湿法脱硫系统GGH堵塞问题判断与相应的处理手段
脱硫系统GGH堵塞分析及处理
( 青 海 桥 头 铝 电股1 0 0)
摘
要: 针对石灰石一 石膏湿法脱硫 系统 G G H在运行中堵塞造成脱硫系统投运率低 的情况 , 对堵塞 的原 因进行 了全
面分 析 , 分析认为 G G H换热元件波形较密 , 吹灰 器吹灰压 力 、 温度偏 低是 G G H频 繁堵塞 的 主要 原 因, 而烟 气 中灰 分含 量超 标加速了堵塞。结合现场实际情况 , 提 出了 G G H换热 元件 换型 、 吹灰器 改装 蒸汽 吹扫的处 理方案 , 并进
p o s e d t h e GGH h e a t e x c h a n g e r c o mp o n e n t s Hu a n Xi n g ,s o o t b l o we r c o n v e r t e d s t e a m p u r g i n g t r e a t me n t s c h e me ,a n d t h e i m— p l e me n t a t i o n,ma k e t h e GGH f r e q u e n t c l o g g i n g p h e n o me n o n i s s o l v e d ,t h e c o mp r e h e n s i v e e n e r y g c o n s u mp t i o n nd a i mp r o v e t h e s y s t e m e ic f i e n c y o b t a i n e d o b v i o u s e f f e c t . k e y Wo r d s :GG H; c o n g e s t i o n; r o o t c a u s e a n a l y s i s ; t o d e a l w i t h
电厂脱硫系统GGH堵塞原因及解决措施
电厂脱硫系统GGH堵塞原因及解决措施摘要:GGH是脱硫系统的重要设备,一旦堵塞,必然导致脱硫系统阻力增加,电耗增大,严重时还可能导致增压风机喘振现象,甚至可能威胁到锅炉的安全运行。
因此,必须重视GGH堵塞问题,采取措施予以解决。
文章就脱硫系统GGH堵塞原因进行了分析。
关键词:发电厂;脱硫系统;GGH堵塞;原因分析随着社会经济的发展,国家对火力发电厂的脱硫要求越来越严,国家发展改革委和国家环保总局于2007年联合制定的《燃煤发电机组脱硫电价及脱硫设施运行管理办法(试行)》中的第十九条明确规定了脱硫率与脱硫电价的关系。
因此,GGH能否正常运行,将直接影响到机组脱硫系统的能耗指标和机组的安全运行,特别是脱硫系统GGH结垢堵塞后会引起烟气通流面积减少,增压风机出力增大甚至抢风,造成脱硫旁路开启,不仅增加机组能耗,还严重威胁机组安全。
1系统概况及GGH堵塞情况1.1设备概况广州珠江电厂烟气脱硫装置(FGD)采用石灰石/石膏湿法脱硫工艺,按两炉一塔设计,I期脱硫装置及其公用系统由奥地利AE&E公司设计,设计脱硫率≥91%,II期脱硫装置由武汉凯迪公司设计,设计脱硫率≥93%,两套FGD装置与4台机组(4×300 MW)配套运行,分别对#1~#4炉进行全烟气负荷脱硫。
来自锅炉引风机出口的原烟气经过增压风机(FUB)进入气-气换热器(GGH)低温侧降温后引入吸收塔,从吸收塔出来的净烟气再引入气-气换热器(GGH)高温侧升温后经烟囱排入大气。
在引风机出口与烟囱之间设置旁路烟道并设有烟气旁路挡板。
当脱硫系统运行时,烟道旁路挡板关闭,脱硫系统进、出口挡板打开,烟气引入脱硫系统。
气-气换热器(GGH)的作用:将原烟气(温度约110~160 ℃)的热量吸收贮存,降低进入吸收塔的烟气温度到80~120 ℃,当通过吸收塔的净烟气(约50 ℃)经过气-气换热器(GGH)时将其加热到80 ℃以上通过净烟道从烟囱排出。
脱硫GGH换热元件堵塞原因分析及解决对策
煤 混 烧 , 因神 华 煤 C O含 量 偏 高 ,引 起 飞 灰 粘 性 a 增 大 ,易 粘 附 于 换 热 元 件 表 面 造 成 结 垢 。
G GH结 垢 、堵 塞 会 引 起 烟 气 流 通 阻 力 增 大 , 增 压 风 机 出力 增 大 ,能 耗 增 大 ;结 垢 、堵 塞 严 重
第 1期
高景涛 ,等 脱硫 G H换热元件堵塞原 因分析及解 决对 策 G
7 5
烟 气 经 过 与浆 液 的 接 触 脱 硫 后 ,不 可 避 免 地 携 带 大量 的 液 滴 。 从 上 式 可 以 看 出 ,这 些 液 滴 主
要 成 分 是 C S ・1 2 : 和 C S ・ H: aO / H0 a O 2 O。 当 烟
时 会 引 起 增 压 风 机 振 动 大 ,甚 至 产 生 严 重 的 喘 振 对 于 石 灰 石 湿 法 脱 硫 工 艺 来 说 ,脱 除 S 的 现 象 或 损 坏 增 压 风 机 ,严 重 威 胁 到 机 组 的 安 全 O 总反 应 为 : 运 行 。
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c ( H) +s : C S 3 a 。 : 。 一 a0 g2 1
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H +H ( 塔 进 口段 的 防 腐 层 ,严 重 影 响 脱 硫 系 统 的 安 全 运 z ÷ 3 O 。 )
运 清 洗 ,直 接 降低 了脱 硫 系 统 的投 运 率 。
c ( H) +S 2 o +H2 - C S 42 0 a o 2 O +— 2 O - a O g n2 ( ) + 4
结 垢 堵 塞 非 常 严 重 ,造 成 脱 硫 装 置 不 能 正 常 运 行 。 脱 硝 改 造 ,经 分 析 存 在 氨 气 逃 逸 现 象 。 由 于 设 计
湿法烟气脱硫系统GGH堵塞的原因分析及对策
湿法烟气脱硫系统GGH堵塞的原因分析及对策1、系统概述广东珠海金湾发电有限公司3、4号2×600MW机组烟气脱硫工程采用中电投远达环保工程有限公司设计的石灰石—石膏湿法脱硫工程工艺建造,在设计煤种及校核煤种、锅炉最大工况(BMCR)、处理100%烟气量条件下(烟气量2174076Nm3/h,湿态,SO2含量1354mg/Nm3(干态,6%O2),烟气温度120℃,脱硫率保证值大于90%。
