烟气脱硫脱硝除尘一体化技术_珠海发电厂1\2号机组烟气脱硫系统GGH防堵塞技术分析
时间：2019-04-09 03:15:33 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：珠海电厂通过GGH换热元件的化学清洗及蒸汽吹灰改造，有效的解决了脱硫系统GGH堵塞问题。 关键词：GGH；换热元件；堵塞；改造 Abstract：By the chemical cleaning of the GGH heat exchanger components，and the steam soot blowing transformation，Zhuhai Power Plant effectively solves the FGD system GGH blocking problem.
Key Words: GGH；heat exchanger components；blocking；transformation
中图分类号：TM62 文献标识码： A 文章编号：
GGH简介
珠海发电厂1、2号机组采用石灰石－石膏湿法烟气脱硫工艺，系统设置一台旋转式再热式热交换器（GGH），其工作原理是，原烟气（未经处理）与来自吸收塔的洁净烟气进行热交换后被冷却，被冷却的原烟气进入吸收塔与喷淋的吸收剂浆液接触反应以除去SO2。脱硫后的饱和烟气（50℃左右）经除雾器后进入GGH的升温侧被加热至80℃以上，然后从脱硫系统净烟气出口挡板进入烟囱排入大气[1]。
珠海发电厂1、2号机组脱硫烟气加热器（GGH）是由丹麦Howden公司制造的旋转式再热式热交换器，型号为33GVN500，换热元件盒由成型的换热片压装而成，换热片是由0.75mm厚的脱碳钢、表面镀搪瓷0.4mm制成。GGH由22kW变频主、备驱动电机驱动。GGH转子构架由考登钢板制成，通过中心筒与转子外缘的径向分隔板将转子分为24个扇区，每个扇区隔仓中安装18个换热元件盒，整个转子共有432个换热元件盒。GGH的吹扫介质分别为压缩空气、低压水、高压水，日常吹灰原设计采用压缩空气。按照设计要求，换热元件正常情况下使用6Bar压缩空气每8小时吹扫一次，流量为3384kg/h；使用100Bar高压水每4－6周冲洗一次，流量为3.16L/s。换热元件盒在设计条件下使用寿命为50000小时（约6年）。换热元件由紧凑型波纹板组成，型号为HS8e，设计压降965Pa[2]。
GGH运行维护存在的问题
我厂GGH自2006年投运以来，换热元件的结垢堵塞是最常见的问题，目前腐蚀问题尚不明显，在设备日常运行中遇到的问题主要为：
GGH压差增加到1500Pa以上，导致增压风机出力增大，需要被迫开旁路、关小动叶等方式运行；
GGH差压不断升高，常规的压缩空气吹扫无法满足需要，必须经常进行在线人工高压水冲洗。自从06年8月投运至09年，两台GGH因为压差过高停运进行人工高压水冲洗（冲洗压力为460Bar）共计12次，每台GGH平均4个月要人工冲洗一次，每次5－7天；
不论是采用停机冲洗或在线冲洗，由于无法彻底冲洗干净而出现恶性循环，只能对差压增加有一定的减缓作用，冲洗间隔越来越短。目前采用的是在GGH内部进行冲洗，冲洗效果远不如吊出来单个冲洗干净，然而吊出冲洗再回装、耗时过长，只有机组大小修期间才有可能进行；
长时间的高压水冲洗将造成蓄热片搪瓷损坏，酸性湿烟气会对基体造成腐蚀。
故障分析
结合我厂及沙角、台山等电厂脱硫系统GGH运行维护情况来看，引起GGH堵塞的主要原因有如下几种：
GGH吹灰器吹扫不正常。运行时若GGH未能按运行规程进行定期吹扫、吹扫周期长、每次吹扫时间短或吹灰器能力不足都会导致积灰/垢累积，最后导致结垢越来越严重；
