陸海榮，王剛，劉剛

(蘇州熱工研究院有限公司，江蘇 蘇州 215004)

圖1 MGGH系統(tǒng)示意

0 引言

隨著國家對火力發(fā)電企業(yè)節(jié)能、環(huán)保要求的日趨嚴苛，超低排放技術的研發(fā)和應用得以快速發(fā)展[1-4]。為了深度回收低品位的煙氣余熱，火力發(fā)電企業(yè)必須加裝一系列的余熱利用和余熱轉移設備。自2014年起，各火力發(fā)電企業(yè)對低低溫煙氣處理(MGGH)系統(tǒng)的需求呈井噴式增長。MGGH的本質是兩級煙氣-水換熱器，主要布置在鍋爐空氣預熱器出口與干式靜電除塵器之間的煙道上，主體由煙氣放熱器和煙氣再熱器組成，利用鍋爐低品質煙氣的余熱加熱脫硫后濕式電除塵器出口的濕煙氣，抬升煙氣溫度，以消除煙囪冒白煙的現(xiàn)象。

目前，國內外已有很多學者對MGGH展開相關研究，主要集中在MGGH的熱經濟性理論分析、煙氣系統(tǒng)的優(yōu)化設計、運行事故分析等方面，而從工程實際應用角度，考察MGGH投運性能方面的分析則比較少，且性能評價中考慮外部影響因素較少[4-7]。投運MGGH后，在進行性能評價時不僅要考慮煙氣溫差、換熱器煙氣側壓降、水側總壓降等，同時還要將蒸汽消耗量、除鹽水循環(huán)水量、電耗等指標納入分析范圍，對MGGH投運進行綜合評價，并提出運行調整意見。

1 機組概況

本文所述機組鍋爐系東方鍋爐廠有限公司生產的1 000 MW超超臨界參數、變壓運行、單爐膛、一次中間再熱、前后墻對沖燃燒、平衡通風、固態(tài)排渣、全鋼懸吊結構П型鍋爐。機組同步新建熱媒水管式MGGH及其附屬設備，分別為安裝在干式電除塵器(ESP)前的煙氣放熱器和安裝在濕式電除塵器(WESP)與煙囪入口之間的煙氣再熱器及其輔助設備，系統(tǒng)如圖1所示(圖中：SCR為選擇性催化還原)。

2 MGGH熱經濟性計算

MGGH設計參數見表1、表2，表中數值為標態(tài)下最大連續(xù)出力(BMCR)工況參數，除注明外均為濕基、實際含氧量。

2.1 煙氣流量計算

基于煙氣放熱器和煙氣再熱器進、出口煙道直段長度不滿足速度場法測量流量的現(xiàn)狀，擬采用鍋爐煙風量平衡計算方法來確定煙氣流量。

表1 煙氣放熱器設計參數

表2 煙氣再熱器設計參數

表3 MGGH運行試驗測量結果

2.2 煙氣成分、煙氣溫度測量

用標定合格的煙氣分析儀，按網格法測量煙氣放熱器出口截面各測點的煙氣成分(O2，CO2，CO等)。根據煙氣組分確定煙氣流量；根據煙氣放熱器和再熱器的進、出口煙道截面尺寸，確定煙氣溫度分布場測量網格，并利用熱電偶進行測量。其他測量參數不再一一敘述，試驗測量結果見表3(THA工況為額定出力工況)。

2.3 節(jié)能性評價

BMCR工況下，煙氣放熱器出口煙氣溫度為84.3 ℃，煙氣再熱器出口煙氣溫度為80.4 ℃，煙氣放熱器和再熱器煙氣側壓降分別為360 Pa和616 Pa，熱媒水側總壓降為0.870 MPa，除熱媒水側總壓降外，實測各項考核指標均達到設計保證值。

75%THA工況下，煙氣放熱器出口煙氣溫度為86.6 ℃，煙氣再熱器出口煙氣溫度為80.6 ℃，煙氣放熱器和再熱器煙氣側壓降分別為245 Pa和443 Pa，熱媒水側總壓降為0.916 MPa，除熱媒水側總壓降和輔助加熱蒸汽流量外，其他各項考核指標均達到設計保證值。

