李 俊

（杭州華電半山發(fā)電有限公司，杭州 310015）

杭州華電半山發(fā)電有限公司4，5號機組配備1套煙氣脫硫裝置，運行中存在煙氣中粉塵含量較高、設備容易結垢、堵塞以及系統(tǒng)運行能耗較大，運行費用高等問題，特別是煙氣換熱器（GGH）換熱元件表面積灰結垢的現象日趨嚴重，靠日常的空氣吹掃與高壓水沖洗已無法維持GGH的正常運行時間，停用沖洗的次數大大增加，停用沖洗的間隔日益縮短，已嚴重影響到系統(tǒng)運行電耗和主機負荷電量。從安全性、經濟性等方面考慮，決定更換GGH全部換熱元件。

1 改造后設備情況

GGH換熱元件改型工程是針對脫硫GGH的運行現狀進行的改型設計，采用新型大流量直通高效、無堵塞、易清潔、搪瓷蓄熱波紋板；對GGH換熱面積、換熱效率、蓄熱波紋截面板高度、蓄熱波紋板高度等進行重新計算和設計；更換換熱元件。

改造后換熱元件的技術性能如下：換熱元件高度從原來的650 mm降低至400 mm；煙氣壓降（額定工況）設計為340 Pa；凈煙氣壓降（額定工況）設計為310 Pa；額定工況下凈煙氣出口溫度保證大于80℃；凈煙氣最低出口溫度保證大于72℃；換熱元件選用大流量直通L型，不易積灰，積灰后也容易沖洗，防堵能力較強；耐沖蝕力較強；搪瓷涂層厚度均勻、表面光潔度好、有極好的邊緣包裹、搪瓷附著力高、元件柔韌性好、單位面積氣孔率低、強耐腐蝕。

2 對經濟運行的影響

2.1 減少增壓風機功耗損失

脫硫裝置中增壓風機與漿液循環(huán)泵采用6 kV電機，降低這兩個設備的運行電耗對整套系統(tǒng)的節(jié)能降耗有重大作用。

GGH換熱元件更換改造前后脫硫系統(tǒng)各參數的對比情況如表1所示?？梢钥闯觯瑩Q熱元件更換后，在同樣煙氣量的工況下，GGH壓差下降了0.573 kPa，增壓風機動葉開度下降了13.9%，電流下降了34 A，每小時可節(jié)約電量293 kWh，按0.3元/kWh計算，每天可節(jié)約電費2 111元。

2.2 減少人工沖洗次數

原來每年因GGH堵塞需要停用系統(tǒng)進行離線高壓水沖洗4～5次，每次沖洗必須停用系統(tǒng)3～5天，影響脫硫系統(tǒng)投用率，進而影響脫硫電價補貼。改造后沖洗可減少2～3次，每年可節(jié)約成本16～24萬元。

2．3 減少GGH堵塞對負荷的影響

GGH的堵塞大大增加了增壓風機電流，能耗明顯上升。經統(tǒng)計，原來因GGH堵塞引起的直接負荷損失為42～50萬元/年，脫硫電價補貼損失與直接負荷損失成正比關系，因此脫硫電價補貼損失與發(fā)電量的間接經濟效益損失巨大。改造后GGH保持暢通，對機組帶負荷基本無影響，經濟損失降至最低，換熱元件更換前后情況如圖1，2所示。

圖1 GGH換熱元件更換前

3 對安全運行的影響

圖2 GGH換熱元件更換后

改造前由于煙氣通道嚴重堵塞，GGH壓差高位運行，已發(fā)生過數次在加負荷時發(fā)生增壓風機出現喘振現象，引起旁路擋板“保護開”動作，甚至還發(fā)生過一次失速報警引起系統(tǒng)跳閘事故。

改造后，GGH的換熱元件高度降低，壓差大大減少，煙氣通過能力增強，系統(tǒng)阻力大幅度減小。煙氣溫度達到設計要求：吸收塔進口溫度上升了17℃，未超過吸收塔運行的安全溫度，同時出口凈煙氣溫度達到83℃，不會發(fā)生煙囪冷凝。經過一段時間運行后，在低負荷運行時凈煙氣溫度也能高于75℃，滿足設備安全運行要求。

