摘要:當(dāng)前我國(guó)正在推行節(jié)能減排政策,由于去除煙氣換熱器(GGH)會(huì)出現(xiàn)冒白煙的情況,在超低排放形勢(shì)下,多數(shù)電廠企業(yè)會(huì)改造增設(shè)一個(gè)低溫?zé)煔鈸Q熱器(MGGH)來(lái)進(jìn)行優(yōu)化。但由于技術(shù)和安裝受限,MGGH 在運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)一些問(wèn)題。本文結(jié)合某能源公司的改造項(xiàng)目,對(duì)其測(cè)試過(guò)程中 MGGH 系統(tǒng)運(yùn)行存在的問(wèn)題進(jìn)行分析,并提出改進(jìn)對(duì)策以供同行參考。
為了改善大氣環(huán)境質(zhì)量,國(guó)家對(duì)火電行業(yè)制定了相關(guān)的排放標(biāo)準(zhǔn),要求采取措施進(jìn)行污染治理。根據(jù)國(guó)家、地方和粵電集團(tuán)相關(guān)通知精神,某能源有限公司充分考慮環(huán)保指標(biāo)優(yōu)者優(yōu)先上網(wǎng)發(fā)電的國(guó)家節(jié)能減排政策,積極開(kāi)展超低排放和節(jié)能綜合升級(jí)改造項(xiàng)目工作,改造的目標(biāo)定為:1#、2#機(jī)組的煙氣NOX、SO2、煙塵的排放濃度分別控制在 50mg/Nm3、35mg/Nm3、5mg/Nm3以內(nèi),并輔以汽輪機(jī)通流改造增容、循環(huán)水泵高低速改造、熱力系統(tǒng)優(yōu)化改造等節(jié)能改造措施,積極承擔(dān)社會(huì)責(zé)任,改變電力企業(yè)生產(chǎn)形象,實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。在此改造項(xiàng)目中,為進(jìn)行煙囪防腐和避免冒白煙的問(wèn)題,將 1#和 2#機(jī)組的 GGH系統(tǒng)改為 MGGH 系統(tǒng)。本文將從其改造概況、測(cè)試及正式運(yùn)行中存在的問(wèn)題及其對(duì)策兩個(gè)方面進(jìn)行詳細(xì)分析。
1 MGGH 系統(tǒng)設(shè)備改造概況
將 1#、2#機(jī)組原回轉(zhuǎn)式 GGH 改造為無(wú)煙氣泄漏的熱媒管式 MGGH,并滿足設(shè)計(jì)工況煙囪入口煙溫大于 80℃的要求。熱媒管式 MGGH 系統(tǒng)是一個(gè)封閉的、獨(dú)立運(yùn)行的系統(tǒng),其投運(yùn)與否不影響電廠現(xiàn)有系統(tǒng)的運(yùn)行。該系統(tǒng)以熱媒水為介質(zhì),通過(guò)管式換熱器將熱量在脫硫塔前的高溫?zé)煔夂蜐袷匠龎m器出口的低溫?zé)煔庵g進(jìn)行傳遞。一方面,可以將脫硫塔入口煙氣溫度降低,減少脫硫噴水量。另一方面,可以將濕式除塵器出口煙氣溫度提高,降低低溫?zé)煔鈱?duì)煙囪的腐蝕,及煙囪出口冒“白煙”情況。熱媒管式 MGGH 系統(tǒng)主要包含八個(gè)主要的分系統(tǒng),分別是煙氣冷卻器(煙氣降溫器)系統(tǒng)、煙氣再熱器(煙氣加熱器)系統(tǒng)、熱媒水循環(huán)系統(tǒng)、輔助蒸汽系統(tǒng)、吹灰系統(tǒng)、補(bǔ)水系統(tǒng)、加藥系統(tǒng)、水沖洗系統(tǒng)。
1.1 一級(jí)換熱器(煙氣冷卻器)
