件堵塞、系統(tǒng)運行阻力大、漏風(fēng)率大、運維費用高,已成為困擾大多數(shù)脫硫行業(yè)工程技術(shù)人員的難題。為了解決這一系列問題,MGGH(全稱為 Mitsubishi Gas-gasHeater)技術(shù)研發(fā)誕生,因其優(yōu)點突出,MGGH技術(shù)逐步在燃煤電廠脫硫應(yīng)用,用來代替原有GGH技術(shù),有效的解決了GGH長周期運行弊病。
二、MGGH介紹
一般來說,MGGH分煙氣冷卻器、煙氣加熱器、熱媒水循環(huán)泵、補水系統(tǒng)(包括熱媒水補水罐)、配套熱媒水輔助加熱器、吹掃裝置、加藥裝置以及其它輔助系統(tǒng)組成。
1、MGGH運行原理
MGGH是應(yīng)用在燃煤電廠濕法煙氣脫硫工藝中的,利用煙氣余熱通過水為媒介,提高FGD出口煙氣溫度的一種管式封閉循環(huán)裝置。熱媒水由熱媒水循環(huán)泵提供動力,不斷在系統(tǒng)中循環(huán)利用。當熱媒水經(jīng)過煙氣冷卻器時,與FGD入口高溫原煙氣進行熱量傳導(dǎo)升溫,而降溫后的煙氣則進入脫硫塔。升溫后的熱媒水循環(huán)至煙氣加熱器處,與吸收塔出口低溫凈煙氣進行熱量傳導(dǎo)降溫,此時煙氣升溫通過煙囪排入大氣,而降溫后的熱媒水再次經(jīng)循環(huán)水泵執(zhí)行下一個循環(huán),最終達到持續(xù)熱量傳導(dǎo)的作用。
當?shù)拓摵晒r下,煙氣冷卻器回收的熱量不足以將MGGH出口煙溫提升至75℃以上時,熱媒水輔助加熱器介入,依靠蒸汽加熱循環(huán)水補充熱量,提升煙氣加熱器換熱效果;
吹掃裝置采用聲波吹灰器及其配套系統(tǒng),定期定壓進行噴吹,減少冷卻器換熱面積的除垢,降低系統(tǒng)阻力,保證換熱效果。MGGH熱媒水一般采用除鹽水,加藥裝置起到調(diào)整熱媒水水質(zhì)的作用,將PH值控制在9.6至10之間,可以有效減少管道腐蝕。
2、MGGH的優(yōu)點
(1)無泄漏、不影響脫硫效率。
傳統(tǒng)的GGH裝置因設(shè)計原理、施工工藝等先天因素,本身不可避免的存在原煙氣、凈煙氣之間泄漏的特性。GGH煙氣漏風(fēng)因素在很大程度上影響燃煤機組脫硫效率,使得脫硫系統(tǒng)很難達到超低排放指標。但在MGGH系統(tǒng)中,煙氣冷卻器和煙氣加熱器完全隔離分開,從設(shè)計上就解決了煙氣漏風(fēng)情況,因此MGGH不會影響FGD系統(tǒng)的SO2的去除效率,保證了超低排放指標。
(2)、煙溫控制精確、調(diào)整簡單。
在運行過程中,通過對循環(huán)熱媒水的流量、熱媒水輔助加熱器蒸汽流量調(diào)節(jié),可精確調(diào)整脫硫塔入口煙溫在70-90℃,保證脫硫塔反應(yīng)煙溫需求;也可以精確控制FGD出口煙氣溫度,將煙囪排煙溫度加熱至75℃以上。
(3)、解決煙囪 “冒白煙”和“石膏雨”現(xiàn)象。
濕法煙氣脫硫工藝是當前主要的SO2控制技術(shù),但濕法煙氣脫硫后的煙氣含濕量較高,排煙溫度較低時,煙氣中的水蒸氣將逐漸冷凝成霧,含煙塵、石膏、三氧化硫、氣溶膠的煙氣從煙囪排出,在光線的折射下會呈現(xiàn)“冒白煙”現(xiàn)象,會對環(huán)境造成負面影響。MGGH及時的應(yīng)用減少了煙氣的冷凝結(jié)露,防止了煙道的酸腐蝕,并且提高了煙氣的抬升高度,降低污染物的落地濃度,有效解決了煙囪 “冒白煙”和“石膏雨”現(xiàn)象。
