摘要：從近年來濕法脫硫裝置的運行實踐來看，GGH(煙氣換熱器)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，大大降低了系統的可靠性和可用率。通過GGH壓差變化曲線圖和GGH垢樣分析以及工程實踐,分析得出GGH堵塞的主要原因，并給出了設計和運行上的建議。

    關鍵詞：GGH；堵塞；分析；設計；運行；建議

    中圖分類號：X51文獻標識碼：B

    0·引言

    煙氣換熱器（GGH）用于加熱經脫硫裝置處理過的煙氣，使其在進入煙囪前得到升溫，改善尾部煙道及煙囪的腐蝕狀況，使煙氣抬升至一定高度，降低污染物落地濃度，降低系統耗水量，且明顯減輕濕法脫硫后煙囪冒白煙的問題，因此目前已投運的濕法煙氣脫硫裝置大多數設置了回轉式GGH。但從近年來濕法脫硫裝置的運行實踐來看，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，大大降低了系統的可靠性和可用率。隨著煙氣脫硫裝置的投入運行，GGH運行狀況成為脫硫裝置長期、穩定運行的重要因素。

    1·火電廠脫硫裝置GGH設備情況說明

    現在我國火電廠濕法脫硫裝置GGH一般采用豪頓華公司或上海鍋爐廠的產品，豪頓華GGH主要參數見表1[1]。

               

    2· GGH壓差變化分析

    GGH發生堵塞后,GGH原煙氣側和凈煙氣側壓差就會發生變化。因此通過對原煙氣側和凈煙氣側壓差變化可知GGH的堵塞情況。珠海電廠2×700 MW機組煙氣脫硫技術引進于德國斯坦米勒公司（現為費西亞巴高克環保公司FBE），GGH采用豪頓華廠家產品，GGH吹灰采用壓縮空氣，吹灰壓力0.55 MPa，壓縮空氣吹灰頻率為每24小時9~10次，高壓水沖洗壓力10 MPa。由于珠海電廠靜電除塵運行情況不理想，導致脫硫系統入口粉塵濃度較高，最高時到達200 mg/m3。珠海電廠的GGH堵塞情況較嚴重,在火電廠里是較為典型的。圖1是珠海電廠原煙氣側壓差變化情況曲線圖[2]。

               

    圖1顯示了珠海電廠GGH在2008年4月份初至2008年5月底GGH壓差變化情況，當時脫硫裝置已運行一段時間。從圖1可以看出，從4月7日到4月13日短短的7天里，GGH壓差就從650 Pa上升到900 Pa左右，然后在隨后的21天之內，從900 Pa上升到1 100 Pa左右，電廠在對GGH清堵以后，再次投入運行，GGH壓差在20天左右的時間再次從900 Pa上升到1 100 Pa。再次經過高壓水沖洗后，GGH壓差基本穩定在1 100 Pa左右。從5月16日至5月30日GGH壓差基本穩定下來，但振幅卻逐漸增加。振幅的增大是電廠運行人員把增壓風機的開度進行了調節而產生的,可以看出GGH壓差最低是900 Pa，最高已經達到1 200 Pa以上，這給脫硫系統運行帶來了極大的危害,隨時會危及到增壓風機的運行安全。從圖1可以看出，電廠有兩次停止GGH運行進行高壓水沖洗，但效果不佳。

    3· GGH垢樣分析

    對GGH的垢樣采樣分析，表2、表4為GGH垢樣的分析結果，表3為電廠鍋爐煙塵的分析結果。從表中可以看出，垢樣主要成分為：CaO、SiO2、AL2O3、Fe2O3、CaSO4，其中前4種成分即為硅酸鹽的主要成分，這種硅酸鹽經高溫燒結后易水硬結塊，這也是GGH積垢很難清理的原因。表3為電廠鍋爐煙塵的分析結果，可以看到，SiO2、AL2O3、CaO和Fe2O3是其主要成分。可見GGH垢樣中的SiO2、AL2O3、CaO和Fe2O3應主要來自于煙塵，CaSO4來自于吸收塔內的石膏漿液。

                 