脱硫后的烟气夹带的液滴在吸收塔出口的除雾器中收集,使净烟气的液滴含量不超过75mg/Nm3(干态),排烟温度达到80℃以上。
广东珠海金湾发电有限公司脱硫岛的工艺流程:从锅炉引风机后的烟道引出的烟气,通过增压风机升压、烟气-烟气再热器(GGH)换热降温后进入吸收塔,在吸收塔内喷淋完成二氧化硫吸收为亚硫酸钙,氧化成硫酸钙(石膏),干净烟气经除雾器除去水雾后,由GGH 经升温至大于80℃,再接入烟道经烟囱排放。
FGD烟气换热器采用豪顿华公司直轴两分仓回转式GGH,利用原烟气的热量加热净烟气,提高了装置的整体经济性能。
随着我国经济的快速发展和经济实力的提高,国家和地方政府对环保要求的日益严格,对火电厂烟气脱硫装置的运行要求越来越高,火电厂SO2排放总量的要求也决定了脱硫装置必须具备较高的可用率。
GGH运行中常见的堵塞问题,严重影响机组的脱硫效率,因此很有必要开展相关的研究分析采取有效的措施来缓解GGH的堵塞问题。
2、GGH常见的问题及原因分析脱硫系统GGH堵塞问题已经是全国燃煤火力发电厂的通病,我们厂两台GGH也曾出现过这种故障,造成原烟气与净烟气侧压差高(机组满负荷600WM时,净烟气侧0.70kPa/原烟气侧0.50kPa),波形换热元件严重积灰结垢、堵塞,烟气通流困难,增压风机电流高达310A以上(正常满负荷是270~290A左右),严重时被迫停脱硫系统离线用人工冲洗(高压水压力为120~200pa),直到冲洗干净见换热元件金属本色为止。
湿法脱硫系统设备常见故障处理方法和预控措施
湿法脱硫系统设备常见故障处理方法和预控措施湿法脱硫系统设备常见故障处理方法及预控措施*****一、脱硫系统概述1、湿法脱硫工艺流程石灰石——石膏湿法脱硫工艺系统主要有:烟气系统、吸收氧化系统、浆液制备系统、石膏脱水系统、排放系统组成。
其基本工艺流程如下:锅炉烟气经电除尘器除尘后,经过引风机、引风机出口烟道、吸收塔入口烟道,进入吸收塔。
在吸收塔内烟气自下向上流动,被向下流动的循环浆液以逆流方式洗涤。
循环浆液自吸收塔底部由浆液循环泵向上输送至吸收塔喷淋层,每个浆液循环泵与其各自的喷淋层相连接(共4层),由塔内设置的布液管道及喷嘴雾化后分散成细小的液滴均匀喷射到吸收塔整个断面,使气体和液体得以充分接触洗涤脱除烟气中的SO2、SO3、HCL和HF。
与此同时,吸收SO2(SO3)后的浆液在吸收塔内“强制氧化工艺”的处理下被导入的空气强制氧化为石膏(CaSO4?2H2O),并消耗作为吸收剂的石灰石。
石灰石与二氧化硫反应,经强制氧化生成的石膏,通过石膏排出泵排出吸收塔,进入石膏脱水系统。
脱水系统主要包括石膏水力旋流器(一级脱水设备)和真空皮带脱水机(二级脱水设备),最终形成湿度小于10%的石膏副产品。
经过净化处理的烟气流经两级除雾器除雾,在此处将清洁烟气中所携带的浆液雾滴去除。
同时按程序用工艺水对除雾器进行冲洗。
进行除雾器冲洗有两个目的,一是防止除雾器堵塞,二是冲洗水同时作为补充水,稳定吸收塔液位。
在吸收塔出口,烟气一般被冷却到46~55℃左右,洁净的烟气通过烟道进入烟囱排向大气。
2、脱硫过程主反应:1.SO2 + H2O → H2SO3 吸收2.CaCO3 + H2SO3 → CaSO3 + CO2 + H2O 中和3.CaSO3 + 1/2 O2 → CaSO4 氧化4.CaSO3 + 1/2 H2O → CaSO3?1/2H2O 结晶5.CaSO4 + 2H2O → CaSO4?2H2O 结晶6.CaSO3 + H2SO3 → Ca(HSO3)2 pH控制吸收塔中的pH值通过注入石灰石浆液进行调节与控制,一般pH 值在5.5~6.2之间。
湿法脱硫GGH结垢问题探讨
湿法脱硫GGH结垢问题探讨[摘要]介绍了GGH在运行中极易结垢、堵塞等问题,对本厂3×660MW机组烟气脱硫装置中结垢进行分析,指出了GGH结垢产生的原因并提出防止GGH 结垢的对策与措施。
【关键词】GGH;结垢;脱硫装置脱硫系统中GGH换热元件的作用是将烟气换热气从热的未处理烟气中吸收热量,再热来自脱硫塔的清洁烟气。
原烟气通过GGH降低了其进入吸收塔的温度,利于烟气中SO2的吸收,同时利用原烟气放出的热量加热净化后的低温烟气,提高烟气脱硫装置出口的排烟温度,以利于烟温提升和污染物的运输扩散。
但在实际运行中GGH本身极易结垢,大大影响了FGD的可利用率,是整个FGD 的故障点,已成为FGD的最大维护问题之一。
就此问题,特对本电厂脱硫系统的GGH结垢进行了详细的分析,指明结垢的原因并提出改善措施。
一、GGH结垢分析本厂3×660MW机组烟气脱硫装置,采用石灰石---石膏湿法烟气脱硫工艺,一炉一塔,在设计燃煤含硫量为1.5%、锅炉最大工况(BMCR)、处理100%烟气量条件下脱硫装置的脱硫率大于95%。
该脱硫装置配套的系统主要包括有工艺系统、控制系统(DCS)和电气系统。
其中工艺系统包括:a)石灰石浆液制备系统;b)烟气系统;c)SO2吸收系统;d)石膏脱水系统;e)工艺水系统;f)压缩空气系统;g)工业水系统;h)事故浆液排放系统。
烟气中SO2的脱除在系统的核心设备吸收塔内完成,每台吸收塔包括四层喷淋层和一套除雾器系统,每台浆液循环泵对应一层喷淋层,一套除雾器配有两层水平布置的模块和三层冲洗水系统。
从GGH出来的原烟气进入吸收塔后折流向上与喷淋下来的浆液充分接触,使原烟气中的SO2、SO3、HCL、HF等酸性成分被浆液充分吸收,之后烟气再流经两层据齿形除雾器而除去所含雾滴。
经洗涤和脱硫后的烟气流出吸收塔,通过GGH加热后进入烟气排放。
自投运以来因GGH换热元件结垢导致系统阻力不断增加,严重时迫使机组降负荷运行或停机冲洗GGH内部波纹板。
湿法脱硫装置烟气换热器堵塞的原因及建议
湿法脱硫装置烟气换热器堵塞的原因及建议摘要:从近年来湿法脱硫装置的运行实践来看,GGH(烟气换热器)的设置存在着很大的问题。
GGH不仅增加了系统的投资和运行电耗,最大的问题是普遍堵塞严重,大大降低了系统的可靠性和可用率。
通过GGH压差变化曲线图和GGH垢样分析以及工程实践,分析得出GGH堵塞的主要原因,并给出了设计和运行上的建议。
