淺談煙氣－－煙氣加熱器（GGH）的利弊
從脫(tuo)硫(liu)塔出來的(de)凈(jing)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)一(yi)般在45～55℃之(zhi)間為濕飽和(he)狀態(tai)，如果(guo)直接排放會(hui)帶(dai)來兩種不(bu)利的(de)結(jie)果(guo)：一(yi)是煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)抬(tai)升擴(kuo)散能力(li)低，在煙(yan)(yan)(yan)囪附(fu)近(jin)形成(cheng)水霧污(wu)染環(huan)境，即所謂煙(yan)(yan)(yan)流下(xia)(xia)洗；二是由(you)于煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)在露點以下(xia)(xia)，會(hui)有酸滴從煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中凝結(jie)出來，即所謂的(de)下(xia)(xia)雨(yu)即污(wu)染環(huan)境又對設備造成(cheng)低溫腐蝕。因此在煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)脫(tuo)硫(liu)系統(tong)中通(tong)常在脫(tuo)硫(liu)塔后(hou)設置煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)加(jia)(jia)熱器（GGH），利用鍋爐來的(de)原煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)對脫(tuo)硫(liu)后(hou)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)進行(xing)加(jia)(jia)熱，使(shi)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)由(you)45～55℃提升到80℃左右，提高(gao)凈(jing)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)的(de)抬(tai)升高(gao)度(du)及擴(kuo)散能力(li)，降低SO2、粉塵和(he)NOX等污(wu)染物的(de)落(luo)地濃度(du)，減(jian)輕(qing)濕煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)的(de)冷(leng)凝現象(xiang)緩解對后(hou)續煙(yan)(yan)(yan)道和(he)煙(yan)(yan)(yan)囪和(he)腐蝕，并消(xiao)除(chu)凈(jing)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)煙(yan)(yan)(yan)囪冒白煙(yan)(yan)(yan)的(de)現象(xiang)。
1加熱(re)器的作用與現狀
1.1降低了煙氣對脫硫塔(ta)(ta)的熱(re)沖(chong)擊，減少脫硫塔(ta)(ta)的蒸發量(liang)
由(you)于原(yuan)煙氣(qi)的(de)(de)溫(wen)度(du)一般(ban)在130～150℃左右，這樣高的(de)(de)溫(wen)度(du)對脫硫(liu)塔(ta)內襯(chen)的(de)(de)防腐(fu)層(ceng)是很(hen)大的(de)(de)熱沖擊(ji)，而加(jia)熱器使進入脫硫(liu)塔(ta)內的(de)(de)煙氣(qi)溫(wen)度(du)降到(dao)90℃左右，這對脫硫(liu)塔(ta)內襯(chen)的(de)(de)防腐(fu)層(ceng)起到(dao)了很(hen)好的(de)(de)保(bao)護作用；同時，由(you)于原(yuan)煙氣(qi)溫(wen)度(du)的(de)(de)下降，也降低了脫硫(liu)塔(ta)內水的(de)(de)蒸以量。
1.2提高(gao)排煙(yan)溫度增(zeng)強了(le)煙(yan)氣的抬升高(gao)度和(he)擴(kuo)散(san)能力
由于加熱(re)器使脫硫后的(de)凈煙(yan)氣(qi)(qi)由40℃～50℃提高(gao)到80℃左(zuo)右，使濕(shi)煙(yan)氣(qi)(qi)提升(sheng)了35℃左(zuo)右，排入煙(yan)囪(cong)的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)密度降低(di)，煙(yan)氣(qi)(qi)抬(tai)升(sheng)能力增(zeng)強，煙(yan)氣(qi)(qi)的(de)有效抬(tai)升(sheng)，增(zeng)大了煙(yan)氣(qi)(qi)中水蒸(zheng)氣(qi)(qi)、二氧(yang)化碳(tan)和氮氧(yang)化物的(de)擴散空(kong)間(jian)，減(jian)輕(qing)了煙(yan)氣(qi)(qi)對(dui)地面的(de)污染(ran)。
1.3降低了煙(yan)羽的可見度
