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摘要:湿法脱硫采用烟气换热器提高烟囱入口的净烟气温度,有利于促进烟气中污染物的扩散,但是,在烟气换热器系统运行期间,还是存在如结垢、堵塞、腐蚀等诸多问题。因此,在湿法脱硫之后,需针对机组实际运行工况和参数,通过合理选择烟气再热技术方案,提高脱硫湿烟气再处理的效率与质量,减少腐蚀与堵塞问题,全面提高整体运行流程的稳定性与可靠性。
0引言
对于传统的湿法脱硫净烟气再热工序而言,主要使用原烟气与净烟气换热的方式运行,但是,由于投资运行的费用很高,存在堵塞与腐蚀的现象,因此,需针对传统的湿法脱硫烟气再热技术进行改造,创新技术方式,提高系统的运行水平。
1净烟气再热技术分析
在湿法脱硫系统之后,通常情况下,排出的净烟气温度在40~50摄氏度左右,在塔后烟道与烟囱中可能会发生烟气结露问题,且凝结出来的水中,含有很多二氧化硫等物质,具有一定的耐腐蚀性。虽然在吸收塔结构的顶端,已经安装了除雾器,但是,当前最为常用的除雾器,其能够脱除的颗粒(烟气中携带的石膏、硫酸盐、氯化物等不溶性颗粒物)粒径在14um左右,且对雾滴的脱除的作用有限。在通过除雾器后,净烟气中会夹杂上述很多碱性的浆液颗粒,占有烟气飞灰含量的51%左右,导致后续的设备出现结垢、堵塞现象,严重影响烟气换热器运行稳定性与可靠性。
1.1回转类型的GGH
烟气加热器热交换原理,是通过连续转动的转子,缓慢地载着传热元件旋转,经过流入烟气加热器的原烟气和净烟气,而完成热交换的。传热元件从原烟气的热烟气中吸取热量,通过转子的转动,把已加热传热元件中的热量,不断地传递给净烟气侧进来的冷烟气,从而加热净烟气。
烟气再热器从热的未处理烟气中吸收热量,用于再热来自脱硫塔的清洁烟气。原烟气经过烟气再热器后温度降低,一方面是防止高温烟气进入吸收塔,对设备及防腐层造成破坏,另一方面可使吸收塔内烟气达到利于吸收SO2的温度;饱和的清洁烟气通过烟气再热器后温度升高,可起到以下四个方面的作用:一增强了烟气中污染物的扩散;二于降低了排烟的可见度;三避免烟囱降落液滴;四避免吸收塔下游设备的腐蚀。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。
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:淤净烟气携带浆液的沉积垢引起堵塞。于进入脱硫设备的烟尘浓度较高引起的堵塞。盂在运行中有时吸收塔液位过高,溢流管排浆不畅,浆液从吸收塔原烟气入口倒流入GGH本身。榆未能按运行规程进行GGH的定期吹扫,不能及时去除积灰积垢而形成累积。虞吹扫汽源、水源参数不满足设计要求,不能达到吹扫效果。愚吹灰步序、步长、停留时间设置不合理,吹灰程序故障等未吹到死角。舆换热原件腐蚀冲刷严重,间隙变小表面腐蚀易结垢。余除雾器的堵塞的影响等原因造成了GGH经常性堵塞。
1.2无泄漏管类型的水媒体加热器
对于此类系统而言,可在传统除尘方式与脱硫方式的支持下,通过开发相关技术。在降温与升温换热器中,使用热媒水管进行连接,在热媒水的作用之下实现密封循环流动,从而将热量从原烟气位置向着净烟道的位置转移。对于高温侧原烟气的热量而言,主要通过管道传到管内的换热介质中,在介质吸收热量之后,沸腾蒸汽成为气体。而气体在压力差的作用之下,能够上升到低温侧,使得汽化潜热传送到管道之外的净烟气,冷凝放热,从而实现热量传递。
对于热管烟气换热器而言,很少会出现烟气的泄露问题,主要因为在原烟气与净烟气箱体流动的过程中,虽然热管会发生损坏问题,但是,很少会发生换热烟气的混合现象。且系统在运行期间所产生的能耗很少,无需转动零件,也没有附加的动力消耗量。对于系统而言,换热的效率很高。
