（浙江浙能嘉华发电有限公司）
摘要：本文针对燃煤电厂超低排放系统MGGH 存在的一些问题，基于节能最大化、运行安全可靠的原则，详细分析了MGGH中烟冷器、蒸汽加热器位置布置的优缺点，同时提出了防腐蚀及烟气余热利用的改进措施，对燃煤电厂超低排放系统设计与运行具有一定的参考意义。
关键词：超低排放 MGGH 烟冷器 蒸汽加热器 余热利用
一、引言
2014年6月以来，燃煤电厂在烟气超低排放技术上的突破和示范项目的成功建成，给火电行业、环保产业、煤炭行业等的发展带来了全新的变革。在此基础上，国家能源局也以“发改能源【2014】2093号”对煤电机组节能减排升级改造提出了明确的行动计划和节点目标，部署了全面实施燃煤电厂超低排放改造工作，全国范围内掀起了燃煤电厂烟气超低排放改造的浪潮。
各燃煤电厂的烟气超低排放改造基本上是在原有脱硫、脱硝、除尘系统的基础上进行进一步提效升级改造，技术路线大同小异，超低系统新增设备主要是MGGH和湿式电除尘等，由于MGGH在燃煤电厂中使用的时间不长及经验不多，本文在超低排放主技术路线的基础上，结合超低排放改造后的运行实践，基于减排设备的节能最大化、运行安全可靠的原则对MGGH提出一些优化和改进的建议。
二、MGGH系统构成
MGGH系统一般都是由烟冷器和烟气加热器组成，二者之间通过热媒水传热，将空预器出口高温烟气的热量传递给湿电出口的低温烟气，把烟囱入口烟温提高至烟气露点温度之上。高温烟气通过烟冷器时，烟气温度、比电阻、烟气体积流量和流速等也随之降低，增加了飞灰在电除尘内的停留时间，在提高除尘效率的同时，有效改善解决了烟囱 “冒白烟”和“石膏雨”现象。
烟气冷却器换热管材及壳体一般选用ND钢材料，烟气加热器按照温度不同分别选用 2205/316L/ND钢，壳体采用316L材料。MGGH热媒水辅助部分包括循环系统、 蒸汽加热系统、补水系统等。一般情况下利用除盐水作为热媒水，通过循环水泵进行闭式循环；蒸汽加热器，当机组低负荷或烟气温度过低时，通过蒸汽加热器来提高相应进水温度；补水水箱一般采用高位布置形式，有利于稳压及补水。
三、烟冷器的位置选择
烟气冷却器布置于电除尘之前，可以配合形成低低温电除尘系统，这是经典设计和布置方法，可以使得烟气中的大量SO3在烟温低于酸露点时靠灰粒吸附后排出，烟冷器前段和中段处于高灰份高烟温区域，基本不会产生SO3凝结，在烟冷器出口区域和电除尘区域则因烟温已经低于烟气露点以下，会有部分SO3凝结并被飞灰吸附后在电除尘内去除。在运行中可能会产生换热管堵灰和磨损的风险，且发生泄漏后会对电除尘带有较大影响。
烟气冷却器布置于电除尘之后，虽然布置于电除尘后可以大幅减少灰量，一定程度降低堵灰和磨损的风险，但因为烟气中的SO3在电除尘内尚无法被灰带走，烟冷器出口区域则因烟温已经低于烟气露点以下，会有较多SO3凝结，进而形成更多硫酸氢铵，加剧了烟冷器堵塞情形。对于布置在电除尘之后的烟冷器 一般考虑尽量配置蒸汽吹灰器，尽量燃用低硫份煤种，同时减少氨逃逸率，可以有效减缓烟冷器结垢量和差压上升。
四、蒸汽加热器的位置选择
蒸汽加热器的布置方法有两种，图1为位于烟气冷却器出口形式，调阀便于运行控制，由于加热的热媒水要先经过烟气加热器之后再进入冷却器，烟冷器进水温度可能会较低，不利于换热管件的腐蚀控制。图2为位于烟气冷却器入口形式，其好处在于能从辅汽中吸收更多的热量，直接加热热媒水，控制和延缓酸腐蚀，但间接影响了烟气冷却器从烟气中吸收热量，同时也影响了热媒水加热调阀直接参与烟气加热器出口烟温的控制。在异常工况下，如冷却器进口烟温过低、加热器换热效率下降时，将出现烟冷器进水温度高于出口烟温的现象，相关调阀控制上会出现发散紊乱。