4 改造后GGH壓差的保持

GGH換熱元件更換后，采取了一系列有效措施減緩GGH的堵塞速率，維持GGH壓差在較低水平，從而降低脫硫運行電耗。

4.1 提高除塵器效率

日常運行中加強電除塵器的運行監(jiān)控與方式調整，調整電除塵器運行參數，將數值控制在有效范圍內，從而降低出口濁度，對減緩GGH積灰堵塞有積極作用。運行人員可根據具體負荷與實際燃用煤種進行合理及時的運行參數調整；制定合理的振打程序，克服二次揚灰；提高電除塵器輔助設備的運行可靠性，勤檢查、勤維護、及時報修，努力提高倉泵、輸灰空壓機等輔助設備的運行可靠性，防止電場跳閘。采取以上措施后，電場出口的濁度百分比下降了2%～5%。

4.2 減少凈煙氣中的漿液攜帶量

適當降低吸收塔液位，減少漿液攜帶量。根據運行指導手冊，低負荷時減少1臺漿液循環(huán)泵運行，在節(jié)電的同時，可以減少飽和煙氣的漿液攜帶量。因此平時盡量減少最上層漿液循環(huán)泵的使用時間，通過其他方式來抵消其對脫硫效率的影響，使GGH換熱元件表面基本無漿液沉積。

表1 改造前后脫硫系統(tǒng)各參數對比

表2 GGH部份參數對比

增強除霧器的除霧效果。加強對鍋爐負荷及煙氣流量變化、除霧器壓差的監(jiān)視；吸收塔系統(tǒng)水平衡破壞，除霧器自動程序無法執(zhí)行時，應出石膏、排漿至事故漿罐，以保證除霧器沖洗不因外界因素而短暫停運，將壓差控制在正常范圍內；手動控制除霧器的沖洗頻率以減少通道堵塞，提高除霧效果。

4.3 改善吸收塔漿液品質

做好日?；瘜W分析，每日做好跟蹤檢測與運行分析，并根據分析結果及時調整運行方式。發(fā)現漿液中的碳酸鈣含量偏高時，通過減少石灰石漿液的加入量，調整優(yōu)化pH設定值等手段來控制；發(fā)現漿液中的亞硫酸鈣含量偏高，通過調整氧化風機的使用臺數來控制；漿液中的氯離子含量偏高時，通過定期排放吸收塔漿液來控制。

按照運行手冊規(guī)定將吸收塔漿液密度嚴格控制在1 080～1 090 kg/m3，防止凈煙氣攜帶的漿液過多。嚴格執(zhí)行定期加入吸收塔消泡劑的規(guī)定，防止?jié){液起泡。

4.4 優(yōu)化壓縮空氣吹掃

（1）在采取24 h連續(xù)吹掃的基礎上，將上、下層分次吹掃改為上層2次、下層1次的吹掃方式，增強吹掃力度，以減緩積灰速率。同時增加1套GGH壓縮空氣吹掃機作為備用，并將吹掃壓力提高至0.8～0.9 MPa，大大增強了吹掃效果。

（2）加強蒸汽吹掃，采取每天1次的吹掃方式，在壓縮空氣連續(xù)吹掃的基礎上通過高壓高溫蒸汽吹掃來進一步鞏固最小壓差，減緩積灰速率。

（3）在GGH壓差未達到基礎壓差的1.5倍時提前進行高壓水沖洗，并盡量在鍋爐負荷較低情況下操作。要求按時吹掃，嚴格考核，同時密切注意入口粉塵變化與GGH壓差的上升速率，及時調整高壓水沖洗頻次。

采取壓縮空氣連續(xù)吹掃與每天1次的蒸汽吹掃相結合的方式后，GGH高壓水沖洗的頻率大為減少。GGH換熱元件更換運行半年多后，GGH部分參數對比情況如表2所示，可見在機組負荷基本相同的情況下，GGH壓差只增加了0.085 kPa，說明改造成功，運行采取措施有效可行，壓差未有明顯上升，保持良好。

由于在多次高壓水沖洗過程中發(fā)現多個下層噴嘴出現堵塞的情況，可采取高壓水沖洗后及時進行空氣吹掃，并進行吹掃程序的手動控制優(yōu)化，跳過上層，先進行下層吹掃。排除管路內積水，防止噴嘴處因潮濕而粘灰堵塞。

煙氣系統(tǒng)停用且短時不恢復時應停用所有漿液循環(huán)泵，以免漿液進入GGH。

5 結語

在GGH更換前，曾多次因GGH壓差高導致脫硫系統(tǒng)停運進行離線沖洗，更換GGH換熱元件并采取相關措施后，脫硫系統(tǒng)運行情況良好，GGH壓差上升緩慢，沖洗間隔明顯拉長，未發(fā)生因GGH壓差升高而導致的系統(tǒng)停運，大幅度減少了停用檢修時間，節(jié)能降耗作用顯著。

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