摘要：MGGH系統具有高效的環保性能。本文介紹了MGGH的發展情況、工藝原理以及技術優勢，並對其在燃煤電廠超低排放中的作用進行了分析。結果表明MGGH具有較大的經濟優勢，同時能夠提高超低排放系統的穩定性能。
關鍵詞：燃煤電廠；超低排放；MGGH
中圖分類號：X703.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）07-0241-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.149
Application of MGGH in ultra low emission of 2 × 135MW unit
Che Hongtao
（Guangdong Yuelong Power Generation Co.， Ltd. Yunfu Guangdong 527200，China）
Abstract： The MGGH system has efficient environmental protection performance. This paper introduces the development， technological principles and technical advantages of MGGH， and analyzes its role in ultra low emission of coal-fired power plants. The results show that MGGH has great economic advantages and can improve the stability of ultra-low emission system.
Key words： Coal-fired power plants；Ultra-low emission；MGGH
廣東省粵瀧發電有限責任公司1、2號機組脫硫系統於2008年投產，兩爐一塔設計，吸收塔出口的凈煙氣通過GGH加熱至81℃後排入煙囪。2015年脫硫系統增容改造，改為一爐一塔，原GGH供#1爐使用，更名為#1GGH，新增加了#2機組GGH系統，即#2GGH。2014年增加脫硝系統之後，煙氣的氨逃逸較高，導致了GGH腐蝕，進而堵塞嚴重，#1GGH堵塞嚴重，機組帶不上負荷，曾於2015年5月被迫停運。#2GGH於2015年5月投運後，也不同程度的出現了GGH煙氣阻力增大的情況，後經對GGH進行抽片處理，即減少受熱面積，增大通流面積，再加上高壓水沖洗，GGH差壓的上升趨勢得到了緩解。GGH抽片後，換熱效果變差，需要更高的排煙溫度才能滿足凈煙氣達到82℃的要求。機組運行的經濟性下降。GGH是旋轉式的換熱器，存在漏風率，在超低排放的背景下，漏風率對凈煙氣的排放影響較大。從機組運行的經濟性、環保超低排放的要求這兩方面考慮，進行MGGH改造。
1 MGGH系統簡介
MGGH作為中間熱媒體煙氣換熱裝置，具有較高的經濟性和技術性。其由國外發展而來，後經我國燃煤電廠的改良而生。其作為當前常用的環保治理工藝，具有較高的使用價值。MGGH應用於實踐中可降低消耗，節能環保，保證煙氣無泄漏。MGGH作為循環式封閉結構裝置，分為電除塵器前的冷卻器和脫硫塔後的煙氣加熱器。與其匹配使用的裝置有輔助加熱器，熱媒水泵，請回裝置和補水裝置等等。冷卻器和煙氣加熱器可採用除鹽水作為中介傳熱媒介，後通過補水泵進入MGGH封閉循環系統。直至充滿循環系統後，起到增壓泵使其進入煙氣冷卻器。經加熱後的除鹽水進入煙氣加熱器加熱脫硫後的低溫煙氣，後返回循環泵入口。
2 粵瀧公司超低排放改造MGGH設計方案