    4 ·GGH堵塞原因分析

    通過壓差曲線圖及GGH垢樣分析GGH堵塞的原因主要有：

    1）凈煙氣攜帶漿液的沉積結垢引起堵塞：鍋爐煙氣經過吸收塔后，煙溫降低、水分飽和，雖經兩級除霧器除下大部分液滴，出口液滴含量在75 mg/m3以下或更低，但因煙氣總量大、GGH連續運行的時間長，攜帶的石膏漿液的總量很大。這些漿液通過GGH時會粘附在換熱元件上，煙氣的冷熱交替通過，使得部分水分蒸發，留下溶質或固形物并逐漸加厚形成惡性循環，最終堵塞換熱元件通道，這也是導致GGH堵塞得最根本原因

    2）煙塵引起的GGH堵塞：因吸收塔出口煙氣處于飽和狀態，并攜帶一定量的水分，GGH加熱元件表面比較潮濕，在GGH原煙氣側特別是冷端，煙塵會粘附在加熱元件的表面。另外，煙塵具有水硬性，煙氣中的SO3以及塔內漿液等與煙塵相互反應形成類似水泥的硅酸鹽，隨著運行時間的累積硬化，即使高壓水也難以清除，這同樣引起堵塞問題，在煙塵量大時堵塞更快。

    3）GGH吹掃或沖洗不正常或故障。運行時GGH不吹掃自然會結垢，有的FGD系統未能按運行規程進行GGH的定期吹掃，或吹掃的周期長、每次吹掃的時間較短，不能及時去除積灰/垢而形成累積；吹掃氣/汽源參數不滿足設計要求，不能達到吹掃效果；當GGH壓差高時未采用高壓水在線沖洗、或沒有沖洗干凈，粘積物板結成硬垢，造成結垢越來越嚴重等等。

    5·控制GGH堵塞的方法

    根據GGH堵塞的原因，從設計和運行上控制GGH堵塞的措施主要有以下幾方面：

    1）選擇合理的吹灰介質：近年來的實踐表明，蒸汽吹灰的效果要優于壓縮空氣吹灰。因此應盡可能采用蒸汽進行吹灰。廣東珠海金灣電廠以及茂名熱電廠均采用蒸汽吹灰形式，一年內都未發生GGH堵塞問題。

    2）選擇合適的吹灰壓力和保證足夠的吹灰頻率：目前我國GGH的吹灰壓力一般設計為0.7 MPa，但從現場的試驗情況看，當采用該壓力進行吹灰時，吹灰介質速度的衰減較快。應提高GGH的吹灰壓力，最好能達到1 MPa左右。另外應盡量增加吹灰頻率（如每班2～3次），以減少漿液在受熱面的積聚。

    3）受熱面的熱端、冷端均應設計吹灰器：目前很多GGH只在冷端設計了吹灰器。而近年來的實踐表明，2個吹灰器的吹灰效果明顯優于1個吹灰器。

    4）選擇合適的高壓水沖洗頻率和方式。當GGH的壓差ΔP高達正常值的1.5倍時，用10～15 MPa的高壓沖洗水在線沖洗。但從近年來的實踐看，到1.5倍時再沖洗顯然太遲了。可根據實際情況適當提前沖洗，如1.2～1.3倍時就進行沖洗。

    5）保證電除塵器的正常運行。保證進入FGD系統的煙塵符合設計要求，對于系統的安全、穩定運行是十分重要的。當煙塵含量大于150 mg/m3并持續時間較長時，應暫時減小增壓風機動葉開度，或完全停止脫硫系統運行。

    6）加強對FGD系統運行參數的控制。運行過程中應嚴格將漿液密度、pH值控制在正常范圍內，防止吸收塔將液出現泡沫，同時最上層除霧器上部沖洗水應盡量少投入。

    6·結論

    隨著我國對環保工作要求的明顯提高，對火電廠煙氣脫硫裝置的運行要求也有了明顯的提高，GGH堵塞問題也越來越受到重視。GGH堵塞問題并不難解決，只要采取各種合理手段，就能減輕GGH堵塞的程度，提高系統運行的可靠性和經濟性。