关键词:GGH;堵塞;分析;设计;运行;建议中图分类号:X51文献标识码:B0·引言烟气换热器(GGH)用于加热经脱硫装置处理过的烟气,使其在进入烟囱前得到升温,改善尾部烟道及烟囱的腐蚀状况,使烟气抬升至一定高度,降低污染物落地浓度,降低系统耗水量,且明显减轻湿法脱硫后烟囱冒白烟的问题,因此目前已投运的湿法烟气脱硫装置大多数设置了回转式GGH。
但从近年来湿法脱硫装置的运行实践来看,GGH的设置存在着很大的问题。
GGH不仅增加了系统的投资和运行电耗,最大的问题是普遍堵塞严重,大大降低了系统的可靠性和可用率。
随着烟气脱硫装置的投入运行,GGH运行状况成为脱硫装置长期、稳定运行的重要因素。
1·火电厂脱硫装置GGH设备情况说明现在我国火电厂湿法脱硫装置GGH一般采用豪顿华公司或上海锅炉厂的产品,豪顿华GGH主要参数见表1[1]。
2·GGH压差变化分析GGH发生堵塞后,GGH原烟气侧和净烟气侧压差就会发生变化。
因此通过对原烟气侧和净烟气侧压差变化可知GGH的堵塞情况。
珠海电厂2×700 MW机组烟气脱硫技术引进于德国斯坦米勒公司(现为费西亚巴高克环保公司FBE),GGH采用豪顿华厂家产品,GGH吹灰采用压缩空气,吹灰压力0.55 MPa,压缩空气吹灰频率为每24小时9~10次,高压水冲洗压力10 MPa。
由于珠海电厂静电除尘运行情况不理想,导致脱硫系统入口粉尘浓度较高,最高时到达200 mg/m3。
珠海电厂的GGH堵塞情况较严重,在火电厂里是较为典型的。
脱硫系统GGH堵塞原因分析及对策
关键词 : 电厂 ; 硫 系 统 ; G 堵 塞 ; 因 ; 施 脱 G H 原 措 中图 分 类 号 :K 2 . T 24 9 文 献标 识码 : B
An l s n u tr a u e fTh s l h rz t n S se GGH a ay i a d Co n e me s r so eDe up u ia i y tm s o J m
堵 塞 的原 因及 应对 措施 进 行 了分 析 与探 讨 。
收 稿 日期 :0 1 0 — 6 2 1-32
气加热器中原烟气 、 净烟气交替通过受热面 , 原烟气 温 度 由 15℃降至 9 = 右进 入 吸收塔 反 应 . 烟 2 0c左 I 净
散 。 因此 。 G G H能 否正 常 运行 将 直 接影 响 到机 组 脱 硫 系统 的能 耗指 标 和 机 组 的安 全 运 行 。 别 是 脱 硫 特 系 统 GG 结 垢 堵 塞 后 会 引起 烟气 通 流 面 积 减 少 , H
G H 换 热 器 降 温 , 后 再 进 入 吸 收塔 , 吸 收 塔 内 G 然 在
O 引言
烟 气 换热 器 ( a a ae , 称 G G sG sHetr简 GH) 是 烟 。 气 脱 硫 系 统 中 的主要 装 置 之 一. 的作 用 是利 用 原 它
1 系统 概 况及 G H堵 塞 情 况 G
1 设备概况 . 1 黄 金 埠 发 电厂 2 6 0MW 超 临界 机 组 烟 气 脱 x0
摘
要: 针对黄金埠发 电厂脱硫系统 G H堵塞严重 , G 差压长期较高 , 引起增 压风机抢风等 实际情况 , 分析认为 G GH
堵 塞 的 主 要 原 因是 吹扫 蒸 汽参 数 未 达 到 设 计 要 求 、 除 尘 电场 故 障 率 高 引 起 粉 尘 浓 度 高 、 期 燃 用 高 硫 分 高 灰 分 电 长 煤种等 。 而提出了优化吹扫蒸汽参数 、 高 电除尘效率 , 制吸收塔液位等措施 , 效降低 G H差压 , 免 G H 从 提 控 有 G 避 G
GGH换热元件堵塞原因分析及解决措施探讨
电流 上升 。如果 堵 塞 情 况严 重 , 气 系统 阻 力 超过 烟
升 压 风 机 的 最 大 出 力 时 , 引 起 升 压 风 机 喘 振 或 振 会
加热元 件 表面 比较潮 湿 。当换 热元件 旋转 到原 烟气
侧时, 虽然 此处 的温 度较 高 , 在短 时 间内还不 足 以 但
动超 标 , 成 升压风 机跳 闸 , 样就 对脱 硫 系统 的安 造 这
21 0 1年 6月
电 力 科
技 与 环 保
第2 7卷 第 3期
GGH 换 热 元 件 堵 塞 原 因 分 析 及 解 决 措 施 探 讨
An l sso fe t a s d b l c e l me t fGGH fwe ay i fe fc s c u e y b o k d e e n so o tFGD s se y tm
压 风机 是高 压 电机 , 消耗 的厂用 电较 可观 , 所 运行 费
用 增加 。为 了脱 硫 系统 安 全 考 虑 , 要停 运 系统 清 需
吸 收塔 出 口净 烟气 通 过 除雾 器 后 , 仍会 携 带 少 量浆 液液 滴 , 液滴在 经过 G H净 烟气 侧时 沉积在 换 G 热 元件表 面 。 当原 烟 气 和 净 烟气 G H在 换 热 元 件 G 两 侧冷 热交 替通过 时 , 积液 滴所 含部 分水分 蒸 发 , 沉
alzed.I ad efecs on s t y t b f t ysem s oper ton h e been ds a i av icus ed. or ver i i s ver d t ts s M eo .t s dico e ha om e i poran m t t f mai or tons, uc l s h as fy ash es, ury dr et sh sl r opl s, ape ofel ent em s and O on.Fial bas on t ct t t f S n l y, ed he a uals a e o appl at i i som e goo m e ur s ar fer c on. d as e e o f ed, hi an be r f r d n t i d. w ch c e ere i he f el
湿法脱硫GGH堵塞原因及解决措施
湿法脱硫GGH堵塞原因及解决措施1 概况某发电公司2×210MW热电联产机组烟气脱硫装置,引进奥地利(AEE)石灰石--石膏湿法脱硫工艺技术,采用一炉一塔配套布置。