（1）超低排放改造對安裝在電除塵器入口豎直煙道的低溫省煤器增加換熱面，將鍋爐排煙溫度自140℃降低到90℃，每台爐兩路煙道設置兩台低溫省煤器設備；同時在脫硫吸收塔出口的煙道上設置煙氣再熱器，將吸收塔出口的凈煙氣從47℃加熱到82℃，從而保證吸收塔尾部煙道及煙囪的運行安全。
（2）低溫省煤器新增換熱面保持與原有結構相同的布置方式及結構形式，雙H型翅片管。低溫省煤器分模塊設計，每台換熱器豎直方向分1個模塊，水平方向4個模塊，當出現泄漏時能夠有效進行隔離。
（3）煙氣再熱器採用螺旋型翅片管作為換熱元件，能有效增大管外換熱面積，強化傳熱，減小體積。煙氣再熱器分模塊設計，每台再熱器豎直方向分2個模塊，水平方向三個模塊，每台再熱器分6個模塊，當出現泄漏時能夠有效進行隔離。每個模塊設進出口集箱且每個模塊的進出口的集箱均與進出水聯箱連接，以便於泄露時切除。
3 MGGH技術特點
3.1 MGGH緩解「石膏雨」的技術特點
由於濕煙囪結構中，缺少對煙氣的凈化裝置，導致煙氣自煙囪排出後不能得到有效凈化，直接擴散於大氣中。而煙氣在排放中，煙氣不能夠迅速消散，導致部分煙氣被冷凝成滴液。其內部的粉塵和滴液聚集於煙囪附近下落，從而導致石膏雨的差回聲能。MGGH裝置可吸收煙囪排除氣體的預熱，後將其送至煙氣加熱器，進行脫硫。完成脫硫後溫度可達到70℃以上，有效緩解了石膏雨的嚴重程度，也可起到節能環保的作用。
3.2 MGGH對火電廠脫硫後煙道、煙囪防腐的作用
當前，火電廠可經過一系列除硫裝置對煙氣進行處理。經處理後可將煙氣內部的污染物濃度降到最低，但是其去除的主要元素是硫。煙氣內部還存在大量的氯元素和氟元素，具有較高的腐蝕性。經火電廠脫硫後，煙氣的腐蝕效果雖有減輕但並不明顯，且經濟負擔較大。經迴旋式MGGH系統對火電廠煙氣進行凈化，可有效解決火電廠對煙氣凈化不到位的問題，也節約了煙囪的防腐成本。
4 MGGH系統構成
MGGH主要由煙氣降溫側換熱器、煙氣升溫側換熱器、熱媒水泵、輔助蒸汽加熱器及疏水、補水系統、吹灰系統等組成。
（1）熱媒水系統。該系統的功能是保證熱媒水從煙氣冷卻器中吸收煙氣餘熱，然後將熱量通過煙氣再熱器傳遞給凈煙氣。熱媒水水質為除鹽水，系統主要由熱媒水泵、加熱器以及相關管道、閥門組成。
（2）穩壓系統。由水箱，以及相關的疏水閥門管道、儀表組成，穩壓系統的作用是保證閉式系統的壓力，防止熱媒水增壓泵汽蝕，防止煙氣換熱器中的水汽化。
（3）補水系統。啟動前系統需要充水，正常運行時熱媒水有損耗，所以系統設有2台補水泵，一運一備。
（4）化學取樣加藥系統。為了防止熱媒水管道腐蝕，熱媒水pH值應控制為弱鹼性。為此設置一套化學取樣加藥系統，控制系統的pH值和電導率。
（5）吹灰系統。該系統功能是通過蒸汽吹掃的方式來清洗換熱器的管子外表面煙塵。系統由蒸汽管道、吹灰器、閥門、噴嘴組成。
5 MGGH的優點
5.1 無泄漏
MGGH的降溫側和升溫側完全分開，在熱煙氣和冷煙氣之間無煙氣與飛灰的泄漏，而這在迴轉式換熱器（GGH）中是不可避免的存在，因此，MGGH從不影響FGD系統的SO2和飛灰的去除效率。
5.2 控制煙溫
通過控制循環熱媒水的流量來調節熱量，進而使出口煙道溫度高於酸露點溫度以防止煙道的酸腐蝕。
5.3 可靠性性高
迴轉式換熱器（GGH）因為煙氣溫度和水分的波動，容易引起灰塵的沉積與結垢，而MGGH不會有此問題，可以通過控制熱媒水的循環流量和溫度來減少煙氣溫度和水分的波動。
6 MGGH績效分析
6.1 節約發電煤耗
