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關(guān)于煙氣-煙氣再熱器(GGH)利弊的初步分析

發(fā)布時間:2014年4月30日 來源:中國環(huán)保網(wǎng)

據(jù)初步推算目前國內(nèi)火電廠石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)采用煙氣-煙氣再熱器(GGH)的約占80%以上。若按每年新增石灰石-石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)容量30,000MW....

- FGD系統(tǒng)不能有效地去除SO3,而SO3是決定煙氣酸露點(diǎn)的主要成分;

- 安裝GGH后,煙氣中的飛灰會積聚在GGH的換熱元件上,飛灰中的重金屬會起催化劑的作用,將煙氣中的部分SO2轉(zhuǎn)化為SO3,盡管數(shù)量不多,但是對升高煙氣的酸露點(diǎn)是有影響的。有測試表明,在GGH后面,SO3的含量有所增加;

- 測試發(fā)現(xiàn),經(jīng)過FGD脫硫以后的煙氣的酸露點(diǎn)溫度在90-120℃范圍內(nèi),而煙氣再熱之后的溫度在80℃左右,因此在FGD下游設(shè)備表面上,仍然會產(chǎn)生新的酸凝結(jié)液;

- 經(jīng)GGH加熱后的煙氣溫度高于煙氣的水露點(diǎn),因此可以防止新的凝結(jié)水的產(chǎn)生,但是80℃這樣的低溫?zé)煔?,無法在很短的時間內(nèi),將已經(jīng)凝結(jié)在煙道或煙囪表面上的水或穿過除霧器的漿液快速蒸干,只能使這些液滴慢慢地濃縮、干燥。這個過程使得原來這些酸性不強(qiáng)的液滴,變成腐蝕性很強(qiáng)的酸液,在煙道和煙囪上形成點(diǎn)腐蝕;

- 由于煙氣經(jīng)過GGH再熱以后溫度升高,造成煙道和煙囪中的環(huán)境溫度要比不安裝GGH時高約30℃。酸對金屬材料的腐蝕作用對溫度是非常敏感的,溫度升高會使得凝結(jié)酸液得腐蝕性更強(qiáng)。

因此,認(rèn)為安裝GGH后可以減輕脫硫煙氣對下游設(shè)備的腐蝕是一個認(rèn)識上的誤區(qū)。另外,無論是否安裝GGH,濕法FGD的煙囪都必須采取防腐,并按濕煙囪進(jìn)行設(shè)計(jì)。這一點(diǎn)已經(jīng)被國外幾十年來的實(shí)踐所證實(shí)。認(rèn)為安裝了GGH就可以不對煙囪進(jìn)行防腐處理是錯誤的。

2.3 安裝GGH帶來的問題

由于目前FGD系統(tǒng)多數(shù)采用回轉(zhuǎn)式GGH,因此下面的討論主要是針對這類GGH的,但是對其它類型的GGH,如水媒式、蒸汽換熱器等,其結(jié)論也是適用的。

- GGH設(shè)備本體以及由GGH引發(fā)的直接投資,包括煙道、支架和沖洗系統(tǒng)的費(fèi)用大約是FGD總投資的15%;(見附圖1,圖2)

- GGH本體對煙氣的壓降約在1000Pa,如果考慮到由于安裝GGH而引起的煙道壓降,總的壓損約在1200Pa左右。為了克服這些阻力,必須增加增壓風(fēng)機(jī)的壓頭,使FGD系統(tǒng)的運(yùn)行費(fèi)用大大增加;

- GGH的原煙氣側(cè)向凈煙氣側(cè)的泄漏會降低系統(tǒng)的脫硫效率,盡管回轉(zhuǎn)式GGH的原煙氣側(cè)和凈煙氣側(cè)之間的泄漏可以達(dá)到1.0%以下,但畢竟是一種無謂的損失;

- 由于原煙氣在GGH中由130℃左右降低到酸露點(diǎn)以下的80℃,因此在GGH的熱側(cè)會產(chǎn)生大量的粘稠的濃酸液。這些酸液不但對GGH的換熱元件和殼體有很強(qiáng)的腐蝕作用,而且會粘附大量煙氣中的飛灰。另外,穿過除霧器的微小漿液液滴在換熱元件的表面上蒸發(fā)之后,也會形成固體的結(jié)垢物。上述這些固體物會堵塞換熱元件的通道,進(jìn)一步增加GGH的壓降。國內(nèi)已有電廠由于GGH粘污嚴(yán)重而造成增壓風(fēng)機(jī)振動過大的前鑒;(見附圖3,圖4)

- GGH在運(yùn)行過程和停機(jī)后需要用壓縮空氣。蒸汽和高壓水進(jìn)行沖洗,以去除換熱元件上的積灰和酸沉積物。因此需要提供相應(yīng)的壓縮空氣、沖洗水和蒸汽。GGH沖洗后的廢水含有很強(qiáng)的腐蝕性,必須進(jìn)行專門的處理之后才能排放;

3 不安裝GGH的利弊分析

3.1 不安裝GGH的優(yōu)點(diǎn)

3.1.1 降低FGD系統(tǒng)的投資和運(yùn)行費(fèi)

以下的技術(shù)經(jīng)濟(jì)比較以2x300MW機(jī)組的FGD系統(tǒng)為基礎(chǔ)。煤耗按兩臺機(jī)組280t/h,煤的含硫量為1%,F(xiàn)GD系統(tǒng)每年脫除的SO2為44800t。

(1)固定資產(chǎn)投入

安裝GGH固定資產(chǎn)投入約2000萬,貸款利率按5%計(jì)算,5年還清本利,共計(jì)2500萬。FGD的壽命為20年,因此,均化后每年的固定資產(chǎn)投入為125萬。因固定資產(chǎn)投入使得脫硫成本的增加為:

1250000/44800000 = 0.028元/kg SO2

(2)電耗

安裝GGH之后,由于GGH本體和煙道的阻力的增加,約使增壓風(fēng)機(jī)的功率增加2x1500kW,按年運(yùn)行6000小時,廠用電價(jià)為0.3元/kWh計(jì)算,每年增加的電耗支出為:

2x1500x6000x0.3 = 540萬元

因電耗而使得脫硫成本增加:

5400000/44800000 = 0.120元/kg SO2

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