一級(jí)換熱器采用管式換熱器,安裝于引風(fēng)機(jī)出口煙道上,接口尺寸應(yīng)與安裝位置煙道尺寸相配套。換熱器進(jìn)口煙氣溫度 128℃(設(shè)計(jì)煤種,BMCR 工況),降溫段出口煙氣溫度不高于 85℃,進(jìn)口熱媒水溫度:70℃,出口熱媒水溫度110.4℃。
1.2 二級(jí)換熱器(煙氣再熱器)
二級(jí)換熱器采用管式換熱器,原則上安裝位置在脫硫吸收塔后的煙道上,位于新增濕式電除塵器后方,接口尺寸應(yīng)與脫硫島的煙道尺寸相配套。二級(jí)換熱器進(jìn)口煙氣溫度 47℃,出口煙氣溫度不低于80℃,進(jìn)口熱媒水溫度 110.4℃,出口熱媒水溫度 70℃。
300MW 工況下輔助蒸汽耗量為 5t/h,可保證凈煙氣溫度不低于 80℃。
換熱器出口煙氣溫度(煙囪入口):600MW 工況不投輔助蒸汽加熱時(shí),煙氣再熱器出口煙氣溫度(煙囪入口)不低于 80℃;450MW 工況不投入輔助蒸汽加熱時(shí),煙氣再熱器(升溫段)出口煙氣溫度不低于 78℃;450MW 工況投入輔助蒸汽加熱時(shí),煙氣再熱器(升溫段)出口煙氣溫度不低于 80℃;300MW 工況不投入輔助蒸汽加熱時(shí),煙氣再熱器(升溫段)出口煙氣溫度不低于 70℃,投入輔助蒸汽加熱時(shí),煙氣再熱器(升溫段)出口煙氣溫度不低于 80℃。
2 MGGH 系統(tǒng)改造運(yùn)行中存在的問(wèn)題及對(duì)策
2.1 MGGH 系統(tǒng)改造測(cè)試運(yùn)行中存在的問(wèn)題及對(duì)策
MGGH 系統(tǒng)在安裝完畢并完成單體、分系統(tǒng)試運(yùn)后,應(yīng)先進(jìn)行測(cè)試運(yùn)行,確保能安全順利地完成整套啟動(dòng)并移交生產(chǎn),發(fā)現(xiàn)并及時(shí)解決系統(tǒng)可能存在的問(wèn)題,使改造后 1 號(hào)機(jī)組脫硫系統(tǒng)及設(shè)備能夠長(zhǎng)期安全可靠地運(yùn)行。測(cè)試運(yùn)行包括以下9 項(xiàng)內(nèi)容:
(1)MGGH 水壓試驗(yàn);
(2)1 號(hào)機(jī) MGGH 分系統(tǒng)調(diào)試;
(3)MGGH 系統(tǒng)上水;
(4)MGGH 蒸汽吹灰器調(diào)試;
(5)MGGH 熱媒循環(huán)水泵試轉(zhuǎn);
(6)濕電循環(huán)水系統(tǒng)調(diào)試;
(7)MGGH 加藥裝置加藥試轉(zhuǎn);
(8)MGGH 聲波吹灰器調(diào)試;
(9)MGGH 聯(lián)鎖試驗(yàn)。
在測(cè)試過(guò)程中,發(fā)現(xiàn) MGGH 系統(tǒng)存在如下問(wèn)題:
(1)MGGH 補(bǔ)水泵振動(dòng)偏大,前驅(qū)動(dòng)端 18mm/s;后驅(qū)動(dòng)端 24.3 mm/s;
(2)MGGH 熱媒水泵 A 遠(yuǎn)方啟動(dòng)電流 281.23A 相對(duì) 2#機(jī)組電流偏大;母管出口壓力 0.50MPa 相對(duì) 2#機(jī)組母管出口壓力偏??;
(3)MGGH 輔助蒸汽加熱器入口熱媒水溫度測(cè)點(diǎn)和煙氣加熱器出口熱媒水母管溫度測(cè)點(diǎn)不準(zhǔn)確。上述 3 點(diǎn)問(wèn)題主要是在測(cè)試中系統(tǒng)設(shè)置出錯(cuò)導(dǎo)致的,經(jīng)過(guò)火電人員處理,即可恢復(fù)正常。
2.2 MGGH 系統(tǒng)改造正式運(yùn)行中可能存在的問(wèn)題及對(duì)策
在通過(guò)測(cè)試后,MGGH 系統(tǒng)在正式運(yùn)行中還可能存在磨損、泄漏、腐蝕等問(wèn)題。