改造前，除塵器入口煙氣溫度約135℃，經改造，換熱器尾部排煙溫度可降到90℃，此區間煙氣降溫幅度為45℃，其中回收的熱量部分用於將300t/h的主機凝結水由30℃加熱至53℃，熱量為289.8×108J/h，按照日常燃煤低位發熱量21.65MJ/Kg，小時節煤量約為1.3t，折算煤耗可降低1.2g/KW.h，按全年生產6500h計算，全年可節煤8450t，標煤單價900元/t計算，年節能收益760萬元。
6.2 降低污染物排放
經過低低溫省煤器（MGGH）系統改造後，除塵器出口粉塵排放值≤35mg/Nm3。經低低溫省煤器、電除塵器和濕法脫硫系統後，PM2.5 在總塵中的比例約為 50%，低低溫省煤器技術可大幅提高除塵效率，實現超低排放，年度粉塵新增減排量49t，同時提高系統穩定性，避免了因溫度低而造成的脫硝系統無法投入現象，有效降低了氮氧化物排放。統計全年可減少排污費用約20萬元。
6.3 脫硫節水
低低溫省煤器將進入脫硫塔的煙溫由135℃冷卻至90℃，相當於將脫硫塔用於對煙氣降溫的噴水被節省下來。故設計除霧器沖洗流量從原來的120t/h降低至70t/h。根據設計沖洗頻率和沖洗時長計算結果，每台機組年節省脫硫塔噴水約10萬t左右，節水效益12萬多元。
7 結束語
MGGH系統調節靈活，有諸多優點，通過對尾部煙氣餘熱的合理利用，既避免了系統的不良影響，又帶來了巨大的環保效益和經濟效益，是一項利國利民的成果。
參考文獻
[1]龍輝，鍾明慧.影響600MW機組濕法煙氣脫硫裝置廠用電率主要因素分析[J].中國電力，2006，39（2）：74-77.
[2]李錚. 660MW超臨界空冷機組加裝低溫省煤器節能及環保應用分析[J].價值工程，2015（29）：134-137.
[3]劉成喜.低溫省煤器回收熱量進行多級換熱的應用[J].熱電技術，2015（4）：27-28.
[4]閆斌.1000MW超超臨界空冷火電機組低溫省煤器系統設計優化[D].北京：華北電力大學，2014.
收稿日期：2018-04-27
作者簡介：車宏燾（1985-），男，熱能與動力工程師（高級工），研究方向為節能環保、電力設備。
關鍵詞：燃煤電廠；超低排放；MGGH
中圖分類號：X703.3 文獻標識碼：A 文章編號：2095-672X（2018）07-0241-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.149
Application of MGGH in ultra low emission of 2 × 135MW unit
Che Hongtao
（Guangdong Yuelong Power Generation Co.， Ltd. Yunfu Guangdong 527200，China）
Abstract： The MGGH system has efficient environmental protection performance. This paper introduces the development， technological principles and technical advantages of MGGH， and analyzes its role in ultra low emission of coal-fired power plants. The results show that MGGH has great economic advantages and can improve the stability of ultra-low emission system.
Key words： Coal-fired power plants；Ultra-low emission；MGGH
