試析溼法脫硫淨煙氣再熱技術的應用

2020-11-25 北極星環保網

北極星大氣網訊:摘要:溼法脫硫採用煙氣換熱器提高煙囪入口的淨煙氣溫度,有利於促進煙氣中汙染物的擴散,但是,在煙氣換熱器系統運行期間,還是存在如結垢、堵塞、腐蝕等諸多問題。因此,在溼法脫硫之後,需針對機組實際運行工況和參數,通過合理選擇煙氣再熱技術方案,提高脫硫溼煙氣再處理的效率與質量,減少腐蝕與堵塞問題,全面提高整體運行流程的穩定性與可靠性。

0引言

對於傳統的溼法脫硫淨煙氣再熱工序而言,主要使用原煙氣與淨煙氣換熱的方式運行,但是,由於投資運行的費用很高,存在堵塞與腐蝕的現象,因此,需針對傳統的溼法脫硫煙氣再熱技術進行改造,創新技術方式,提高系統的運行水平。

1淨煙氣再熱技術分析

在溼法脫硫系統之後,通常情況下,排出的淨煙氣溫度在40~50攝氏度左右,在塔後煙道與煙囪中可能會發生煙氣結露問題,且凝結出來的水中,含有很多二氧化硫等物質,具有一定的耐腐蝕性。雖然在吸收塔結構的頂端,已經安裝了除霧器,但是,當前最為常用的除霧器,其能夠脫除的顆粒(煙氣中攜帶的石膏、硫酸鹽、氯化物等不溶性顆粒物)粒徑在14um左右,且對霧滴的脫除的作用有限。在通過除霧器後,淨煙氣中會夾雜上述很多鹼性的漿液顆粒,佔有煙氣飛灰含量的51%左右,導致後續的設備出現結垢、堵塞現象,嚴重影響煙氣換熱器運行穩定性與可靠性。

1.1迴轉類型的GGH

煙氣加熱器熱交換原理,是通過連續轉動的轉子,緩慢地載著傳熱元件旋轉,經過流入煙氣加熱器的原煙氣和淨煙氣,而完成熱交換的。傳熱元件從原煙氣的熱煙氣中吸取熱量,通過轉子的轉動,把已加熱傳熱元件中的熱量,不斷地傳遞給淨煙氣側進來的冷煙氣,從而加熱淨煙氣。

煙氣再熱器從熱的未處理煙氣中吸收熱量,用於再熱來自脫硫塔的清潔煙氣。原煙氣經過煙氣再熱器後溫度降低,一方面是防止高溫煙氣進入吸收塔,對設備及防腐層造成破壞,另一方面可使吸收塔內煙氣達到利於吸收SO2的溫度;飽和的清潔煙氣通過煙氣再熱器後溫度升高,可起到以下四個方面的作用:一增強了煙氣中汙染物的擴散;二於降低了排煙的可見度;三避免煙囪降落液滴;四避免吸收塔下遊設備的腐蝕。但從近年來溼法脫硫工程的實踐來看,GGH的設置存在著很大的問題。GGH不僅增加了系統的投資和運行電耗,最大的問題是普遍堵塞嚴重,從而大大降低了系統的可靠性和可用率。

國內關於對GGH堵塞的情況研究較多,拋開設計方面的原因分析起來主要有以下幾個方面:淤淨煙氣攜帶漿液的沉積垢引起堵塞。於進入脫硫設備的煙塵濃度較高引起的堵塞。盂在運行中有時吸收塔液位過高,溢流管排漿不暢,漿液從吸收塔原煙氣入口倒流入GGH本身。榆未能按運行規程進行GGH的定期吹掃,不能及時去除積灰積垢而形成累積。虞吹掃汽源、水源參數不滿足設計要求,不能達到吹掃效果。愚吹灰步序、步長、停留時間設置不合理,吹灰程序故障等未吹到死角。輿換熱原件腐蝕衝刷嚴重,間隙變小表面腐蝕易結垢。餘除霧器的堵塞的影響等原因造成了GGH經常性堵塞。

1.2無洩漏管類型的水媒體加熱器

對於此類系統而言,可在傳統除塵方式與脫硫方式的支持下,通過開發相關技術。在降溫與升溫換熱器中,使用熱媒水管進行連接,在熱媒水的作用之下實現密封循環流動,從而將熱量從原煙氣位置向著淨煙道的位置轉移。對於高溫側原煙氣的熱量而言,主要通過管道傳到管內的換熱介質中,在介質吸收熱量之後,沸騰蒸汽成為氣體。而氣體在壓力差的作用之下,能夠上升到低溫側,使得汽化潛熱傳送到管道之外的淨煙氣,冷凝放熱,從而實現熱量傳遞。

