湿法烟气脱硫系统取消烟气换热器设计方案探讨

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1、湿法烟气脱硫系统取消烟气换热器设计方案探讨甄志，陈振宇，李晓金，彭光军北京国电龙源环保工程有限公司北京1000391.摘要对湿法烟气脱硫系统取消烟气换热器(GGH)后需注意的问题进行了的分析和探讨，主要包括脱硫增压风机压头的确定、吸收塔入口烟道的防腐措施、烟气事故喷淋装置的设置方案、烟囱冷凝水收集措施和计算以及“石膏雨”的预防等方面内容。结合工程实例，分析了脱硫增压风机的压头选取、定量地计算了烟气事故喷淋水量和烟囱冷凝水量等，从而为脱硫系统取消GGH后的设计、运行提供一理论依据。关健词：烟气换热器(GGH);阻力；防腐；烟囱事故喷淋水；烟囱冷凝水2.引言当前火电厂湿法烟气脱硫(W

2、FGD)工程建设不断加快，大型火电机组烟气脱硫以石灰石一一石膏湿法烟气脱硫工艺为主，并已成为我国燃煤电厂烟气脱硫的首选工艺。针对烟气脱硫湿法工艺是否需要加装烟气换热器(GGH)的问题，己经进行了相当一段时间的大讨论，目前还没有定论。但是新建湿法烟气脱硫机组越来越多地采用了不装设GGH的方案。本文对湿法脱硫系统在取消GGH后的设计、运行等方面做了如下几方面的探讨和分析。3.脱硫增压风机压头的选取脱硫增压风机压头的选取，取决于脱硫系统的总阻力。设置GGH脱硫系统的总阻力和不设置GGH的总阻力有以下几个方面的差别：(1)吸收塔阻力。虽然没有GGH的烟气进入吸收塔的烟温比有GGH的烟温高

3、，但是经过吸收塔循环浆液喷淋后，烟气温度将被降为对应压力下的饱和温度，所以进入吸收塔后烟气量没有太大变化，对同一个吸收塔来说有或没有GGH设备，阻力基本没有影响。(2)烟道阻力。在有GGH的情况下，GGH设备本体的阻力为900〜lOOOPa,烟道阻力根据工程的具体情况计算确定，一般在600Pa左右。对于无GGH的脱硫系统的烟道阻力可以直接扣除；同时对于一开始就不设置GGH的脱硫系统,在设计时原烟道和净烟道的长度可以大大降低，脱硫阻力可以相应的减小，一般为300Pa左右。(1)烟气阻力。脱硫系统有GGH时，净烟气温度一般为80°C左右，无GGH时，净烟气温度为50°C左右。由于烟气

4、排烟温度的差别，导致烟囱的自生通风能力不同。当夏季工况时，环境温度较高，烟囱在低温烟气下几乎没有自生通风能力，相对的烟囱的阻力就会很大，从而需要脱硫增压风机提供更大的压头。北方某电厂共建设三期。其中二期建设2台600MW亚临界直接空冷机组，烟气脱硫设置GGH装置，2台锅炉合用一座高240m钢筋混凝土单筒烟囱：三期建设2台660MW超临界直接空冷机组，烟气脱硫系统未设置GGH装置，2台锅炉合用一座高240m钢筋混凝土单筒烟囱：对于烟囱自身阻力可以进行详细计算。本文经过详细核算，烟囱的自身阻力设定为350Pa;对于烟囱的自身通风能力，可以作定量计算。空气和烟气的密度差决定了烟气的自拔

5、力，而空气的密度与环境压力、环境温度有很大的关系，对同一地区夏天温度高、密度小：冬天温度低，密度高。表3-1以该电厂为例，计算脱硫系统有GGH和无GGH时脱硫增压风机压头的选取。表3-1增压风机选型表脱硫机纽性能规范BMCRT.况B1力(Pa)-期三期项B-期三期吸收塔息径X«度17.5mX40.45m吸收堪直校Xft度17.5mX3€m吸收塔W力10001000胶咏烟道长度约180m脱破烟ittK;度约80m烟iflW力55CH900300烟肉出U直径D=10m,烟肉入U烟®•度/^14.25m烟囱出U直抒0*10^烟肉入U烟度/M5.2m烟肉£1生通风力①420(Y•均〉26

6、0(S7C)180(Y均〉30(HX)灌《.十年.简烟肉*ft度240m泡凝土申莳烟囪，A度240m胶後增Hi风机fk头(BMCR•T•况〉25401630注：①全年最热月的环境平均温度为38°C，全年菸境平均温'度2(TC。1.需要考虑的防腐问题1.1.吸收塔入口烟道防腐电厂脱硫吸收塔入口烟温设计为不高于18CTC,高于180°C时烟气需走旁路烟道。对于有GGH的系统，经过烟气换热后，吸收塔入口温度一般为90°C左右，但是对于无GGH系统，吸收塔入口烟道耐热温度就要达到180QC。吸收塔入口防腐既要满足耐高温的要求又要经受干湿界面对烟道的腐蚀要求，通常选择的吸收塔防腐介质为耐高

7、温玻璃鳞片、耐酸胶泥或合金钢(C22或C276).各种防腐材料对照如表4-1。表4-1各种防腐材料对照名称件能缺点玻賊鳞片玻璃《片涂料有耐蚀，抗漆透性好，涂腴收缩*低，热膨胀系数小，W化残余脚力少，耐磨损，施T简便，易f修补•«片介此处右oj能由十烟气组度尚及溫度变化人出现/开裂的馆况，W此对底部防腐筘加强耐酸胶泥耐《耐热胶泥足以砗酸钾为粘结刑，ft分了•缩合《酸为W化刑，硅铝酸盐为耐腐蚀埙料组成的新型无机黻合刑.它~以碎酸纳为黏合剂，械砗酸纳为W化刑的普通水玻璃胶泥相比，抗濬逷