王义
（广东省韶关粤江发电有限责任公司 广东省 韶关市 513123）
摘要：火电厂大部分机组均设计安装回转式GGH，存在漏风率偏大的问题，导致机组无法满足国家超低排放要求。本文通过对MGGH与三维肋片管式GGH两种方案对比分析，选择合理改造方案，消除了GGH漏风率，同时解决烟囱腐蚀及冒“白烟”问题。
关键词： GGH 三维肋片管 分析
广东省韶关粤江发电有限公司1、2机组为国产600MW等级超超临界压力燃煤发电机组，脱硫系统无烟气旁路，每台机组设置一台回转式GGH，漏风率设计值为小于1%。拟于2016年9月至2017年2月两台机组进行超低排放改造，为降低GGH漏风率及防止烟囱腐蚀及冒“白烟”问题，需取消原有回转式GGH，后需增设无泄漏管式换热装置，以利用原烟气余热加热净烟气。
1、MGGH方案：
MGGH烟气冷却-再热装置的换热形式为气-水换热器。烟气冷却器分布置在引风机与脱硫塔之间水平烟道上，每炉布置一台；烟气再热器装置布置在脱硫吸收塔出口至烟囱之间的烟道上，每炉设一台烟气加热装置。在设计工况下将脱硫塔入口烟温从125℃降至85℃，将机组净烟气温度从47℃升至80℃。
1.1 MGGH烟气系统
烟气主要流程为：锅炉→空气预热器→电除尘器→引风机→烟气冷却器→脱硫吸收塔→烟气再热器→烟囱。
MGGH烟气系统由烟气冷却器、烟气再热器、壳体、进出口烟道、烟道支架、基础、吹灰系统等组成。
1.2 热媒水系统
热媒水系统主要包括：循环水系统、辅助蒸汽加热系统、凝结水加热系统。
1.2.1循环水系统
循环水主要流程为：循环泵→烟气冷却器→烟气再热器→循环泵。循环水系统主要包括：烟气冷却器、烟气再热器、循环泵、管路系统、泵基础等。
图1 三维肋管GGH换热器工艺流程图
1.2.2 辅助蒸汽加热系统
设置一台辅助蒸汽加热器，安装于热媒水系统中烟气冷却器的出口与烟气再热器的进口之间，当机组启动及低负荷运行时，通过蒸汽加热热媒水，保证净烟气温度升高至78℃，防止烟囱腐蚀。
1.2.3 凝结水加热系统
THA工况下，可利用烟气冷却器回收的烟气余热将循环水由70℃升高至108℃，循环水流量760t/h，其中约613t/h循环水进入烟气再热器，其余约147t/h的热媒水无法利用，新增一台凝结水加热器，安装于循环水系统中烟气冷却器的出口与烟气再热器的出口之间，当机组排烟温度较高时，通过循环水加热凝结水，排挤低加抽汽，节约发电煤耗。
1.2.4补充水系统
MGGH系统采用闭式循环运行方式，为保证热循环水系统压力、流量稳定，设置一套补充水系统。热媒补充水系统主要包括：膨胀水箱、补水增压泵等，热媒水来自锅炉除盐水或循环水。
2、三维肋片管式GGH方案
利用三维肋管GGH系统取代现有脱硫回转式GGH换热器，利用脱硫入口高温原烟气直接加热湿式电除尘器出口低温净烟气，将脱硫入口烟温降至85℃以下并将净烟气从47℃升高到80℃以上经烟囱排放，以满足机组超低排放的要求，同时解决现有脱硫回转式GGH换热器烟气泄漏、低温腐蚀、结垢、可靠性差等问题。
每台机组配置一台三维肋管GGH、热净烟气再循环系统和辅助蒸汽加热装置。三维肋管GGH换热器工艺流程详见图1。
图2 三维内外肋片管
三维管GGH系统主要由三维管GGH、热净烟气再循环风机和辅助蒸汽加热装置组成。三维管GGH立式布置于原回转式GGH框架内。原烟气经引风机后自下而上流经换热器管侧，加热管外冷净烟气后降温到85℃进入脱硫塔，脱硫后47℃的净烟气经湿式除尘器后水平进入三维肋管GGH壳侧被原烟气加热到80℃以上，经烟囱排入大气。
热净烟气再循环风机的作用是将三维管GGH出口处的~2％热净烟气送回至湿式除尘器出口烟道，与冷净烟气混合，将冷净烟气携带的液滴完全加热汽化达到过热状态，避免石膏微粒在换热管表面粘附和腐蚀。
在机组冷态启动和50%负荷以下工况运行时，投用辅助蒸汽加热器，采用辅汽联箱引来的辅助蒸汽（0.6~0.8MPa，300℃~320℃）加热再循环净烟气。
3、三维肋管GGH与MGGH方案对比
三维肋管GGH与MGGH方案在达到相同效果的情况下，有以下优势：
3.1 三维内外肋片管是利用专用数控机床加工而成的高效换热管，没有接触热阻，实现了二元流动向三元流动的转变，具有更强的抗积灰和结垢能力，可立式布置，立式布置能最大限度减少积灰。有调整金属壁温的手段，具有更强的防止低温腐蚀的能力。独有的管内强化换热方式尤其适合气气换热。
3.2 安全可靠性：三维肋管GGH能更好解决腐蚀、结垢和堵灰等问题，与MGGH相比，无水泄漏腐蚀风险。
3.3 负荷适应能力：两种方案均新增辅助蒸汽加热装置，可确保在锅炉全负荷运行范围换管式热器净烟温大于80℃。
3.4三维肋管GGH系统和控制简单，故障点少，无水系统、无须调整，便于维修，重量轻，并可有效利用现有回转式GGH的框架和基础，利旧程度高，施工时间短。
3.5 节能效果：三维肋管式换热器仅有一台热净烟气再循环风机的电耗，远小于MGGH多台循环水泵的电耗，但MGGH可将水媒质吸收的多余热量加热凝结水，提高汽机效率。两种方案均可降低机组综合煤耗。
3.6 投资预算：三维管式GGH系统相较传统MGGH系统运行维护成本每年节省约200万元，设备土建施工费用节省约300万元，因此优势明显。
4、结论
经详细分析论证，广东省韶关粤江发电有限责任公司最终确定选用三维肋管式GGH替代原有回转式GGH，计划2017年1月对两台600MW机组改造。项目完工后，机组净烟气温度控制在80℃以上，新增三维肋管式GGH消除了漏风率，同时解决烟囱腐蚀及冒“白烟”问题。
参考文献
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[2]李晓金;甄志;;取消GGH后湿法烟气脱硫系统设计方案[J];中国电力;2010年11期.
[3]李春萱;黄淑芳;杨征;房靖华;;气-气换热器在湿法烟气脱硫中的新应用[J];热力发电;2006年07期.
论文作者:王义
论文发表刊物:《电力设备》2016年第11期
论文发表时间:2016/8/24
标签：烟气论文; 机组论文; 水系论文; 热媒论文; 系统论文; 换热器论文; 冷却器论文; 《电力设备》2016年第11期论文;