對於熱管煙氣換熱器而言,很少會出現煙氣的洩露問題,主要因為在原煙氣與淨煙氣箱體流動的過程中,雖然熱管會發生損壞問題,但是,很少會發生換熱煙氣的混合現象。且系統在運行期間所產生的能耗很少,無需轉動零件,也沒有附加的動力消耗量。對於系統而言,換熱的效率很高。

若採用管式換熱器,可以在結合機組的實際運行參數,針對熱管中的冷測與熱側情況(煙氣量、煙氣溫度、換熱介質溫度、換熱介質流速等)進行分析,正確核定換熱面積,同時加大運行管理力度,確保系統的穩定運行。而於對迴轉式GGH存在的結垢、堵塞、腐蝕等問題,管式換熱器系統中,可以通過合理使用ND鋼或目前推廣較多的氟塑料等工藝和材料來解決。

1.3列管換熱器分析

對於列管換熱器而言,屬於系統運行中最為常見的熱量交換系統,但是,在實際運行期間很少會使用在加熱煙氣等流程中,主要是因為系統會發生腐蝕問題。對於換熱介質而言,可以劃分成為殼程與管程兩種系統,且系統運行支出費用很低。例如:某發電廠在使用蒸汽換熱器系統的過程中,蒸汽的消耗量可以達到每小時13.1噸左右,且蒸汽的參數在0.3MPa左右,溫度為310攝氏度。在設計的過程中,需在蒸汽冷凝之後通過凝結水箱回用。但是,受到腐蝕問題的影響,經常會出現洩漏的現象,甚至發生嚴重的汙染問題。因此,企業對系統進行了重新的設計,可以提升系統運行經濟性,加強整體系統的運行效果,滿足當前的系統運行要求。

2淨煙氣再熱技術合理選擇措施

在選擇淨煙氣再熱技術的過程中,需針對生產情況進行分析與論證,提升整體系統的運行水平。某熱電廠在實際生產中,使用溼法煙氣脫硫,配套GGH系統,將脫硫塔的出口煙氣溫度控制在51攝氏度左右。但是,在系統投入運行之後,淨煙氣煙道與煙囪之間的連接位置,存在很多冷凝水,出現了洩露的現象。因此,在企業生產的過程中,需明確機組的運行原理與特點,針對淨煙氣再熱技術進行合理的選擇,科學使用升溫技術方式,合理採取管理與控制措施。對於MGGH技術而言,在實際使用的過程中,可以在空氣預熱器系統與電除塵器系統之間,合理安裝降溫的換熱器系統,針對不同項目制定切合實際的方案,明確現場場地情況,了解是否能夠安裝與匹配系統,然後對其進行合理的改造和管理。

對於蒸汽與煙氣列管而言,可以通過列管換熱的方式進行換熱升溫,明確蒸汽的參數,在完成換熱任務之後,通過冷凝水回鍋爐的方式,提升系統的運行質量與水平。在使用此類技術的過程中,需針對過熱蒸汽的運行費用進行分析,了解熱管換熱器的實際運行狀況,合理使用原煙氣的熱量提高淨煙氣的實際溫度,在一定程度上,能夠減少脫硫塔出口位置中淨煙氣含水量。但是,在實際運行期間,會出現鍋爐負荷降低的現象,且原煙氣的溫度也會降低到141攝氏度左右。

因此,企業在選擇煙氣再熱技術的過程中,需全面分析煙氣與煙氣列管換熱的實際運行情況,將系統與蒸汽煙氣列管組合在一起,形成淨煙氣與原煙氣的換熱模式,將溫度升高到71攝氏度左右,然後使用蒸汽進行加熱工作,將溫度控制在81攝氏度左右。在一定程度上,能夠提高原煙氣熱量的利用效率,增強整體系統的運行於管理效果。首先,對於換熱管而言,需要將碳鋼作為主要的材質,在實際加工期間,使用抗腐蝕性能較高的金屬元素,對於金屬元素而言,會產生搪瓷化學作用,可提高整體結構的緻密性,增強光滑度,預防汙垢的粘附問題。在此期間,可以使用高壓水進行衝洗,提升外力的緩解效果。其次,在管內換熱介質實際處理期間,需合理添加緩蝕劑,預防列管在加工使用中出現腐蝕問題,提升整體系統的運行水平。

3結語

在溼法脫硫淨煙氣再熱技術實際使用的過程中,需遵循現代化的技術原則,協調各方面技術之間的關係,實現煙氣的再熱處理目的,針對各方面流程進行完善與改革,在一定程度上,充分發揮再熱技術的積極作用。

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