烟气脱硫系统SGH的设计优化及经济性分析.pdf

加快我国止电厂烟气脱硫产业化发展研讨会论文集 2006年3月中国-成都 烟气脱硫系统SGH的设计优化及经济性分析 赵之军 上海发电设备成套设计研究所 摘要：本文讨论了SGI{的系统设计、SGII容易发生的堵灰和泄漏故障，分析了sG日的运行经 济性，提出了采用较低蒸汽参数节能的建议． 关键词：脱硫系统scH经济性 火力投电厂烟气脱硫是造福社会．美化环境的大事，已经弓I起了社会各界的关注，尤 其是火力发电厂在不遗余力的傲这件大事。但烟气脱硫系统在我国毕竟经历时间短，尚有许 多优化工作要做。还要进一步降低脱硫成本，提高经济效益。增强市场竞争力。本文就烟气 脱硫系统中蒸汽—烟气管式加热器(sGH)的系统设计、设备主要存在问题以爰运行经济性 进行分析讨论。 1．sGH的使用场合 烟气脱硫系统中，脱硫后的烟气加热最好用烟气脱硫前的热量，即采用GGH．运行经济 性好。但在技术改造的场合，由于场地限制，就要采用蒸汽—烟气加热器，即sGH。SGH是烟道 式加热器，基本不需要更大的场地。对于80c的排烟温度要求，一般SGH的设备价格不到 GG}1的三分之一，能降低工程造价，当然运行成本高，浪费能源，但也是无可奈何之举。但作为 sGH本身，应该优化设计，尽可能节约能源，最大限度地降低运行成本。 2．SGH系统设计 sG}l的功能是利用蒸汽将脱硫后的烟气加热到80。C左右，这种加热一般有2种方式， 一种是直接加热法，如图1所示。加热器布置在烟道内；另一种是再循环加热法，如图2 所示。 114 加快我国火电厂烟气脱硫产业化发展研讨会论文集 2006年3月中国·成都 图1 SGH直接加热法 图2 SGIt烟气环加热法 ·这2种加热法的系统功能相同，蒸汽消耗量也基本相同。不同之处在于： 直接加热法系统简单、紧凑，但加热器受热面壁温低，结露和低温腐蚀的可能性大； 再循环加热法加热器受热面壁温高，硫酸蒸汽和水蒸汽结露和低温腐蚀的可能小，所 以加热器选材简单，设备价格相对较低，但系统复杂、要增加再循环风机。 这2种加热方式各有千秋，如何选择，要根据业主要求、现场情况，经技术经济分析 后确定。 115 加快我国火电厂烟气脱硫产业化发展研讨会论文集 2006年3月中国·成都 3．SGH的主要存在问题 由于脱硫后的烟气低温且含灰，所以SGH的工作条件差，一般容易发生结露、堵灰、腐 蚀、泄漏四大问题。 结露：烟气中的水蒸气和硫酸蒸汽在SGH传热管束外表面凝结； 堵灰：烟气中的灰份颗粒黏附到SGlt传热管束外表面，结露会加剧堵灰； 腐蚀：水蒸气和酸蒸汽结露引起SGIt传热管束外表面和烟道发生低温腐蚀： 泄漏：热胀冷缩处理不当，使得传熟管束与联箱之间的焊缝撕裂，造成汽水工质泄漏； 汽水泄漏使得加热器不能正常工作。对脱硫系统的可靠性和设备寿命影响很大。 例如重庆发电厂从英国进口的脱硫系统SGH设备，传热管采用光管套管式结构，2001 年投运，目前汽水工质泄漏严重，也达不到预期的出口烟温要求： 又例如国内某厂家肯8造的SGIt采用高效传热管，运行时间不长，传热管与蒸汽联箱焊缝 几乎全部脱落，设各无法运行。 上述存在问题要求S6H制造厂家的性能设计技术、结构设计水平、加工工艺水平、焊 工技术水平等方面都要过硬，只有综合实力保证，才能有放心产品投运，否则设备运行中的维 护工作量大，寿命短，业主损失更大。 4．SGH的运行经济性分析 火力发电厂烟气脱硫系统中SC,H采用蒸汽一般为汽轮机抽汽，只是抽汽参数不同．例 抽汽：莺庆豆坝发电厂sG}I采用3．5MPa压力等级的抽汽：采用不同压力等级的抽汽，由于热焓 不同带来的蒸汽消耗量变化很小，但不同压力等级带来的运行经济性变化很大，值得重视。 对于发电厂而言，锅炉设计容量一般偏大，能满足抽汽后汽轮机的进汽