(1)MGGH 系統(tǒng)的腐蝕問(wèn)題及對(duì)策。由于整個(gè) 1#機(jī)系統(tǒng)排放的煙氣為 SO3,即使經(jīng)過(guò)了超潔凈改造,其煙氣中仍不可避免存在一定量的 SO3,在與空氣中的水化學(xué)反應(yīng)后就會(huì)形成硫酸。由于 MGGH 為低溫 GGH 系統(tǒng),當(dāng)硫酸煙氣接觸到的金屬表面溫度小于煙氣的凝聚點(diǎn)時(shí),就會(huì)產(chǎn)生低溫腐蝕。
這種腐蝕不可避免,其解決對(duì)策只能是通過(guò)采取控制措施來(lái)減緩腐蝕的速率,提高系統(tǒng)的使用壽命。具體來(lái)講,在設(shè)計(jì)集箱出的穿墻管、煙道等部位時(shí),盡量采用密封滿焊的方法,并在外側(cè)部位設(shè)置密封盒子,確保煙道的密封性,避免煙氣與水蒸氣混合發(fā)生化學(xué)反應(yīng),降低低溫腐蝕的速率。
(2)MGGH 系統(tǒng)的磨損問(wèn)題及對(duì)策。由于 MGGH 為低溫GGH 系統(tǒng),其煙道內(nèi)的溫度通常低于 150℃,在這種溫度下的煙氣灰粒要比高溫時(shí)的硬度更高,其磨損性也更強(qiáng)。且由于 MGGH 系統(tǒng)的換熱管內(nèi)媒介為水,一旦磨損到管道穿孔或破裂,則會(huì)讓管道內(nèi)的水流入煙道中,加速煙道的腐蝕效果與積灰問(wèn)題,甚至影響到整個(gè)系統(tǒng)的正常運(yùn)行。
為避免由于低溫 GGH 系統(tǒng)的特性導(dǎo)致的磨損問(wèn)題,可以通過(guò)控制煙氣速度、優(yōu)化煙道結(jié)構(gòu)來(lái)減緩這種磨損。具體來(lái)講,在 MGGH 系統(tǒng)除塵器前面的受熱面,應(yīng)將煙氣速度控制在 9m/s 以內(nèi),對(duì)于之后的受熱面則要控制在 14m/s 以內(nèi)。
(3)MGGH 系統(tǒng)的泄漏問(wèn)題及對(duì)策。結(jié)合前面兩個(gè)問(wèn)題的分析可知,其泄漏問(wèn)題多是由于腐蝕及磨損導(dǎo)致的,其原因也主要是材質(zhì)及結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的問(wèn)題。具體來(lái)講,材質(zhì)選擇主要應(yīng)挑選高品質(zhì)的,具有優(yōu)秀防腐蝕性能和耐磨性能的奧氏體或鐵素體不銹鋼。結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)主要是通過(guò)使用防磨性能較好的 H 形片管鋪設(shè)煙管,并將焊縫設(shè)置在煙道外側(cè),保持煙道內(nèi)的光滑度,提高防腐、防磨損的效果,減少泄漏問(wèn)題出現(xiàn)的可能性。
3 結(jié)語(yǔ)
總的來(lái)說(shuō),在超低排放形勢(shì)下,越來(lái)越多的火電廠在進(jìn)行改造時(shí)選擇使用 MGGH 系統(tǒng)。MGGH 系統(tǒng)改造運(yùn)行中需要注意其測(cè)試過(guò)程和運(yùn)行過(guò)程中存在的問(wèn)題。對(duì)于其在正式運(yùn)行中經(jīng)常出現(xiàn)的泄漏、腐蝕、磨損問(wèn)題,可以通過(guò)選擇合適的不銹鋼管材、設(shè)置合理的煙氣速度、優(yōu)化煙道結(jié)構(gòu)來(lái)減緩腐蝕速率,有效控制 MGGH 系統(tǒng)的運(yùn)行問(wèn)題,從而提高其使用的普遍性。