經脫硫后(hou)的凈煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)在飽和狀態，在當地環境溫度(du)較(jiao)低時凝結水汽會形成(cheng)白色(se)的煙(yan)(yan)(yan)(yan)羽，當加(jia)(jia)熱(re)器(qi)對凈煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)進行再加(jia)(jia)熱(re)時，飽和煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)上升(sheng)到(dao)未飽和狀態，煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)透明度(du)上升(sheng)，從煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪排出的煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)可見度(du)降低，煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪出現(xian)白煙(yan)(yan)(yan)(yan)的情況(kuang)有所(suo)改(gai)善(shan)。但徹底解(jie)決冒白煙(yan)(yan)(yan)(yan)現(xian)象則(ze)必須(xu)將(jiang)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)加(jia)(jia)熱(re)到(dao)100℃以上，而加(jia)(jia)熱(re)器(qi)只能將(jiang)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫度(du)加(jia)(jia)熱(re)到(dao)80℃，所(suo)以靠安裝(zhuang)加(jia)(jia)熱(re)器(qi)來解(jie)決冒白煙(yan)(yan)(yan)(yan)現(xian)象是根本作不到(dao)的。
2加熱器對排煙(yan)的(de)影響
2.1對煙(yan)氣抬升(sheng)的影響
按(an)照國(guo)標(biao)《GB13223－1996》標(biao)準，煙氣抬升高度(du)為：
ΔH＝1.303QH1/3Hs2/3/Vs（1）
式中：
ΔH：煙氣抬升(sheng)高(gao)度m；
QH：煙氣釋放(fang)率KJ/s；
Hs：煙氣幾(ji)何高度(du)m；
Vs：煙(yan)氣(qi)抬升計算(suan)風(feng)速m/s。
脫(tuo)(tuo)硫后(hou)濕煙(yan)(yan)氣溫(wen)度(du)(du)約45℃，經加(jia)(jia)熱器(qi)(qi)后(hou)煙(yan)(yan)氣溫(wen)度(du)(du)年(nian)升到(dao)約80℃。按上式計算，對比加(jia)(jia)熱器(qi)(qi)前(qian)后(hou)計算結果見圖1，由圖1可知，煙(yan)(yan)氣抬升高(gao)度(du)(du)降(jiang)低(di)約80m，地(di)(di)(di)面最大(da)濃(nong)度(du)(du)與污染(ran)物排(pai)放量(liang)成正比，與有(you)(you)效源高(gao)（煙(yan)(yan)囪(cong)幾何(he)高(gao)度(du)(du)加(jia)(jia)煙(yan)(yan)氣抬升高(gao)度(du)(du)）的(de)(de)(de)(de)平方成反比，雖(sui)然脫(tuo)(tuo)硫后(hou)煙(yan)(yan)氣抬升高(gao)度(du)(du)降(jiang)低(di)，落地(di)(di)(di)濃(nong)度(du)(du)增大(da)，但由于脫(tuo)(tuo)硫后(hou)煙(yan)(yan)氣中的(de)(de)(de)(de)粉(fen)塵和(he)SO2濃(nong)度(du)(du)已大(da)為減(jian)少，而(er)從(cong)(cong)環(huan)境質量(liang)的(de)(de)(de)(de)角度(du)(du)來(lai)看，主要關注點(dian)是(shi)粉(fen)塵和(he)SO2，因此對地(di)(di)(di)面的(de)(de)(de)(de)影(ying)響較小。而(er)NOX并沒有(you)(you)有(you)(you)效的(de)(de)(de)(de)去除，因此，是(shi)否(fou)安裝加(jia)(jia)熱器(qi)(qi)對NOX的(de)(de)(de)(de)落地(di)(di)(di)濃(nong)度(du)(du)有(you)(you)較大(da)的(de)(de)(de)(de)影(ying)響。但在實際上僅(jin)靠通過擴(kuo)散來(lai)降(jiang)低(di)NOX落地(di)(di)(di)濃(nong)度(du)(du)只能減(jian)輕局部環(huan)境污染(ran)，不能從(cong)(cong)根(gen)本(ben)上減(jian)輕總體(ti)環(huan)境污染(ran)，降(jiang)低(di)NOX 對環(huan)境的(de)(de)(de)(de)影(ying)響的(de)(de)(de)(de)根(gen)本(ben)措施是(shi)安裝脫(tuo)(tuo)硝裝置。
脫(tuo)硫(liu)后煙(yan)氣(qi)是否冒白煙(yan)與當地的(de)(de)(de)(de)環(huan)(huan)境(jing)濕度(du)(du)(du)有關(guan)，當環(huan)(huan)境(jing)濕度(du)(du)(du)未飽(bao)和時(shi)，煙(yan)羽(yu)的(de)(de)(de)(de)初始抬(tai)(tai)升高度(du)(du)(du)比在同樣溫度(du)(du)(du)下(xia)干煙(yan)羽(yu)的(de)(de)(de)(de)抬(tai)(tai)升高度(du)(du)(du)要高。這是因為(wei)：由于(yu)煙(yan)氣(qi)中的(de)(de)(de)(de)水汽凝結釋(shi)放出的(de)(de)(de)(de)潛熱(re)，使(shi)煙(yan)羽(yu)獲(huo)得額外的(de)(de)(de)(de)浮力所(suo)致。但在達到最大抬(tai)(tai)升高度(du)(du)(du)后，由于(yu)煙(yan)羽(yu)中的(de)(de)(de)(de)液態水再蒸發時(shi)吸收潛熱(re)，煙(yan)羽(yu)下(xia)降(jiang)的(de)(de)(de)(de)速度(du)(du)(du)反比同溫度(du)(du)(du)下(xia)的(de)(de)(de)(de)干煙(yan)氣(qi)快，不利于(yu)污染物(wu)的(de)(de)(de)(de)擴(kuo)散。