在图1布置方式中，可以考虑增设烟气加热器旁路阀，更方便的控制平衡烟囱温度与烟气冷却器进水温度。在确定好烟囱出口烟温之后，再通过烟气加热器旁路阀精确调整平衡烟囱出口烟温和烟气冷却器入口水温，将一定程度上起到延缓酸腐蚀和精细省汽的作用。
五、换热管防腐蚀优化措施
受到设计边界条件的影响，系统运行中要严格控制好烟冷器、加热器的进口烟温、出口烟温以及热媒水进水温度、热媒水出水温度等。保证水温在各个换热器断面的温度高于相应的酸露点，可以很好控制换热管材腐蚀和堵灰。
5.1 机组启动前，需要防止烟气冷却器和烟气加热器水温低于烟气温度，需要提前进行管壁升温，一旦锅炉点火产生烟气SO2、SO3以及烟气水雾后，立刻会引起烟气冷却器和烟气加热器管壁结露，进而在后续运行阶段不断产生烟气结露和腐蚀。
由于MGGH蒸汽加热设计参数所限，采用先行烟气加热器上水和升温，此时烟气冷却器保持空管状态，待烟冷器出口烟温高于85度，再行烟冷器上水，直至均水温正常后，投入正常运行模式。机组正常运行中，关键在于设定和控制好烟气冷却器进水温度，确保该点水温高于烟气酸露点，因其点温度在整个水流场内是最低的，故而其他MGGH热媒水温度必然高于烟气酸露点。热媒水蒸汽加热器进汽调节阀以烟囱入口烟温高于烟气露点为原则。
机组停机过程中，热媒水泵继续保持运行，实施小循环。增加蒸汽加热器进汽调节阀开度，烟气加热器热媒水通过蒸汽加热保温，烟气冷却器热媒水则随烟温同步下降，直至锅炉熄火。此时重点要控制烟气加热器出水温度高于烟气酸露点（其点温度在整个水流场内是最低的）。
5.2 烟气加热器大部分区段属于湿烟气工作环境，容易产生酸露并进一步凝聚成水滴流入底部疏放管，故必须保证疏放管通畅，发现堵塞及时处理，以避免酸液积聚引起换热管被浸蚀。
5.3 严格监视好烟气冷却器蒸汽吹灰参数合格、疏水正常、杜绝吹灰器带水或过饱和度不足吹灰。
5.4若烟气冷却器布置于电除尘前，则处于烟尘浓度很高的工作环境，磨损或积灰随时存在，局部的堵塞将引起附近区域烟气流速上升，使得物理磨损加剧，故吹灰尽量一左一右进行，避免前后顺控。不同烟气通道也应先行同一排吹灰，杜绝先进行某通道各吹灰器吹灰后再行另一通道各吹灰器吹灰。为保证引风机出力一致性，两侧烟气通道的烟冷器吹灰应交错进行。
六、节能措施
6.1烟囱出口温度需综合考虑出口冒白烟情况和MGGH换热器管束由于水温变化而引起的腐蚀情况，在烟囱出口考虑安装烟气露点仪，根据烟囱出口白烟情况及时调整辅助蒸汽加热调阀开度。
6.2 夏季机组高负荷运行工况下，经常出现排烟温度远高于要求值的现象，大量烟气热量随着高温烟气损耗掉，在MGGH烟气加热器前热媒水循环管路上考虑串联一台管壳式水水换热器，通过水水换热器，间接吸收烟气热量加热机组凝结水，有效降低热媒水温度，同时根据烟囱排烟温度自动调节机组凝结水流量，使排烟温度控制在合理范围内，实现特定工况下锅炉排烟余热利用最大化。
七、结语
超低排放系统在燃煤机组烟气污染物排放达到天然气机组排放限值过程中发挥了重要作用，与此同时，MGGH作为新设备，其使用会产生一些新的问题和现象，针对MGGH的几个关键问题，结合实际进行优化设计和运行控制，可以更好趋利避害，使系统更为稳定、可靠的同时实现减排设备的节能最大化。
参考文献
[1]张瑾.MGGH在电厂的应用及运行控制[J].节能与环保, 2016(2):67-68.
[2]刘宇钢，罗志钟，等 低温省煤器及MGGH运行中存在典型问题分析及对策[J].东方电气评论 2016(2): 31-32.
作者简介
张建龙，男，浙江平湖人，1967年2月生，高级工程师，主要研究领域为电站热能与环境保护等。
论文作者:张建龙
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/19
标签：烟气论文; 加热器论文; 热媒论文; 冷却器论文; 温度论文; 蒸汽论文; 烟囱论文; 《电力设备》2017年第13期论文;