降低1000MW机组脱硫GGH压差高的可行性研究
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摘要：1000MW机组脱硫GGH系统运行一段时间后因蓄热元件堵塞造成压差逐渐增大，最高超过2000Pa，导致风机电流升高、能耗增大，甚至使上短轴固定螺栓断裂，严重影响脱硫系统的正常运行。为改善GGH运行状况，提高脱硫系统投运率，降低脱硫系统能耗，对GGH进行了综合治理。
关键词：GGH压差；蓄热元件；蓄热元件堵塞；1000mw机组；脱硫系统 文献标识码：A
中图分类号：X701 文章编号：1009-2374（2016）10-0034-02 DOI：10.13535/ki.11-4406/n.2016.10.016
1 概述
华电国际邹县发电厂1000MW脱硫ggh系统是无锡巴克杜尔技术有限公司制造，型号：CVOP18.0/0.700E，工作原理是利用连续转动的转子，缓慢地载着传热元件旋转，经过流入烟气再热器的原烟气和净烟气，而完成交换。而传热元件从原烟气的热烟气中吸收热量，通过转子的转动，把已加热传热元件中的热量，不断传递给净烟气进来的冷烟气，从而加热净烟气。
第一，脱硫GGH随着机组长周期的运行，压差逐渐增高，根据记录最高达到2000Pa，存在严重的安全隐患，结合华电国际邹县发电厂四期检修检查发现蓄热元件堵塞严重，如图1所示：
图1
第二，GGH压差高形成的机理是净烟气流经除雾器除雾元件的流速应在合适的范围，即6.27±30%m/s，除雾器才能获得较高的除雾效率，目前净烟气带走的液滴会随着流速的增大而逐渐增多与增大。一旦大粒径的液滴被带走后，除雾效果必然会受到严重影响，除雾器堵塞影响除雾器效率，除雾器投入运行后，不进行彻底清理，造成下部排水管道堵塞，清洗除雾器上黏附的石膏不能及时流入吸收塔，沉淀在除雾器下部，影响除雾器效率，则造成较多的水汽通过除雾器进入GGH蓄热元件中参与堵塞化学反应。
第三，运行中吸收塔液位过高，浆液从吸收塔原烟气入口倒流入GGH，在吸收塔运行的过程中氧化空气会鼓入液位变化出现持续上升的现象，另外在吸收塔运行的过程中会有大量泡沫出现在液面上，泡沫中含有石灰石和石膏混合物颗粒，对液面上出现的物质液位测量装置根本无法测量，这样就会造成GGH中倒流入吸收塔原烟气的泡沫，原烟气穿过GGH时，泡沫在原烟气高温作用下，水分蒸发，泡沫中携带的石灰石和石膏混合物颗粒会黏附在换热片表面。
第四，整个GGH运行过程中化学反应过程是烟气中含有大量金属氧化物，对SO2均有吸收能力，溶于水之后形成亚硫酸的同时极易与碱性物质发生化学反应，形成亚硫酸盐，然后亚硫酸盐不稳定，可被烟气中残留的O2氧化成硫酸盐，由于净烟气中带有石灰石浆液，设备在运转过程中，与原烟气中的SO2形成CaSO4・2H2O，产生大量黏稠的浓酸液，并且黏附大量烟气中的飞灰（含有CaO），遇水发生热反应形成Ca（OH）2，附着在蓄热元件上形成结垢物，加剧GGH压差升高，经过一段时间就会导致转子倾斜，变速箱损坏等重大缺陷。
3 针对GGH压差高问题的相应对策
第一，运行期间，湿法脱硫系统工艺控制核心便是吸收塔浆液pH值情况，若浆液pH值过高、密度过大，除雾器以及GGH上极易发生结垢现象，所以对石灰石浆液以及石膏质量必须及时进行分析，掌握CaSO4・2H2O、CaCO3、CaSO4、1/2H2O及石膏的含水率等指标，通过分析这些数据，有助于运行人员科学、合理地调节脱硫运行参数。
第二，利用机组检修机对机组除雾器进行清理，并在清理之后保持除雾片的干净、清洁、光滑；保证下部排水管道畅通，无堵塞现象，彻底清理除雾器喷嘴，防止喷嘴堵塞。
第三，利用大小修机对#7、8炉GGH进行改造：在保证换热效果的前提下，将原紧凑型波纹板的蓄热元件更换为大波纹直通道、易吹扫的L形波形板的蓄热元件，如图2所示：
图2
第四，GGH设备加装高强声波吹灰系统，由3台ENSG-G-III型可调频高声强声波发生器组成：净烟气侧冷端安装2台高声强声波吹灰器，原烟气侧热端安装1台高声强声波吹灰器，喇叭开口均顺气流方向，工作时间每间隔120s，进行一次吹扫时间同为120s，声功率在10000～50000声瓦间调节，声波频率在10～10000Hz间调节，积灰和结垢清除率达90%以上，有效作用半径在15m以上，从而保证蓄热元件积灰得到控制，提高脱硫GGH系统安全运行可靠性能。声波吹灰器工作原理是驱动气体经过滤、减压后进入管道，控制系统内PLC接收到气路系统压力开关的信号后，把电磁阀打开向高声强发生器供应气体，与此同时利用单片机把已设定好的频率、幅值信号传递给功率放大器，经功率放大器放大后输入给高声强发生器发出声波。高声强声波吹灰器的除垢机理是高强声波的推拉作用可使换热器表面的硬垢因疲劳而松动、脱落，同时降低灰垢在换热器表面的附着力。原理如图3所示：
图3
第五，加装两台高压柱塞泵（型号：JC3200）以及高压水枪2套（型号：IK-525-DM3），并将枪管喷嘴数量由12只改造为8只，扩大喷嘴直径，根据运行状况进行在线水冲洗。
4 应用效果
图4 治理前原净烟气GGH压差
图5 治理后原净烟气GGH压差
根据以上对策的综合治理，从而减少四期GGH变速箱、上下轴承以及风机缺陷发生次数，提高转子运行稳定性，减少检修费用，降低机组非计划停运风险。治理前，GGH压差在机组负荷900MW时最高可达1500Pa以上，风机电流最高600A左右，治理后机组负荷900MW时压差最高400Pa，风机电流460A左右，节能效果明显。
5 结语
目前根据环保要求，对脱硫系统的要求很高，然而GGH的安全稳定运行起着至关重要作用。经过上述综合治理之后，GGH压差保持在要求范围之内，从而提高了机组的安全长周期运行，并且为同类型设备提供借鉴。
参考文献
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作者简介：袁鹤（1972-），男，山东邹城人，华电国际邹县发电厂工程师，研究方向：火力发电厂技术管理；宋凯（1988-），男，山东菏泽人，华电国际邹县发电厂助理工程师，研究方向：火力发电厂设备检修、技术管理；董强（1989-），男，山东滕州人，供职于华电国际邹县发电厂，研究生，研究方向：火力发电厂设备检修。