如(ru)果當地環境處于飽和狀(zhuang)態，由于煙羽(yu)的抬升甚至比加(jia)熱到80℃的煙羽(yu)還要高。可(ke)見，在這種(zhong)情況(kuang)下，不對(dui)煙氣進行再加(jia)熱也不會造成地面(mian)污染物濃度(du)增加(jia)。
環境濕(shi)度對煙氣擴散的影響在南方相對要(yao)重一(yi)些，對于北方特別是(shi)東北的冬季在環境濕(shi)度處于飽和狀態(tai)時安裝(zhuang)GGH或不(bu)安裝(zhuang)GGH對煙氣抬升高度的影響不(bu)大。
 |
2.2對煙囪內(nei)壓力的影響
脫(tuo)硫(liu)后煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)進口溫度(du)(du)(du)從130～150℃降(jiang)到50℃左右(you)，導致(zhi)煙(yan)(yan)(yan)氣密度(du)(du)(du)增大，煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)的(de)自由抽(chou)吸能力(li)降(jiang)低，這(zhe)(zhe)樣會使煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)內(nei)(nei)壓(ya)(ya)力(li)分布(bu)改(gai)變，正壓(ya)(ya)區擴大。計(ji)算結(jie)果表(biao)明，脫(tuo)硫(liu)前滿負(fu)荷時(shi)，最大靜壓(ya)(ya)為(wei)(wei)16.3Pa，出(chu)(chu)(chu)現在(zai)標(biao)高為(wei)(wei)164.6m處(chu)，50%負(fu)荷時(shi)煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)不會出(chu)(chu)(chu)現正壓(ya)(ya)；脫(tuo)硫(liu)后滿負(fu)荷時(shi)最大靜壓(ya)(ya)為(wei)(wei)40.5Pa，出(chu)(chu)(chu)現在(zai)148.9m處(chu)；50%負(fu)荷時(shi)煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)不會出(chu)(chu)(chu)現正壓(ya)(ya)；從中可(ke)以(yi)看出(chu)(chu)(chu)，FGD裝置在(zai)運行前只在(zai)146m以(yi)上才出(chu)(chu)(chu)現正壓(ya)(ya)區，而脫(tuo)硫(liu)后正壓(ya)(ya)區擴大到 90～180m的(de)范圍內(nei)(nei)。雖然脫(tuo)硫(liu)后SO2和飛(fei)灰(hui)濃度(du)(du)(du)降(jiang)低了很多(duo)，但由于煙(yan)(yan)(yan)氣溫度(du)(du)(du)在(zai)露點之(zhi)下，煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)內(nei)(nei)避必然發生(sheng)酸結(jie)露現象(xiang)，長期以(yi)往其腐蝕(shi)是非常可(ke)怕的(de)，這(zhe)(zhe)已從運行中得到教訓。
煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)(du)(du)低(di)、濕度(du)(du)(du)大，煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪(cong)內的(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)上抽力(li)就降低(di)，它(ta)影響著煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)的(de)流(liu)速(su)和煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)抬(tai)升(sheng)高度(du)(du)(du)及(ji)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)擴散(san)效(xiao)果(guo)，這對(dui)(dui)排放的(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)滿足(zu)環保要求（特別是氮氧化物(wu) NOX指標）帶(dai)來不利的(de)因素。煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)運(yun)行壓力(li)與煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)的(de)溫（濕）度(du)(du)(du)和煙(yan)(yan)(yan)(yan)囪(cong)結(jie)構(gou)型(xing)式密切(qie)相(xiang)關。煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)(du)(du)低(di)，其(qi)上抽力(li)就小，流(liu)速(su)就低(di)，容易產生(sheng)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)聚(ju)集并(bing)對(dui)(dui)排煙(yan)(yan)(yan)(yan)筒內壁(bi)產生(sheng)壓力(li)。
錐形煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)結構(gou)型式(shi)（如(ru)單筒(tong)式(shi)煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)）中的煙(yan)(yan)(yan)氣基本上是處(chu)于(yu)正壓(ya)運行(xing)狀(zhuang)況，而(er)等直徑圓柱狀(zhuang)煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)（如(ru)雙管(guan)和多管(guan)式(shi)煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)中的排煙(yan)(yan)(yan)筒(tong)）是負壓(ya)運行(xing)狀(zhuang)況。煙(yan)(yan)(yan)氣正壓(ya)運行(xing)時，易對排煙(yan)(yan)(yan)筒(tong)壁產生滲透(tou)壓(ya)力，加快腐蝕(shi)進(jin)程；而(er)負壓(ya)運行(xing)時，煙(yan)(yan)(yan)氣滲透(tou)和腐蝕(shi)速度(du)將大為減緩。