每套脱硫装置的烟气处理能力为一台锅炉在校核煤种BMCR工况时的烟气,并能适应 30%BMCR~100%BMCR所有工况,配备GGH,脱硫副产品石膏脱水后含湿量<10%,FGD装置设计脱硫效率不小于95%,装置投运率95%以上,FGD装置服务寿命为30年。
脱硫设备随主机同期建设,同期通过168小时连续运行,此后随主机同步运行。
2 GGH设备运行情况脱硫设备采用上海锅炉有限公司回转式气一气换热器(GGH),GGH是脱硫系统中主要装置之一,设置GGH后可降低脱硫入口烟温,提高脱硫效率,提高烟气排烟温度和抬升高度,降低污染物落地浓度,降低系统水耗,明显减轻湿法脱硫后烟囱冒白烟和下雨的问题,烟囱防腐级别允许相应降低。
由于环保部门对烟温及扩散度的要求,早期湿法烟气脱硫装置大多数设置了回转式的烟气加热装置GGH。
但从近年来湿法脱硫工程的实践来看,GGH的设置存在着很大的问题。
GGH不仅增加了系统的投资和运行电耗,最大的问题是普遍堵塞严重,从而大大降低了系统的可靠性和可用率。
公司GGH设备运行初期情况稍好,但2008年以来随着煤质的灰分增高和换热片的腐蚀磨损,GGH堵塞情况越来越严重。
2009年全年脱硫系统因GGH差压大被迫停运脱硫设备4次,随机组检修外围冲洗5次,全年外委冲洗GGH共9次。
2010年1-8月份一台脱硫系统因GGH 差压大被迫停运脱硫设备3次,另随机组停运外委冲洗3次,共外委冲洗GGH共6次。
而且堵塞后由于差压大烟气旁路挡板关闭不严,脱硫停运申请次数多,给环保减排工作造成沉重的压力,GGH堵塞已成为严重威胁脱硫设备的正常运行的主要问题。
3 GGH堵塞原因分析国内关于对GGH堵塞的情况研究较多,抛开设计方面的原因分析起来主要有以下几个方面(1)净烟气携带浆液的沉积垢引起堵塞。
分享如何解决气气换热器(GGH)堵塞问题
分享如何解决气气换热器(GGH)堵塞问题火电厂的脱硫是减少锅炉SO2排放的重要技术手段,其中石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺技术成熟、运行可靠,现已成为我国火电厂脱硫的首选工艺。
在湿法烟气脱硫系统中,经吸收塔净化后的净烟气温度一般为45~55℃,容易冷凝产生腐蚀性的硫酸、亚硫酸液,对吸收塔后面的烟道和烟囱具有很强的腐蚀性。
同时排烟温度的降低还会造成烟气抬升高度下降,不利于烟气扩散,造成近距离的大气环境污染。
为此国内火电厂普遍在湿法脱硫后设置气─气换热器(GAS-GAS HEATER)即GGH,通过将净烟气与GGH蓄热元件的热交换来提高烟气排放温度。
那么目前存在的难题有哪些:一.GGH的结垢、堵塞在GGH中,原烟气中的MgO、ZnO等金属氧化物与净烟气附着于GGH壁面上的冷凝酸(SO2、SO3)反应会生成MgSO4,ZnSO4等坚硬的固体结垢;净烟气中的石灰石浆液与原烟气侧的SO2、SO3反应也会生成CaSO3、CaSO4结垢。
这些结垢在蓄热元件表面上沉积、结晶形成很难处理的硬垢。
造成换热元件堵塞。
(GGH结垢、堵塞如图(2)所示)。
GGH的结垢、堵塞造成设备换热效率降低,能源消耗增加,严重时会造成烟道彻底的堵塞,影响到锅炉的安全运行。
二. GGH的一般解堵技术为消除GGH结垢,目前国内电厂普遍采用蒸汽、空气吹灰、在线离线水冲洗来延缓GGH的堵塞,但是由于GGH结垢的特殊性,现有的各种除垢方式均不能达到很好的效果,一般GGH 在3~4个月时间内就会严重堵塞,必需停机对设备进行检修和冲洗,造成巨大的经济损失。
声波吹灰是一种新兴除灰方式,已广泛应用于锅炉主要受热面的除灰解堵,具有良好的效果。
声波除灰的技术原理是“声致疲劳”的作用,声波施加于灰、渣以交变的拉压、剪切力, 当达到一定的应力次数时, 灰渣结构产生松动直至破坏,达到除灰、解堵的效果。
用声波吹灰原理来解决GGH中的结垢难题在理论上是可行的,但必须有足够的声能强度和功率。
石灰石—石膏湿法脱硫系统GGH堵塞的防治措施
石灰石—石膏湿法脱硫系统GGH堵塞的防治措施摘要本文通过介绍2×300MW机组脱硫系统GGH工作原理、GGH堵塞原因分析以及防止GGH堵塞的措施,提出从运行调整、设备检修与维护、燃煤品质等方面着手,解决GGH堵塞问题,对火电厂解决GGH差压高,保证脱硫系统正常运行具有一定的参考价值。
关键词300MW机组;脱硫系统;GGH堵塞;防治措施0 引言世界各国的石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统中都不同程度的受到GGH差压高而引发的一系列问题的困扰,主要是GGH换热元件堵塞造成GGH差压高,这已经成为影响FGD系统长期稳定运行的瓶颈之一,在当今环保问题特别突出的时代,解决GGH差压高成了火力发电行业必须解决的问题之一。
我国从2004年1月1日开始实施《火电厂大气污染物排放标准》(GB13223-2003)。
该标准对火电厂锅炉烟尘、二氧化硫及氮氧化物最高允许排放浓度和排放速率规定了更严格、更科学合理的排放控制要求。
目前,火电厂采用的FGD工艺基本上是石灰石-石膏湿法脱硫系统。
其主要优点是脱硫效率高,可达95%以上,综合利用效果好,副产品为可用作建材的石膏,然而工艺系统中装设的GGH(烟气换热器)运行中经常发生结垢、堵塞现象,影响FGD装置的正常运行,成为困扰脱硫系统正常运行的固疾。
1 GGH工作原理烟气再加热可以将湿法烟气脱硫系统的排烟温度从50℃升高到80℃左右,从而提高烟气从烟囱排放时的抬升高度。
对于2×300MW机组合用一个烟囱,烟囱高度为210m,在环境湿度未饱和的条件下,安装和不安装GGH的烟气抬升高度分别为524m和274m,有明显的差异。
因此安装GGH有利于将污染物抬升更高的高度,以利于其扩散而减轻FGD 对环境的污染。
2 GGH堵塞原因分析1)由于石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统要求反应池入口烟气温度要尽量低于80℃,一般锅炉的排烟温度都在100℃~130℃左右,当原烟气经过GGH时,烟气由130℃左右降低到80℃时,会在GGH的热侧产生较多的浓酸液。
脱硫塔堵的原因分析及对策
湿法脱硫堵塔原因分析及对策导致脱硫系统堵塔的原因(1)脱硫系统的指标控制。
(2)气温低时在液相加热。