(4)、適應(yīng)性強、可靠性高
MGGH原理簡單,可以很好的適應(yīng)各種煙氣工況,對比傳統(tǒng)GGH技術(shù)而言,沒有因煙氣溫度和水分的波動導(dǎo)致的阻力增加、積灰結(jié)垢的問題。MGGH系統(tǒng)在一個檢修周期內(nèi),差壓小于900pa,實際運行安全可靠。
三、MGGH應(yīng)用
內(nèi)蒙古岱海發(fā)電有限責(zé)任公司(以下簡稱岱海電廠)積極響應(yīng)國家環(huán)保精神,對一期2×630MW、二期2×660MW亞臨界直接空冷燃煤發(fā)電機組進行MGGH綜合改造,將原GGH系統(tǒng),包括GGH本體、吹灰系統(tǒng)、低泄漏風(fēng)機、進出口煙道、支撐及其它附屬設(shè)備進行拆除,工程由江蘇峰業(yè)科技環(huán)保集團股份有限公司承包設(shè)計建設(shè)。岱海電廠MGGH系統(tǒng)投運后運行穩(wěn)定,煙塵、二氧化硫、氮氧化物等污染物排放已達到燃機排放的“近零”水平。
岱海電廠MGGH節(jié)能減排綜合升級改造工程建成后,系統(tǒng)運行穩(wěn)定,煙氣冷卻器可以將原煙氣從118℃冷卻至88℃,將脫硫塔出口的凈煙氣由48℃加熱至75℃以上。在原煙氣溫度不低于118℃時,不投運輔助加熱系統(tǒng)的情況下,MGGH凈煙氣的出口溫度即可保持在75℃以上,改造工程較為成功。
1、以岱海電廠#3脫硫系統(tǒng)為例,自2018年3月01日以來,#3脫硫系統(tǒng)隨機組啟動后,系統(tǒng)運行平穩(wěn),出口污染物可以達到超低排放要求。分析其#3脫硫系統(tǒng)MGGH綜改前后運行參數(shù),在相同工況下各負荷運行數(shù)據(jù)做對比(即#3脫硫吸收塔PH值、投運循環(huán)泵數(shù)量等參數(shù)相識工況下),依照圖表可以看出岱海電廠#3機組脫硫效率在各負荷段下約有3%左右提升,出口SO2、煙塵均有大幅下降。提升脫硫效率主要原因是MGGH系統(tǒng)解決了原有GGH煙氣泄漏問題,符合預(yù)期效果。
2、分析運行數(shù)據(jù),還發(fā)現(xiàn)岱海電廠#3吸收塔入口煙溫在MGGH改造后有所下降,其溫度隨負荷變化在80-95℃左右變化,600MW負荷工況下,吸收塔入口煙溫降幅達11℃,而相應(yīng)吸收塔出口煙溫也隨之下降。
3、過高的煙氣溫度會造成吸收塔內(nèi)脆性材料使用壽命降低,同時,二氧化硫會因高溫環(huán)境導(dǎo)致溶解度下降,吸收塔內(nèi)液面二氧化硫平衡分壓上升,不利于氣液傳質(zhì),吸收塔內(nèi)溫度降低更有利于吸收塔內(nèi)SO2吸收反應(yīng),較低的吸收塔溫度也可以減少吸收塔水分蒸發(fā)量,減少脫硫塔補水。
四、結(jié)語
我國火電廠大氣污染物排放要求的提高,必將促進環(huán)保治理技術(shù)不斷創(chuàng)新和進步。采用MGGH系統(tǒng),可較為徹底地解決常規(guī)回轉(zhuǎn)式GGH容易堵塞漏風(fēng)等弊端,能確保系統(tǒng)的可靠運行的同時還提高了實際脫硫效率,更有效的解決了煙囪 “冒白煙”和“石膏雨”現(xiàn)象。
(作者單位:內(nèi)蒙古峰業(yè)環(huán)??萍加邢薰荆?/p>