50%THA工況下，煙氣放熱器出口煙氣溫度為84.9 ℃，煙氣再熱器出口煙氣溫度為80.2 ℃，煙氣放熱器和再熱器煙氣側壓降分別為180 Pa和320 Pa，熱媒水側總壓降為0.907 MPa，除熱媒水側總壓降外，其他的各項考核指標均達到設計保證值。

綜上所述，各試驗工況下，除水側總壓降稍大于保證值外，其他性能指標均達到設計標準，滿足使用需求。

3 MGGH系統(tǒng)蒸汽消耗、電耗統(tǒng)計分析

MGGH改造安裝投運后，引風機與增壓風機新增煙氣總阻力增加，勢必導致機組整體的能耗增加；同時，由于排煙溫度降低，引風機與增壓風機入口體積流量會相應減少。通過計算，采用MGGH之后，由于風量減少導致的引風機電耗下降完全可以抵消引風機因為阻力增加所帶來的電耗增加，因此增加受熱面后不會影響引風機、增壓風機的正常出力。

燃煤電廠鍋爐排煙大部分采用MGGH工藝，將除塵器入口煙氣溫度降到90 ℃左右，結合濕法脫硫，可實現(xiàn)煙塵超低排放。實踐證明，機組MGGH運行以來，電除塵器及下游設備的低溫腐蝕問題一直存在，影響設備的可靠運行，建議不僅要追求煙溫的降低，同時要關注后續(xù)設備腐蝕問題。加裝MGGH后蒸汽消耗、除鹽水循環(huán)水量、總電耗均有所改變，見表4。

表4 MGGH經濟性指標

BMCR工況下，除鹽水循環(huán)水量為1 007 t/h，熱媒水管式MGGH總電耗為355.9 (kW·h)/h，均低于初始設計值，經濟性達到了考核要求；同時，在BMCR工況下，換熱器噪聲、輔助設備噪聲均符合GB/T 50087—2013 《工業(yè)企業(yè)噪聲控制設計規(guī)范》。75%THA工況下，除鹽水循環(huán)水量為928.2 t/h，熱媒水加熱用蒸汽耗量(即輔助蒸汽加熱流量，主要用于特殊工況或環(huán)境下輔助加熱尾部濕煙氣)為9.96 t/h。50%THA工況下，除鹽水循環(huán)水量為879.6 t/h，熱媒水加熱用蒸汽耗量為5.75 t/h。因此，綜合考慮MGGH各項指標，某些特殊工況運行時可適當調整煙氣放熱器進水流量和旁路流量，以降低熱媒水加熱用蒸汽耗量至保證值，保證系統(tǒng)經濟運行。

4 結束語

(1)加裝MGGH系統(tǒng)后，煙氣溫差、換熱器煙氣側壓降、水側總壓降滿足設計要求；同時，對蒸汽量消耗、除鹽水循環(huán)水量、電耗等性能指標進行綜合評價，并考慮MGGH系統(tǒng)整體投運對機組設備的影響，相關數據和評價結論可為同類型機組的改造提供參考。

(2)運行過程中需控制煙速，以提高MGGH設備運行的可靠性和使用壽命。

(3)通過MGGH系統(tǒng)改造，可實現(xiàn)煙氣零泄漏，提高系統(tǒng)的脫硫效率；MGGH系統(tǒng)阻力較低，有助于降低機組能耗，同時還能消除煙囪尾翼，減少視覺污染。但加裝MGGH后將導致煙氣最終排放溫度下降，需要采取對應的防腐措施以降低煙氣對煙囪的腐蝕。

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[2]王中偉,李超，于麗新.350 MW燃煤機組加裝MGGH系統(tǒng)設計方案的制定[J].環(huán)境保護與循環(huán)經濟，2014，34(2):42-47.

[3]張銳,信丹丹,孫曉菲.熱管技術在降低電站鍋爐排煙溫度中的應用[J].電站系統(tǒng)工程，2011,27(3):23-25.

[4]劉宇鋼,羅志忠,陳剛，等.低溫省煤器及MGGH運行中存在典型問題分析及應對措施探討[J].東方鍋爐，2015(2):32-36.

[5]劉宇鋼,羅志忠,陳剛，等.低溫省煤器及MGGH運行中存在典型問題分析及對策[J].東方電氣評論，2016,30(2):31-35.

[6]王斌斌,仇性啟.熱管換熱器在煙氣余熱回收中的應用[J].通用機械，2006(3):61-65.

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