(3)脱硫塔内件的选择。
(4)没有选择合适的脱硫剂。
(5)脱硫液再生效果差,贫液中硫含量高。
再生不好,就是在塔内Na2CO3吸收H2S得到的NaHS,未被全部氧化为硫单质,并被浮选收集到泡沫槽,而被带入了脱硫塔,在塔上段才完成氧化反应,生成单质硫,随即附着于填料表面,这是造成脱硫塔上段堵塔的主要原因。
(6)硫回收的质量:硫回收开的好坏,能直接反映脱除了多少H2S。
即便脱硫系统开的再好,硫磺回收不出来,那肯定是滞留在了塔内,为堵塔埋下隐患。
还有就是熔硫的返液如果回系统,是造成副盐含量高的重要因素。
(7)前工段的除尘效果:众所周知,进入脱硫系统的气体成分复杂,含有不少杂质和脏物,一旦进入脱硫塔就很难带出,会和硫膏掺和在一起造成堵塔。
一般的填料塔都分为3段,如果检测的是最低层填料压差大,那多半是因除尘效果不佳所致。
对策1)温度是脱硫系统正常运行的关键因素,温度低了液体粘度大,脱硫效果差,温度高了副盐生成多,也不利于H2S的吸收。
有人做过试验,只要脱硫液温度高于45℃,特别是Na2SO3和Na2SO4的生成率会直线上升。
而且再生温度过高时,再生槽虚泡严重,硫颗粒聚合和浮选困难,致使贫液中悬浮硫逐步升高。
一般脱硫温度应控制在38℃~~42℃为宜,最低不低于35℃,最高不能高于45℃。
pH值也是化学反应的一个重要因素,脱硫反应同样要严格控制再生液的pH值,一般要控制在8.2~8.8之间,生产中尽量避免pH值高于9.0。
当溶液的pH值大于9.2时,副盐的生成率也会直线上升。
脱硫液的主要成分,则要根据生产工艺及时调整,同时严格控制脱硫液中的悬浮硫和副盐含量。
2)好多企业,特别是北方的企业,为了在冬季气温低时提高脱硫液温度,惯常的做法是给脱硫液加个蒸汽加热器,直接用蒸汽将脱硫液加热。
还有一些企业是在再生槽底部增加蒸汽盘管或直接通入蒸汽。
湿法脱硫系统除雾器堵塞问题分析及处理
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科 技论 ± j
湿 法脱硫 系统 除雾器 堵塞 问题 分析及处理
张 波 Βιβλιοθήκη ( 华 能太 仓 电厂 , 江 苏 太仓 2 1 5 4 2 4 )
摘 要: 电厂脱硫 系统采 用石灰石一 石 膏湿法脱硫工 艺, 在 脱硫 系统运行过程 中, 除雾器堵塞严 重 , 有 时必 需停机或调峰进行 人工 洗 。本 文 对 除 雾 器 堵 塞 的原 因进 行 分析 和 处理 方 法 。 关键词 : 湿法脱硫 ; 除雾器; G G H; 流速 ; 流场分布 ; 浆液喷嘴 查, 导流板情况正常 , 未见损坏 目 前, 各燃煤电厂陆续普及脱硫系统。已有石灰石一石膏湿法、 旋 或磨损严重。 说明烟气进入吸收 转喷雾干燥法 、 常压循环流化床法 、 海水脱硫法 、 炉内喷钙尾部烟气增 塔后流场应分布均匀。 2 . 3 . 8 通过 湿活化法 、 电子束法 、 烟气循环流化床法等共十多种工艺的脱硫技术 , 运行专业提供 的修前 F G D进 口 但主流的为石灰石一石膏湿法脱硫技术。 烟气流量和烟温数据校核计算 , 为提高排烟温度, 避免低温腐蚀 , 大部分的湿法脱硫系统种均装设 除雾器层烟气最大不均匀流速 了G G H ( 烟气换热器 ) 。为了减少吸收塔排 出的净烟气 中的石灰石 一石 为 5 . 9 1 m / s , 尚在允许范围内, 但 膏雾滴含量 , 改善 G G H堵塞现象, 吸收塔顶部均设有除雾器。 接近极限值( 6 m / s ) , 可排除脱硫 2 工程 实例 烟气系统的影响因素。 2 . 3 . 9 综上 2 . 1 华能太仓电厂脱硫吸收塔情况简介 。该 电厂一期工程 ( 2 X 所述 , 吸收塔 除雾器堵塞 的主要 3 0 0 M W) 机组脱硫系统采用山东三融环保工程有限公司( 简称“ 山东三 原因为脱落的玻璃鳞片和衬 胶 融” ) 引进德国鲁奇・ 比晓夫能源环保公司的湿法脱硫技术。烟气脱硫系 碎片遭成的浆液喷嘴堵塞、次要原 因为吸收塔加入的石灰石干粉粒层 统( 简称“ F G D ” ) 与燃煤发电机组的锅炉形成对应布置 。F G D由山东三 不符合要求, 浆液易发生沉积。 融设计并配套提供设备。 3 除雾器堵 塞 问题 的判 断 2 . 2吸收塔除雾器堵塞问题。2 0 1 0 年5 月 1 0日~5 月2 0日, 华能 通过对以上实例的分析说明, 在发生吸收塔除雾器堵塞问题时, 太仓电厂 F G D 1因吸收塔 1 除雾器压差大( 约3 8 0 p a ) 及脱硫效率过低 从 以下几 方面着 手 : 而停役检修。检修中, 对除雾器喷淋管道及喷嘴、 除雾器表面堵塞 隋况 3 . 1 判断除雾器喷淋系统是否正常工作 : 系统压力是否正常、 喷淋咂 和浆液循环管喷嘴进行了重点检查。发现塔内浆液循环管喷嘴堵塞 4 4 嘴是否损坏。 只( 共计 2 1 2只) , 因堵塞严重 , 无法疏通 , 故进行割管 , 疏通后装复。除 3 _ 2 通过校核计算 , 判断系统烟气流速是否超出除雾器工作的允 雾器堵塞严重, 且呈不均匀分布, 局部区域甚至有冲顶现象。吸收塔塔 范 围 。 壁 防腐层 只有局部磨 损。2 0 1 1 年 1月 1 9日 ~1 月2 2 E t , F G D 1因 3 . 3 检查浆液循环管道喷嘴是否发生堵塞 , 致使通过除雾器的烟 G G H1 及吸收塔 1 除雾器压差大而申请停役 4 8 小时进行冲洗 , 停役前 流速局部过决。此项检查工作可以通过对 日常运行中各循环泵出口归 吸收塔 1 除雾器压差达到 4 8 0 p a 左右。 对除雾器进行了 1 2小时左右的 力的长期趋势进行分析判断。 冲洗, 发现除雾器堵塞 晴况严重。2 0 1 1 年 9月 2 3日, F G D1 C级检修 , 3 . 4设计或施工的问题 , 塔内浆液喷淋布置和吸收塔入 口烟道导. ? j 检修前吸收塔 1 除雾器压差达到 3 8 0 p a 左右。以上频发 的吸收塔除雾 不合理, 也将导致塔内烟气流速不均。 器堵塞 睛况已经严重影响到脱硫系统的正常投运。 4 除雾器堵 塞 问题 的危害 2 . 3问题分析。 2 . 3 . 1 除雾器堵塞 晴况严重, 且呈不均匀分布 , 但靠近 4 . 