廣東省粵瀧發電有限責任公司1、2號機組脫硫系統於2008年投產，兩爐一塔設計，吸收塔出口的凈煙氣通過GGH加熱至81℃後排入煙囪。2015年脫硫系統增容改造，改為一爐一塔，原GGH供#1爐使用，更名為#1GGH，新增加了#2機組GGH系統，即#2GGH。2014年增加脫硝系統之後，煙氣的氨逃逸較高，導致了GGH腐蝕，進而堵塞嚴重，#1GGH堵塞嚴重，機組帶不上負荷，曾於2015年5月被迫停運。#2GGH於2015年5月投運後，也不同程度的出現了GGH煙氣阻力增大的情況，後經對GGH進行抽片處理，即減少受熱面積，增大通流面積，再加上高壓水沖洗，GGH差壓的上升趨勢得到了緩解。GGH抽片後，換熱效果變差，需要更高的排煙溫度才能滿足凈煙氣達到82℃的要求。機組運行的經濟性下降。GGH是旋轉式的換熱器，存在漏風率，在超低排放的背景下，漏風率對凈煙氣的排放影響較大。從機組運行的經濟性、環保超低排放的要求這兩方面考慮，進行MGGH改造。
1 MGGH系統簡介
MGGH作為中間熱媒體煙氣換熱裝置，具有較高的經濟性和技術性。其由國外發展而來，後經我國燃煤電廠的改良而生。其作為當前常用的環保治理工藝，具有較高的使用價值。MGGH應用於實踐中可降低消耗，節能環保，保證煙氣無泄漏。MGGH作為循環式封閉結構裝置，分為電除塵器前的冷卻器和脫硫塔後的煙氣加熱器。與其匹配使用的裝置有輔助加熱器，熱媒水泵，請回裝置和補水裝置等等。冷卻器和煙氣加熱器可採用除鹽水作為中介傳熱媒介，後通過補水泵進入MGGH封閉循環系統。直至充滿循環系統後，起到增壓泵使其進入煙氣冷卻器。經加熱後的除鹽水進入煙氣加熱器加熱脫硫後的低溫煙氣，後返回循環泵入口。
2 粵瀧公司超低排放改造MGGH設計方案
（1）超低排放改造對安裝在電除塵器入口豎直煙道的低溫省煤器增加換熱面，將鍋爐排煙溫度自140℃降低到90℃，每台爐兩路煙道設置兩台低溫省煤器設備；同時在脫硫吸收塔出口的煙道上設置煙氣再熱器，將吸收塔出口的凈煙氣從47℃加熱到82℃，從而保證吸收塔尾部煙道及煙囪的運行安全。
（2）低溫省煤器新增換熱面保持與原有結構相同的布置方式及結構形式，雙H型翅片管。低溫省煤器分模塊設計，每台換熱器豎直方向分1個模塊，水平方向4個模塊，當出現泄漏時能夠有效進行隔離。
（3）煙氣再熱器採用螺旋型翅片管作為換熱元件，能有效增大管外換熱面積，強化傳熱，減小體積。煙氣再熱器分模塊設計，每台再熱器豎直方向分2個模塊，水平方向三個模塊，每台再熱器分6個模塊，當出現泄漏時能夠有效進行隔離。每個模塊設進出口集箱且每個模塊的進出口的集箱均與進出水聯箱連接，以便於泄露時切除。
3 MGGH技術特點
3.1 MGGH緩解「石膏雨」的技術特點
由於濕煙囪結構中，缺少對煙氣的凈化裝置，導致煙氣自煙囪排出後不能得到有效凈化，直接擴散於大氣中。而煙氣在排放中，煙氣不能夠迅速消散，導致部分煙氣被冷凝成滴液。其內部的粉塵和滴液聚集於煙囪附近下落，從而導致石膏雨的差回聲能。MGGH裝置可吸收煙囪排除氣體的預熱，後將其送至煙氣加熱器，進行脫硫。完成脫硫後溫度可達到70℃以上，有效緩解了石膏雨的嚴重程度，也可起到節能環保的作用。
3.2 MGGH對火電廠脫硫後煙道、煙囪防腐的作用
當前，火電廠可經過一系列除硫裝置對煙氣進行處理。經處理後可將煙氣內部的污染物濃度降到最低，但是其去除的主要元素是硫。煙氣內部還存在大量的氯元素和氟元素，具有較高的腐蝕性。經火電廠脫硫後，煙氣的腐蝕效果雖有減輕但並不明顯，且經濟負擔較大。經迴旋式MGGH系統對火電廠煙氣進行凈化，可有效解決火電廠對煙氣凈化不到位的問題，也節約了煙囪的防腐成本。
4 MGGH系統構成
MGGH主要由煙氣降溫側換熱器、煙氣升溫側換熱器、熱媒水泵、輔助蒸汽加熱器及疏水、補水系統、吹灰系統等組成。