烟气中的飞灰携带石膏浆液的沉积结垢引起的堵塞。下表为我厂送检的GGH垢样与飞灰化学成分的对比（中试所X荧光谱分析）：
由此可见，两者相差不大，主要以硅酸盐为主，差别较大是硫酸酐含量GGH垢多些。可以认为GGH垢样主要是锅炉飞灰与少量的石膏浆液在热交换片上混合生形的，类似粉煤灰水泥的坚硬垢样。从成份分析，推断GGH结垢成因是飞灰在热交换片上沉积，含有浆液的脱硫烟气在热交换片上附着，在水分和高温下，两者混合反应，相当于粉煤灰水泥的熟化反应，最终生成坚硬的粉煤灰水泥；
除雾器设计不合理或故障引起的堵塞。除雾器设计如烟速过高、极限液滴颗粒过大，或除雾器堵塞、损坏等原因，会使后部的GGH堵塞更加严重[4]；
GGH换热元件选型不合理或损坏。在保证相同换热效率的前提下，不同型号的换热元件的压差值会有差异。同时，由于需要使用高压水冲洗，若换热元件吹损严重，都会导致堵塞加剧。
改造实施方案
我厂运行部、设备部及生产经营部相关人员通过全面分析GGH堵塞的原因，抓住换热元件二次结垢及吹灰器吹扫能力不足等关键因素，经过大量的调研及反复论证，确定了如下改造方案：
GGH换热元件化学清洗
采用在线化学清洗：将GGH表面所积灰垢，以及GGH下部烟道、排水沟、地坑等清理干净。将配制好的清洗药剂均匀喷淋浸润GGH热交换片，利用已有排水沟和地坑收集清洗药剂，循环淋洗GGH，待表层垢样松动后，使用在线高压水冲洗，如此循环多次，直至垢样全部脱落。
在线化学清洗流程图如下所示：
打开FGD旁路档板，关闭FGD进出口档板，停运脱硫系统；
使用高压水将GGH表面所积灰垢清理干净，使清洗化学药剂可以作用到热交换片内部；
将GGH下部烟道、排水管、排水沟、地坑清理干净，做清洗药剂回收管道；
在排水沟内安装两道挡水堰，对淋洗下来的清洗药剂进行初步沉降处理，减少循环淋洗药剂的固体含量。清洗时，定期清除沟中沉降的垢样。在地坑中安装潜水泵将回收的清洗药剂抽到二次澄清池；
分别用PVC板制作容积为40m3水池作为二次澄清池和清水池，从地坑抽回的循环清洗药剂在二次澄清池中停留沉降处理，然后进入清水池，经循环水泵注进GGH进行循环清洗；
先用清洗液循环淋洗GGH半侧，检查垢样溶解松动情况，待有垢样脱落时将淋洗侧转到另一侧，使用在线高压水进行冲洗。转出的另一侧亦如此进行清洗药剂的循环淋洗。如此往复为清洗一次；
如步骤6）重复多次，逐层将垢样洗脱，逐次检查垢样脱落情况，以确定清洗效果，对重点结垢处延长淋洗时间，而已清洗干净的则不要再淋洗清洗药剂，避免清洗药剂对搪瓷面接触时间过长造成损坏；
清洗过程中随时检查排水沟积垢情况，及时清理。并且定期检查清洗药剂浓度，浓度不足时当立即进行配制新溶液以保证清洗效果；
当确定垢样已全部洗脱后，应继续冲洗，直到排水中性为至，防止积存清洗液腐蚀结构。
清洗技术要求：
所使用清洗药剂对本方案中提供的GGH内部材质不发生腐蚀，腐蚀速率符合化学清洗导则中小于8g/h的要求，并且不损坏热交换片搪瓷面，不发生脱色现象，不损坏烟道内部防腐的玻璃鳞片层，不发生鼓泡、剥离问题。提供上述有资质的腐蚀试验报告；
GGH除垢率达95%以上，换热片表面无积垢，可见搪瓷本色，换热片无外力损伤。GGH内部清理干净，无积灰杂物；
从换热元件两端用电筒向另一侧照射，可见明显光线；
GGH内部机械部件、密封件等不发生因本次清洗所造成的腐蚀或外力损伤；
GGH在机组BMCR，旁路全关，增压风机入口负压-0.25-0.3KPa运行工况下运行168小时后GGH进出口压差单侧小于设计参数，亦即BMCR下，净烟气侧压降为458Pa，原烟气侧压降为510Pa；