1 大量的石灰石 一石膏一灰的混合物体在 除雾器表面发生堆积 中间部位堵塞严重点更多 , 明显可见堆积物呈 山峰状堆积 , 说 明已存在 导致除雾器重量加大 , 而除雾器为 P P材质, 承载能力有限, 堵塞严重日 : 局部流速过J 决问题。也有部分除雾器表面清洁 , 无浆液沉积物附着 , 说 甚 至会发 生 除雾 器垮 塌事故 。 明冲洗水可以满足正常除雾器冲洗要求 。2 . 3 . 2 重点检查除雾器冲洗喷 4 . 2 除雾器表面堵塞后, 造成通流面积减小 , 除雾器处通过的烟气 嘴, 发现喷嘴完好 。同一冲洗水管线 的除雾器并没有完全堵塞 , 总有部 速加快 , 而除雾器对烟气流速是有要求 的( 一般烟气流速在 6 m / s 下 分区域非常清洁, 通过检查运行记录发现 , 三路除雾器冲洗水压力均在 可正常工作 ) , 此时, 未堵塞处的除雾器除雾效果降低 , 造成堵塞现象 正常范围( 3 . 5 K p . 左右 ) 。以上情况说 明, 除雾器冲洗水系统不存在问 延 , 并恶性循环 , 直至完全堵塞。 题。 2 . 3 . 3 浆液循环管道内存在沉积现象( 以 A、 C两层最为严重 ) , 部分支 4 3 除雾器堵塞后 , 除雾器处烟气流速加快, 烟气携带能力加强, 管完全堵塞; 浆液喷嘴堵塞 腈况严重 , 共计有 6 0个完全堵塞( 吸收塔 1 雾器除雾效果降低 , 进入 G G H的烟气 中石灰石 一石膏一灰的混合物{ { 共有 2 1 2 个喷嘴 ) , 清理过程中, 发现堵塞物主要为浆液沉积, 并含有大 滴增多 , 导致 G G H发生堵塞, 同样引起 F G D系统因阻力过大而停。 量玻璃鳞片碎片( 其 中有少量尺寸较大) 和管道衬胶碎片。 ( 见图 1 ) 2 . 3 . 4 5反事故措施 塔壁防腐层除局部磨损外 , 未发生脱落现象 ; 塔底处防腐层脱落约 4平 本着预防为主的原则 ,建议各同业人员在工作 中加强对此问题 自 米, 并有局部空鼓现象。2 . 3 . 5吸收塔底部发现有三处防腐层脱落, 最大 重视, 确保脱硫系统的长期安全 、 稳定运行。 处约 3 ~ 4平方 , 另两处均较小约 8 ~1 0 C M2和 1 0 0 C M2 , 各损坏点均 5 . 1 在脱硫系统基建过程中, 把好吸收塔内部各设备的安装质量关 处于某一脉冲喷嘴的正下方,吸收塔底部防腐脱落处的底板均有不同 对于各浆液及冲洗喷嘴的安装位置应严格按图施工 ;抓住施工的内 程度的冲蚀现象 , 其 中最小点处钢板 已穿透。 后又对脱落面积最大的部 质量 , 避免因防腐层脱落给吸收塔设备造成严重损失。 分进行了水平度检查 , 发现该处钢板存在少量的变形。 脱落面积最大处 5 . 2 在脱硫系统运行中, 注意各项运行参数的收集 , 定期进行各项 边缘的防腐层有部分空鼓 , 后进行了扩大修复。 2 . 3 . 6 循环泵出口管道内 数变化趋势的分析 , 根据实际情况 , 做好运行方式的调整( 如除雾器 部衬胶损坏, 进出 口管道还有部分衬胶起鼓即将爆破 , 起鼓衬胶爆破后 浏 顷 序、 频率及时间) 。 将加剧大面积的衬胶损坏 。衬胶损坏后的碎片也是堵塞喷嘴的重要原 5 I 3每隔两年利用检修机会对浆液循环管道进行彻底检查 , 将损 因。( 1 ) 采用了非标准胶板( 标准胶板宽 1 . 2 米) , 胶板接缝多。喷砂除锈 衬胶的管道全部外围重新衬胶。 不彻底。 压贴胶板时未彻底去除局部残存气体 , 贴板时进入空气多。 ( 2 ) 5 . 4 加强对吸收塔基础沉降的定期观测工作, 建立预警机制。 在喷砂 、 贴胶板时环境温度 、 湿度控制不严 。施工湿度过大或温度过 参 考文献 低, 粘贴橡胶板的胶浆混入水分或失效。以上两种因素导致衬胶做好后 [ 1 】 湿 法烟 气脱硫 工艺技 术全 程控 制指 导手 册【 M 】 . 北京 : 中 国电力 出版禾 存在隐患 , 当运行时多次启停管道的温度变化 , 在衬胶夹缝中产生冷凝 I S B N9 7 8 - 7 - 5 0 8 3 - 4 1 2 5 - 5 . 水, 导致衬胶产生气泡。2 . 3 . 7对 G G H进入吸收塔处烟道导流板进行检 f 2 ] 吴 忠标 . 大 气污染控 制技 术『 M1 . 北京: 化 工 出版社 .
湿法烟气脱硫GGH压差高问题探讨及对策
湿法烟气脱硫GGH压差高问题探讨及对策摘要:大唐淮北发电厂五期脱硫GGH换热器的结垢、堵塞现象已严重影响了脱硫系统的经济安全运行。
通过对GGH清洗和更改运行方式,可以有效的减轻GGH压差现象的发生。
本文对GGH压差高做出了详细分析,制定了改造措施。
通过系统的分析和改造措施,力求提高脱硫的经济性和安全性,达到国家的环保要求。
关键词:湿法烟气压缩空气GGH 结垢1引言大唐淮北发电厂五期技改1×670t/h锅炉配置一套全烟气量处理的石灰石—石膏湿法烟气脱硫装置。
在湿法脱硫工艺环节,经过吸收塔洗涤后的烟气温度在47℃左右,烟气温度比较低,如果不装设烟气换热器(gas-gas-heater,GGH),会在烟囱冒出白烟,不利于烟气散开,影响环境。
一般都会在脱硫中设置烟气换热器(gas-gas-heater,GGH)来将烟气的温度升高,排放到大气中。
大唐淮北发电厂烟气换热器(gas-gas-heater,GGH)是采用29.5GVN435型号的回转式烟气换热器,换热面积17835m2,GGH配有JETBLOWER类型吹灰器以及高压冲洗水系统、低压冲洗水系统。
2脱硫设备运行中GGH差压高的问题和相应对策2.1脱硫GGH最初运行时,两端压差为200Pa-300Pa左右,每天保证每班吹扫一次,每次45分钟,吹扫压力0.5Mpa。
用高压冲洗水清扫,持续时间大约4小时,压差上升缓慢,设备正常运行。
但自2011年以来,GGH投运一个月两侧差压就上升到1000Pa左右,增压风机电流上升到150A。
高压水冲洗改为每周一次,增加冲洗次数,冲洗后压差下降到600-800Pa。
但48小时后压差又继续升高,再用高压水冲洗效果就不是很好,并且压差较以往上升的要快,达到1000Pa左右。
后来发展到压差只增不减,高压水冲洗已没有明显效果。
严重时,因GGH 压差高,增压风机无法有效克服系统阻力,导致高负荷期间经常性地出现减负荷的方式,来保证脱硫系统的安全运行,随着脱硫GGH正常运行时间越来越短,已直接影响机组经济运行和环保指标。