若采用管式换热器,可以在结合机组的实际运行参数,针对热管中的冷测与热侧情况(烟气量、烟气温度、换热介质温度、换热介质流速等)进行分析,正确核定换热面积,同时加大运行管理力度,确保系统的稳定运行。而于对回转式GGH存在的结垢、堵塞、腐蚀等问题,管式换热器系统中,可以通过合理使用ND钢或目前推广较多的氟塑料等工艺和材料来解决。
1.3列管换热器分析
对于列管换热器而言,属于系统运行中最为常见的热量交换系统,但是,在实际运行期间很少会使用在加热烟气等流程中,主要是因为系统会发生腐蚀问题。对于换热介质而言,可以划分成为壳程与管程两种系统,且系统运行支出费用很低。例如:某发电厂在使用蒸汽换热器系统的过程中,蒸汽的消耗量可以达到每小时13.1吨左右,且蒸汽的参数在0.3MPa左右,温度为310摄氏度。在设计的过程中,需在蒸汽冷凝之后通过凝结水箱回用。但是,受到腐蚀问题的影响,经常会出现泄漏的现象,甚至发生严重的污染问题。因此,企业对系统进行了重新的设计,可以提升系统运行经济性,加强整体系统的运行效果,满足当前的系统运行要求。
2净烟气再热技术合理选择措施
在选择净烟气再热技术的过程中,需针对生产情况进行分析与论证,提升整体系统的运行水平。某热电厂在实际生产中,使用湿法烟气脱硫,配套GGH系统,将脱硫塔的出口烟气温度控制在51摄氏度左右。但是,在系统投入运行之后,净烟气烟道与烟囱之间的连接位置,存在很多冷凝水,出现了泄露的现象。因此,在企业生产的过程中,需明确机组的运行原理与特点,针对净烟气再热技术进行合理的选择,科学使用升温技术方式,合理采取管理与控制措施。对于MGGH技术而言,在实际使用的过程中,可以在空气预热器系统与电除尘器系统之间,合理安装降温的换热器系统,针对不同项目制定切合实际的方案,明确现场场地情况,了解是否能够安装与匹配系统,然后对其进行合理的改造和管理。
对于蒸汽与烟气列管而言,可以通过列管换热的方式进行换热升温,明确蒸汽的参数,在完成换热任务之后,通过冷凝水回锅炉的方式,提升系统的运行质量与水平。在使用此类技术的过程中,需针对过热蒸汽的运行费用进行分析,了解热管换热器的实际运行状况,合理使用原烟气的热量提高净烟气的实际温度,在一定程度上,能够减少脱硫塔出口位置中净烟气含水量。但是,在实际运行期间,会出现锅炉负荷降低的现象,且原烟气的温度也会降低到141摄氏度左右。
因此,企业在选择烟气再热技术的过程中,需全面分析烟气与烟气列管换热的实际运行情况,将系统与蒸汽烟气列管组合在一起,形成净烟气与原烟气的换热模式,将温度升高到71摄氏度左右,然后使用蒸汽进行加热工作,将温度控制在81摄氏度左右。在一定程度上,能够提高原烟气热量的利用效率,增强整体系统的运行于管理效果。首先,对于换热管而言,需要将碳钢作为主要的材质,在实际加工期间,使用抗腐蚀性能较高的金属元素,对于金属元素而言,会产生搪瓷化学作用,可提高整体结构的致密性,增强光滑度,预防污垢的粘附问题。在此期间,可以使用高压水进行冲洗,提升外力的缓解效果。其次,在管内换热介质实际处理期间,需合理添加缓蚀剂,预防列管在加工使用中出现腐蚀问题,提升整体系统的运行水平。
3结语
在湿法脱硫净烟气再热技术实际使用的过程中,需遵循现代化的技术原则,协调各方面技术之间的关系,实现烟气的再热处理目的,针对各方面流程进行完善与改革,在一定程度上,充分发挥再热技术的积极作用。
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