（1）熱媒水系統。該系統的功能是保證熱媒水從煙氣冷卻器中吸收煙氣餘熱，然後將熱量通過煙氣再熱器傳遞給凈煙氣。熱媒水水質為除鹽水，系統主要由熱媒水泵、加熱器以及相關管道、閥門組成。
（2）穩壓系統。由水箱，以及相關的疏水閥門管道、儀表組成，穩壓系統的作用是保證閉式系統的壓力，防止熱媒水增壓泵汽蝕，防止煙氣換熱器中的水汽化。
（3）補水系統。啟動前系統需要充水，正常運行時熱媒水有損耗，所以系統設有2台補水泵，一運一備。
（4）化學取樣加藥系統。為了防止熱媒水管道腐蝕，熱媒水pH值應控制為弱鹼性。為此設置一套化學取樣加藥系統，控制系統的pH值和電導率。
（5）吹灰系統。該系統功能是通過蒸汽吹掃的方式來清洗換熱器的管子外表面煙塵。系統由蒸汽管道、吹灰器、閥門、噴嘴組成。
5 MGGH的優點
5.1 無泄漏
MGGH的降溫側和升溫側完全分開，在熱煙氣和冷煙氣之間無煙氣與飛灰的泄漏，而這在迴轉式換熱器（GGH）中是不可避免的存在，因此，MGGH從不影響FGD系統的SO2和飛灰的去除效率。
5.2 控制煙溫
通過控制循環熱媒水的流量來調節熱量，進而使出口煙道溫度高於酸露點溫度以防止煙道的酸腐蝕。
5.3 可靠性性高
迴轉式換熱器（GGH）因為煙氣溫度和水分的波動，容易引起灰塵的沉積與結垢，而MGGH不會有此問題，可以通過控制熱媒水的循環流量和溫度來減少煙氣溫度和水分的波動。
6 MGGH績效分析
6.1 節約發電煤耗
改造前，除塵器入口煙氣溫度約135℃，經改造，換熱器尾部排煙溫度可降到90℃，此區間煙氣降溫幅度為45℃，其中回收的熱量部分用於將300t/h的主機凝結水由30℃加熱至53℃，熱量為289.8×108J/h，按照日常燃煤低位發熱量21.65MJ/Kg，小時節煤量約為1.3t，折算煤耗可降低1.2g/KW.h，按全年生產6500h計算，全年可節煤8450t，標煤單價900元/t計算，年節能收益760萬元。
6.2 降低污染物排放
經過低低溫省煤器（MGGH）系統改造後，除塵器出口粉塵排放值≤35mg/Nm3。經低低溫省煤器、電除塵器和濕法脫硫系統後，PM2.5 在總塵中的比例約為 50%，低低溫省煤器技術可大幅提高除塵效率，實現超低排放，年度粉塵新增減排量49t，同時提高系統穩定性，避免了因溫度低而造成的脫硝系統無法投入現象，有效降低了氮氧化物排放。統計全年可減少排污費用約20萬元。
6.3 脫硫節水
低低溫省煤器將進入脫硫塔的煙溫由135℃冷卻至90℃，相當於將脫硫塔用於對煙氣降溫的噴水被節省下來。故設計除霧器沖洗流量從原來的120t/h降低至70t/h。根據設計沖洗頻率和沖洗時長計算結果，每台機組年節省脫硫塔噴水約10萬t左右，節水效益12萬多元。
7 結束語
MGGH系統調節靈活，有諸多優點，通過對尾部煙氣餘熱的合理利用，既避免了系統的不良影響，又帶來了巨大的環保效益和經濟效益，是一項利國利民的成果。
參考文獻
[1]龍輝，鍾明慧.影響600MW機組濕法煙氣脫硫裝置廠用電率主要因素分析[J].中國電力，2006，39（2）：74-77.
[2]李錚. 660MW超臨界空冷機組加裝低溫省煤器節能及環保應用分析[J].價值工程，2015（29）：134-137.
[3]劉成喜.低溫省煤器回收熱量進行多級換熱的應用[J].熱電技術，2015（4）：27-28.
[4]閆斌.1000MW超超臨界空冷火電機組低溫省煤器系統設計優化[D].北京：華北電力大學，2014.
收稿日期：2018-04-27
作者簡介：車宏燾（1985-），男，熱能與動力工程師（高級工），研究方向為節能環保、電力設備。
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