脱硫系统GGH堵塞原因分析及解决策略
脱硫系统GGH堵塞原因分析及解决策略作者:张学民来源:《科技创新导报》 2014年第31期张学民(阳城国际发电有限责任公司山西阳城 048102)摘要:脱硫系统烟气加热(GGH)设备,在国内早期火电厂湿法烟气脱硫系统中,GGH得到广泛的应用。
设置GGH主要有几个优点:(1)减弱腐蚀。
(2)降低耗水量。
(3)加强污染物的扩散。
(4)消除石膏雨。
根据这些年脱硫系统运行经验来看。
设置GGH主要会带来堵塞问题。
迫使机组停运。
尤其是在无脱硫系统旁路的情况下,堵塞会造成主机停运。
大大影响了发电厂安全经济运行。
关键词:GGH结构影响 GGH垢层成分分析 GGH结垢原因分析解决策略中图分类号:X701 文献标识码:A 文章编号:1674-098X(2014)11(a)-0004-02作者简介:张学民(1970—),男,山西省闻喜人,工程师,毕业于华北电力学院环境工程系,山西阳城国际发电有限责任公司从事脱硫运行管理工作。
1 GGH结垢造成的影响1.1 安全性影响有烟气旁路机组,GGH换热元件结垢严重后造成风机喘振。
是由于GGH结垢后,烟气通流面积减小,烟气流速增加,阻力增大。
风机出口压力升高。
风机处在小流量高压头工况下运行,极易造成风机喘振。
引起增压风机跳闸,脱硫系统退出运行。
环保指标不达标,威胁机组的正常运行。
无烟气旁路机组,在堵塞后迫使整个机组事故停运。
影响电网安全。
1.2 经济性影响(1)GGH表面结垢,使GGH换热效率降低,净烟气达不到排放温度并对下游设施造成腐蚀。
GGH换热面结垢,垢导热系数比换热元件表面的防腐镀层小,热阻增大。
随着结垢厚度的增加,热阻也逐步增加。
在原烟气侧高温烟气不能被换热元件有效吸收,换热元件蓄热量不够。
回转到低温侧,结垢层又阻断热量释放,导致净烟气温升达不到设计要求。
结垢情况越严重换热效率就越差,对出口烟道及烟囱造成了低温腐蚀。
(2)GGH结垢会造成吸收塔耗水量增加。
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的原烟气侧时,未有效降温。
脱硫系统的结垢、堵塞与解决办法
石灰石-石膏湿法脱硫技术问题及脱硫效率探讨田斌摘要:阐述了石灰石-石膏湿法脱硫工艺原理及存在的技术问题和处理方法,并对影响脱硫效率的主要因素进行了探讨。
关键词:湿法脱硫;技术问题;脱硫效率当前脱硫技术在新建、扩建、或改建的大型燃煤工矿企业,特别是燃煤电厂正得到广泛的推广应用,而石灰石-石膏湿法脱硫是技术最成熟、适合我国国情且国内应用最多的高效脱硫工艺,但在实际应用中如果不能针对具体情况正确处理结垢、堵塞、腐蚀等的技术问题,将达不到预期的脱硫效果。
本文就该法的工艺原理、实践中存在的技术问题、处理方法及影响脱硫效率的主要因素做如下简要探讨。
1. 石灰石-石膏湿法脱硫工艺及脱硫原理从电除尘器出来的烟气通过增压风机BUF进入换热器GGH,烟气被冷却后进入吸收塔Abs,并与石灰石浆液相混合。
浆液中的部分水份蒸发掉,烟气进一步冷却。
烟气经循环石灰石稀浆的洗涤,可将烟气中95%以上的硫脱除。
同时还能将烟气中近100%的氯化氢除去。
在吸收器的顶部,烟道气穿过除雾器Me,除去悬浮水滴。
离开吸收塔以后,在进入烟囱之前,烟气再次穿过换热器,进行升温。
吸收塔出口温度一般为50-70℃,这主要取决于燃烧的燃料类型。
烟囱的最低气体温度常常按国家排放标准规定下来。
在我国,有GGH 的脱硫,烟囱的最低气温一般是80℃,无GGH 的脱硫,其温度在50℃左右。
大部分脱硫烟道都配备有旁路挡板(正常情况下处于关闭状态)。
在紧急情况下或启动时,旁路挡板打开,以使烟道气绕过二氧化硫脱除装置,直接排入烟囱。
石灰石—石膏稀浆从吸收塔沉淀槽中泵入安装在塔顶部的喷嘴集管中。
在石灰石—石膏稀浆沿喷雾塔下落过程中它与上升的烟气接触。
烟气中的SO溶入水2溶液中,并被其中的碱性物质中和,从而使烟气中的硫脱除。
石灰石中的碳酸钙与二氧化硫和氧(空气中的氧)发生反应,并最终生成石膏,这些石膏在沉淀槽中从溶液中析出。
石膏稀浆由吸收塔沉淀槽中抽出,经浓缩、脱水和洗涤后先储存起来,然后再从当地运走。
湿法脱硫系统中气-气换热器(GGH)堵塞原因及优化方案研究
堵塞 已成 为影响燃 煤 电厂湿法 烟气脱 硫系统 安全 稳定
运 行 的一 个 主要 因 素 , 而 此 问 题 目前 还 未 有 很 好 的解 决 方法 , 成 为 了 一 项 技 术 难 题 ] 。本 文 以 国 内 某 厂 GGH
系 统 长 期 稳 定 运 行 提供 指 导 信 息 。
2 某 电厂 G GH 运 行 现 状
某 电厂 2 ×3 0 0 MW 湿 法 烟 气脱 硫 系 统 投 入 运 行 以
法实现彻底清洁 。从 冲洗 时 G GH元 件结垢情 况看 , 板
结严重 , 清洗 难 度 很 大 。
来, 运行状态非常不稳定 , 主要 问 题 是 GG H 频繁堵 塞 。
( 1 . 国 电 内蒙古 东胜热 电有 限公 司 , 内蒙古 鄂 尔多斯 0 1 7 0 0 0 ; 2 . 国电环境保 护
研究院, 江 苏 南京 2 1 0 0 3 1 )
摘要: 结 合 国 内 某 电厂 脱硫 系统 中气 一 气换 热 器 的 运 行 现 状 开 口 气 一 气换 热 器 的 本 体 特 征 , 分 析 了 GGH 堵 塞 的原 因 , 包括 烟 气挟 带浆 液 、 烟 尘含 量 过 高 、 设计 不合 理、 吹 扫 或 冲 洗 不 正 常 等 。通 过 研 究 GGH 堵 塞 原
r e p a i r , 2 0 1 0 ( 9 ): 3 8 3 ~3 9 3 .
( 1 ) : 1 5 1 ~ l 5 8 .
[ 3 1 ]S a l m i n e n A, K a a r n i r a n t a K. NF —k a p p a B s i g n a l i n g i n t h e a g i n g p r o c e s s [ J ] . J C l i n I mmu n o , 2 0 0 9 , 2 9 ( 4 ) : 3 9 7 ~4 0 5 .
