某1000MW机组MGGH技术应用分析

2016-05-30 20:12袁智周鹏张志良
水能经济 2016年3期
关键词:电除尘预器冷却器

袁智 周鹏 张志良

【摘要】针对传统湿法脱硫系统中烟气-烟气再热器(RGGH)阻力大、腐蚀严重、二次污染等问题,本文介绍了MGGH技术的工艺原理,并以某1000MW机组为例,将其与传统RGGH进行了技术、经济比较,比较结果表明采用MGGH技术进行改造,能够有效提高SO3脱除率,电除尘效率,实现烟气余热利用、烟气零泄漏,满足环保要求。

【关键词】MGGH;余热利用;1000MW;脱硫;除尘

引言

随着“史上最严”的中国火电大气污染物排放新标准的执行,煤电企业面临空前的环保压力。目前国内火电机组脱硫后净烟气加热多采用RGGH(烟气-烟气换热器),RGGH的腐蚀、堵塞、泄漏等问题突出,严重影响燃煤火电机组环保达标,因此不少火电企业探寻适合新形势的烟气超低排放技术。

低低温烟气处理系统(Mitsubishi recirculated nonleak type gas-gas heater,MGGH)是源自日本三菱公司。该工艺中,原烟气加热热媒水,加热后的热媒水通过循环泵加压,加热净烟气。该工艺系统具有无泄漏、不易堵塞、无二次污染、系统稳定性高等特点。

1、MGGH工艺原理

MGGH工艺流程及系统如图1、2所示,在锅炉空预器后(或电除尘后)设置烟气冷却器,回收烟气余热,通过热媒水闭式循环,在烟气加热器中释放热量,加热脱硫后的净烟气。对于布置在空预器后的烟气冷却器,原烟气烟温由120~130℃降到90~100℃,烟气实际流量降低,可以除去绝大部分SO3,并提高除尘效率。净烟气烟温由40~50℃,加热至75~80℃,解决了烟囱出口石膏雨现象。

2、MGGH技术在1000MW机组中应用设计

2.1 MGGH换热器布置方案

某1000MW机组MGGH烟气冷却器采用顺排H型翅片管,两级布置。第一级布置在空预器与电除尘之间的水平烟道,第二级布置在脱硫吸收塔入口水平烟道。MGGH烟气加热器采用顺排螺旋型翅片管,布置在湿式电除尘出口垂直烟道。管排顺排布置有利于降低烟气阻力。空预器出口烟气由123℃经第一级烟气冷却器降至100℃,进入电除尘,经过引风机、增压风机后烟气升温至110℃,经第二级烟气冷却器降至100℃后进入吸收塔,吸收塔出口净烟气经烟气加热器加热,净烟气烟温由48℃加热至78℃。

通过该工艺,可以达到烟气余热利用、提高除尘与脱硫效率,缓解电除尘后设备及烟囱等的腐蚀问题。

2.2 MGGH技术方案说明

2.2.1 防止磨损的技术措施:在空预器后高灰环境下,通过CFD计算机对烟气流场分析,合理布置换热器入口烟道烟气导流板,防止形成烟气走廊;换热器前设置两排防磨假管,前三排换热管加装防磨瓦;选用具有自清灰、防磨性能的H型翅片管。

2.2.2 防止积灰措施:选取合理的烟气流速;选用具有自清灰、防磨性能的H型翅片管;设置蒸汽吹灰;机组停运时根据需要进行水冲洗。

2.2.3 防腐蚀措施:控制换热管进出口水温,保证换热管管壁温度在酸露点以上,可大幅降低腐蚀速度,换热器温度选取见表1;针对不同区域、工况,合理选取换热管管材,在空预器后,烟气温度较高烟气冷却器可选择20号刚才,在脱硫吸收塔前烟气温度较低,烟气冷却器可选择ND钢,在脱硫吸收塔后,烟气温度较低,烟气处于饱和状态,且带有小液滴,烟气腐蚀性较强,且考虑投资,可选择2205、316L、ND钢分段布置的组合形式。

3、MGGH与RGGH在1000MW机组运行中的性能比较

3.1技术分析

3.1.1节能降耗,降低运行成本,在空预器后布置烟气冷却器,电除尘入口烟温由123℃降低到100℃左右,烟气流量降低4%,引风机电耗随之下降4%,同时烟气温度的降低,降低了烟气流量,可提高除尘效率、降低脱硫水耗,提高脱硫效率,延长脱硫塔内零部件的使用寿命。

3.1.2解決了湿法脱硫工艺中SO3腐蚀难题,在空预器后,烟气经烟气冷却器,烟气进一步降低,烟气中的SO3与水分子相结合形成酸性小液滴,经由高浓度的飞灰吸附之后较易被电除尘捕捉并除掉,有效避免了SO3对下游设备的腐蚀。

零烟气泄漏,能有效利用烟气余热。MGGH工艺采用管式烟气加热器,无泄漏。

综上所述MGGH与RGGH的技术对比分析如表2。

3.2经济性分析

由于机组排烟温度较低,原烟气回收余热与净烟气加热所需热量基本持平。若排烟温度高于设计值123℃,富裕的热量可用作用作加热凝结水等其他用途。

4、结论

4.1 MGGH具有运行稳定性高、无烟气二次污染、

年运行费用低、SO3高脱除率、提高电除尘效率。

4.2 MGGH工艺在国内外已有多台大型机组业绩,此技术负荷国内燃煤电厂节能降耗的发展需求。

4.3 MGGH烟气加热器运行环境腐蚀性较强,需合理选择换热管管材,使设备寿命与设备投资满足项目要求。

作者简介: 袁智(1985.2-), 男, 汉族,重庆人,硕士, 从事电厂节能技术研究及应用 2011年毕业于浙江大学 动力工程及工程热物理专业。

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