使净烟气温度达到要管式换热器求脱 硫系统

　　换热元件论文：2220mW机组烟气脱硫GGH 换热元件技术改 针对国华徐电“两炉一塔”型式的脱硫装置，在运行中脱硫ggh 换热元件变形堵灰、ggh 差压大、增压风机 电流偏大、脱硫投运率低、脱硫效率低、锅炉负荷受到严重 影响的情况，对其原因进行了仔细分析。为降低ggh 提高脱硫投运率和效率，对ggh脱硫换热元件进行了技术改 造：将原来的紧凑型换热元件（du 型）更换为大波纹直通 型）换热元件。改造后通过测试，各项指标达到改造设计要求。国华徐电2220mw 机组烟气脱硫ggh 换热元件 的成功改造，为同类型脱硫的改造提供了范例。 关键词 换热元件；堵塞；选型；改进；效益 概述国华徐州发电有限#7、8 20mw机组烟气脱 硫工程，采用石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺，处理2 台220mw 机组的锅炉烟气量.fgd 装置由龙净环保科技有限 设计，采用湿式强制氧化、石灰石-石膏回收工艺，为 两炉一塔制。吸收塔采用三层喷淋两级除雾，脱硫ggh 顿华生产，换热元件波型为du型，传热表面积：10 524m2 （单面），气流布置：原烟气向下，净烟气向上。每炉设一 台增压风机与两台引风机配套运行来克服fgd 系统阻力，风 机出口紧靠ggh 的紧凑布置，采用“两炉一塔”型式的脱硫 装置，于2006 年11 月27 日投产。 自脱硫投运以来，即存在ggh 换热元件易堵灰，ggh 压大等问题，严重影响了脱硫投运率和效率。虽然采取了一些补救措施，但无法从根本上解决问题。2010 日至2010 月14日利用脱硫小修机会对ggh 进行化学清洗除 垢。在检查中发现， ggh 大部分换热元件已经变得松散和波 纹板下滑错位，一部分换热元件已经变得凌乱和塌陷，65％ 的换热元件发生严重腐蚀，并且随着时间的推移，换热元件 的破坏和腐蚀会进一步加剧。 换热元件损坏、堵塞情况 ggh堵塞的危害 由于我脱硫系统为两炉一塔布置，ggh 换热元件堵 塞后，轻者造成增压风机阻力增大、两台增压风机并列运行 困难，曾发生增压风机严重“喘振”现象，脱硫电耗增加； 堵塞严重时会造成增压风机失速，振动超标，风机无法并列 运行，导致旁路挡板门不能关闭，脱硫投运率降低、脱硫效 率无法保证，甚至造成风机轴承体损坏或叶片疲劳损坏，对 锅炉炉膛负压影响较大，威胁锅炉安全稳定运行。 ggh换热元件堵塞的原因分析及改造 3.1 ggh 换热元件波形的分析 早期投运的ggh 为了考虑传热效率普遍采用d 波形 紧密形使得进入ggh石膏和少量飞灰粘结在换热元件经冲洗 后在直纹与斜纹交接处残留物较多无法清洗，而采用l 波形 -大通道就较容易清洗，以下波形图及冲洗效果图说明ggh 加热元件波形的选择也是至关重要的。 波形图d波形-紧密型 波形-大通道换热元件与d波形-紧密形换热元件冲 洗效果对比图 紧密形换热元件冲洗后在直纹与斜纹交接处残留物较 多无法清洗干净，随着冲洗次数的增加，每次的残留物沉积 越来越厚越来越凝固至堵塞全部空间，当高压水冲洗起不到 清除效果时就会严重影响机组的正常运行。 选用的l 型大通道换热元件，冲洗动能可保持较长的时 间冲洗效果好. 3.2 ggh 换热元件波形选型 在进一步对ggh 换热元件进行分析中表明：原设计中由 于过多地考虑了ggh 的换热量，使净烟气温度达到要求（脱 硫系统净烟气排出温度在95左右），过多地重视了加热元 件的换热效率采用原换热波型也不利于元件的清洗，不适用 于烟尘及杂质较多的烟气加热。国华徐州发电有限通过 多方调研与实地考察，终确定了选用金羊能源环境工 程有限引进德国专利的l 波形 －大通道换热元件，改 造从保证出口烟温、ggh 压差能长期稳定运行并确保换热元 件寿命的可行性考虑： 1）适当增加ggh 换热元件的高度，增加烟气流道通路 面积，保证净烟气出口温度达到设计要求，增加ggh 的有效 可投入率，终达到节能减排的目的； 2）换热元件钢板采用干法静电喷涂工艺确保加热元件 边缘及各面涂搪的均匀、光滑，从而使石膏和飞灰粘结加热 元件的面积减少，降低堵塞的几率。