湿法烟气脱硫系统GGH堵塞的原因分析及对策
严 重威 胁到脱 硫系统 的稳定 运行 。
率高, 会加剧 G GH的堵塞 ; GGH的高压; 中洗水管设 置在吹灰 器 外管 内, 汽吹灰 时 , 蒸 因高温 、 高压 造成 吹灰 器进 气段 的外
抢管鼓泡 变形 , 挤压 内抢管摩擦 损坏 , 造成 吹灰 器密 封经常 失
3 G GH结垢 、 塞及 腐 蚀 的危 害 堵
保持 吸收塔 水位在正 常范围 内。通过调 整石灰 石浆液供 给量
() 5GGH 吹 灰 器 压 力 低 时 ( 灰 介 质 为 压 缩 空 气 使吸 收塔 浆液 的 p 吹 H值应 保持在 5 ~ 5 . 0 . 5范围 内 , 整吸 收 调
O6 a , .MP ) 吹灰 效 果 差 , GGH积 灰 结 垢会 越来 越严 重 。G 塔 液位 在 75 ~8 之 间 , 收塔 密 度 达 1 0 g m。 可 GH . m 吸 1 0k / 时 吹灰 器压 力 及温 度 高 时 ( 吹灰 介 质 为锅炉 吹灰 蒸 汽 , 力 > 压
量 差 , 备 的跑、 滴 、 设 冒、 漏现象时 有发生 , GGH换 热 元件就容 次 / 每班 , 必要 时增 加 吹扫 的频 率、 延长 吹扫 时间和增 / ) j  ̄洗 n 易发生结 垢、 堵塞 , 重 时会威胁 到设备 的安全运行 。 严 次数 。)注 】金 湾 电厂 2 0 【 : 0 7年 投产 至今 都 不投 用高压 冲 洗 () 硫 系统 长期 不 能正 常 出废 水 , 9脱 造成 CL 含 量 超标 , 水 在线 冲洗 GG 一 H换热 元件 , 因为在线冲 洗会 造成 GG H含水
() GH结 垢 、 1G 堵塞 会 引起 烟 气流 通 阻力增 大 , 压风 机 效 漏汽 , 已申请取消 G 增 现 GH高压 冲洗水 系统 。
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湿法脱硫系统GGH堵塞问题判断与相应的处理手段
摘要:文章介绍了湿法脱硫系统GGH堵塞问题的判断及相应的处理方法,各类GGH清洗手段及适用场合,结合华能太仓电厂在工程实例中的应用,重点对于各类清洗手段中的在线物理清洗进行说明及论证。
关键词:湿法脱硫;GGH;清洗;波型
目前,我国各级政府日益重视环保,各燃煤电厂陆续普及脱硫系统。
我国已有石灰石-石膏湿法、旋转喷雾干燥法、常压循环流化床法、海水脱硫法、炉内喷钙尾部烟气增湿活化法、电子束法、烟气循环流化床法等十多种工艺的脱硫装置在商业化运行,但主流的脱硫技术仍为石灰石-石膏湿法脱硫技术。
为提高排烟温度,避免低温腐蚀,大部分的湿法脱硫系统种均装设GGH(烟气换热器)。
而装设了GGH装置的脱硫系统普遍存在着因GGH堵塞,难以提高脱硫投运率的问题。
1 GGH堵塞原因分析
1.1 堵塞机理
目前国内电厂脱硫系统投运时间平均约在7年左右,其堵塞机理如下。
①吸收塔除雾器除雾效果差,塔内部分石灰石-石膏混合液滴通过除雾器进入GGH净烟气仓室,附于换热元件表面,经回转进入GGH原烟气仓室后又与原烟气中的锅炉飞灰结合形成聚合物,受热蒸发水分后,聚集在换热元件表面结垢。
②GGH运行过程中,在线吹扫的手段对于清除此类结垢的作用不大,导致结垢增多,阻力逐步增大,直至系统无法正常运行。
尤其是部分长期积累,离线清洗都无法清除的积垢,导致在线吹扫更加困难。
当GGH阻力增大到一定程度时,必须停运设备进行清洗。
1.2 堵塞发生原因
1.2.1 脱硫系统设计不合理
①吸收塔塔径偏小,烟气流速设计值较高,除雾器对于烟气变化适应能力不足。
烟气流速设计允许范围为2.5~5 m/s,国内逆流喷淋塔的平均设计值约为3.3 m/s。
②最上层喷淋母管中心线与第一级除雾器端面的距离过近,导致烟气中夹带的、较大的液滴没有了靠重力向下坠落而脱离进入除雾器的空间,烟气流场分布不均的现象也更加严重。
③受场地及经费制约,大部分GGH设计均为冷端在上,若采用冷端在下的设计,则吸收塔出口烟气内携带雾滴还可经过一次受重力作用向下坠落而不进入GGH的机会,从而延缓GGH堵塞的周期。
1.2.2 运行维护不当
①吸收塔除雾器冲洗水系统维护运行情况不佳,发生除雾器堵塞。
②锅炉电除尘系统效率不佳,进入FGD系统含尘量高。
③锅炉运行工况不佳,机组排烟温度高,导致进入FGD系统的烟气量偏大,流速过快;同时过高的排烟温度会加速GGH换热元件表面结垢。
2 各类清洗手段简介
当GGH堵塞发生后,因堵塞造成的系统阻力超出了增压风机能够提供的动力,将导致FGD系统无法稳定运行,此时,必须采用各类GGH清洗手段对堵塞物加以处理。
目前国内较为常见的冲洗方式根据其原理主要有物理清洗和化学清洗两大类,根据冲洗措施来分又有在线、离线和拆包清洗多个小类。
2.1 物理清洗
即采用超高压设备(工作压力一般控制在60 MPa以内),以水为工作介质,以动能来破坏垢分的附着力,达到去除堵塞物的目的。
采用这一方法有着价格低廉(根据GGH大小不同一般在3~6万元),方法简便快速的优点。
但也存在着易破坏换热元件搪瓷涂层,长期采用会导致换热元件寿命降低的缺点。
按照具体操作也可细分为离线物理清洗、拆包物理清洗、在线物理清洗。
离线物理清洗:实施最为简便,属于解决堵塞问题最为常见的清洗手段。
但对于堵塞较为严重的DU波型换热元件,因其波型特点,压力无法达到定位板的短斜波部分,因而无法取得良好效果。
拆包物理清洗:需将换热元件盒拆开,对换热元件进行逐片清洗,可适用于堵塞严重的换热元件,效果良好。
但费用较高,工期长,且如无专用的装盒工具,将导致难以将原有全部蓄热片装盒,进而导致换热效率降低,蓄热片压紧力不足,设备使用寿命降低。
在线物理清洗:实施简便,清洗效果良好,费用少,且无需长时间停运脱硫系统,但与离线物理清洗同样存在着无法处理堵塞较为严重的DU波型换热元件的缺点。
因其无需长时间停运脱硫系统的优点,以下章节将详细描述。
2.2 化学清洗
即采用化学药剂喷淋或浸泡等手段,使换热元件表面结垢发生物理或化学结构的变化,视情况辅以物理清洗手段,达到去除积垢的目的。
化学清洗一般均可取得优于物理清洗的效果,但所需费用较高。
按其机理来分,主要有转化法和疏松法两类。
转化法的机理为,通过酸、碱(加入部分添加剂)交替的方法,将垢分中不溶于或难溶于水的盐转化为溶于水的盐,进而通过水冲洗去除。
这种方法取得的清洗效果最好,除垢率可达98%以上,可将换热元件清洁程度恢复到接近初始状况,但所需工期较长,费用高,工作量大。
疏松法的机理为,通过化学药剂对换热元件的喷淋,保持垢分的湿润,让垢分蓬松发泡,使垢分的强度和附着力降低,进而采用物理方式去除垢分,这是一种物理与化学相结合的清洗方式。
此方法所需工期相对较少,但由于其清洗手段仍主要为物理手段,因此对于投运时间长、堵塞较为严重DU波型换热元件的垢分无法取得良好效果。
2.3 清洗方式选择规则
通过笔者多年脱硫系统检修经验,总结规则如下:
对于堵塞不是十分严重或堵塞前GGH表面较为清洁(新设备或刚进行过较彻底的清洗),建议采用在线物理清洗,也可采用离线物理清洗或疏松法化学清洗;对于堵塞较为严重或物理清洗已无法取得理想效果的GGH,建议采用浸泡转化法化学清洗,如果时间允许,也可采用拆包转化法化学清洗。
(如下图1所示)。