从l 波形剖面图可以看 出该项设计及制造工艺使的石膏和飞灰粘结换热元件的面 积明显减少。 ggh换热元件改造实施 1）更换大波纹直通道（l 型）换热元件将原来的紧凑型 换热元件（du 型）更换为大波纹直通道（l 型）换热元件。 其特点为：采用日本新日铁生产的涂搪专用钢板及进口的优 2）采用日本新日铁生产的涂搪专用零碳钢板(含碳量低于0.0015%)； 3）进口的国际优质品牌釉粉-ferro； 4）干法静电喷涂工艺生产的高质量产品； 5）ggh 改造数据。 （1）元件波形：l 型（大通道型）； （2）换热元件高度：460mm； （3）换热面积：10 462m2（单面）； （4）元件重量：约80t； （5）总压降：＜800pa； （6）净烟气排烟温度： 80。 2011 月23日~2011 日，对ggh换热元件 进行了改造。本工程历时11 天，完成了#2 脱硫岛ggh 元件改造工作，主要更换ggh搪瓷传热元件一套，共计336 箱，板式冷却器重约87 吨。更换ggh 换热元件上部径向密封片一套， 含螺栓螺母垫圈。并对径向、轴向、环向密封间隙进行 了调整，板式冷却器共计花费成本208 万元。 更换后的大通道（l 型）换热元件 改造后要达到的主要目标1）在设计煤种100％负荷工况参数下，入口原烟气温度 在大于或等于设计温度时，烟气换热器出口净烟气温度在 80以上。通过优化设计，以确保经济适用的加热系统； 2）设计工况100％负荷，烟气换热器净烟气、原烟气侧 压降和800pa。能长期稳定运行，无需进行停机人工冲洗； 3）净烟气排烟温度：烟气换热器的净烟气出口烟温在 设计工况机组100％负荷条件下＞80； 4）换热元件必须能承受温度350，压力为1.5mpa 蒸汽由上、下枪同时进行每天不少于六次每次1 小时在线mpa 高压水清洗； 5）换热元件设计使用寿命大于60 000 小时。在设计使 用寿命内，应保证换热元件无严重腐蚀； 6）ggh 改造后的性能参数：设计工况（工况）。 换热元件波纹形式 大波纹直通道、易吹扫、 不堵塞的波形 原烟气入口流量（nm3/h） 1753842 净烟气入口流量（nm3/h） 1860081 原烟气入口温度（） 133 净烟气出口温度（） 80 原烟气侧压差（pa） 344pa 净烟气侧压降（pa） 441pa 改造效益6.1 改造后效果 1）改造后ggh 压差降至原来的50%，板式冷却器单侧压差在pa 以下，保证了ggh 和脱硫系统的稳定运行； 2）脱硫系统投运率保证在95%以上。在系统正常运行的 情况下，不需要进行离线人工 高压水冲洗，如果半年中锅 炉有停炉时间，可利用停炉机会进行检查冲洗； 3）改造后脱硫系统能耗明显降低，而且能保证增压风 机运行稳定、安全。满负荷时增压风机的电流由原来的220a 降至180a； 4）无需进行停机人工冲洗，脱硫系统运行维护成本大 大降低。 6.2 经济性分析 增压风机节能（计算）： 改造后2 台增压风机运行在180a，改造前2 台增压风 机电流220a（满负荷）增压风机电流下降约40a。 按照每年运行5500 小时计算，每度电0.43 元计算： 节约能耗公式：p 3cosjv：【风机电压（6 000v） di：改造后下降电流（40a）】。 2*6000*40*1.732*0.9*5500*0.43/1 000=177 万元 每年可节约177 万元。 结论将原来的紧凑型换热元件（du 型）更换为大波纹直通 换热元件，从根本上解决了ggh换热元件易堵灰，ggh 差压大等问题；提高了ggh 运行的可靠性和使用寿命；提高 了脱硫投运率和效率；脱硫ggh 换热元件技改的经济效益和 社会效益是显著的。 参考文献 [1]李继莲.烟气脱硫实用技术[m].中国电力出版社， 2011(4). [2]郭东明.脱硫工程技术与设备[m].化学工业出版社， 2007(5).
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