煙(yan)囪熱(re)應力與煙(yan)囪內外溫度差(cha)成正(zheng)比，脫(tuo)硫后溫差(cha)由脫(tuo)硫前的約120℃降低到60℃，熱(re)應力減小，對煙(yan)囪的安(an)全運行有利。
2.3煙(yan)氣(qi)溫度變(bian)化(hua)對(dui)腐蝕的影響
脫(tuo)硫后的(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)一般(ban)在(zai)(zai)40℃～50℃之間，且濕(shi)度(du)(du)很大(da)并(bing)(bing)處(chu)(chu)于飽和(he)狀(zhuang)態。根據前述的(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)特(te)點(dian)，它是(shi)低于煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)結(jie)(jie)露的(de)(de)溫(wen)度(du)(du)，煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)易于冷凝結(jie)(jie)露并(bing)(bing)在(zai)(zai)潮濕(shi)環境(jing)下產(chan)生腐(fu)蝕(shi)(shi)性的(de)(de)水(shui)(shui)液液體。一般(ban)的(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)濕(shi)法(fa)脫(tuo)硫處(chu)(chu)理中是(shi)采用加(jia)設(she)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)加(jia)熱(re)系(xi)統(tong)（GGH）來(lai)提高脫(tuo)硫處(chu)(chu)理后排(pai)放的(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)（約80℃及以上(shang)），以減緩煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)冷凝結(jie)(jie)露產(chan)生的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)性水(shui)(shui)液液體。從理論上(shang)講，采用煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)加(jia)熱(re)系(xi)統(tong)（GGH）能有利于減緩煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)腐(fu)蝕(shi)(shi)（即提高煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)，減少結(jie)(jie)露），但煙(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)濕(shi)度(du)(du)、水(shui)(shui)分這些誘發腐(fu)蝕(shi)(shi)的(de)(de)因素依然存在(zai)(zai)，況(kuang)且GGH的(de)(de)運(yun)行(xing)(xing)能否(fou)滿(man)足運(yun)行(xing)(xing)溫(wen)度(du)(du)值的(de)(de)要(yao)求，尤其是(shi)在(zai)(zai)發電機組低負荷(he)運(yun)行(xing)(xing)、機組開啟和(he)關停(ting)期間及其它不利工況(kuang)時能否(fou)滿(man)足運(yun)行(xing)(xing)溫(wen)度(du)(du)值的(de)(de)要(yao)求值得關注和(he)重視。
測(ce)試結果表明，經過FGD脫硫以后(hou)的(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)，其酸(suan)露點(dian)(dian)溫度在(zai)90～120℃范圍內，而煙(yan)氣(qi)(qi)經加(jia)熱(re)(re)器之后(hou)的(de)(de)溫度在(zai)80℃左右。因此在(zai)FGD下(xia)游(you)設備表面上(shang)仍然會產(chan)生新(xin)(xin)的(de)(de)酸(suan)凝結液。經GGH加(jia)熱(re)(re)后(hou)的(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)高于煙(yan)氣(qi)(qi)的(de)(de)水露點(dian)(dian)溫度，因此可以防止新(xin)(xin)的(de)(de)凝結水的(de)(de)產(chan)生，但在(zai)只有80℃這樣的(de)(de)低溫煙(yan)氣(qi)(qi)，無法在(zai)短時間(jian)內將凝結在(zai)煙(yan)道(dao)(dao)或(huo)煙(yan)囪表面上(shang)的(de)(de)霧滴快速蒸干(gan)，只能使(shi)這些霧滴慢慢地濃縮干(gan)燥(zao)，這個(ge)過程(cheng)使(shi)得原來酸(suan)性不(bu)強(qiang)的(de)(de)液滴變成腐蝕性很強(qiang)的(de)(de)酸(suan)液，在(zai)煙(yan)道(dao)(dao)或(huo)煙(yan)囪上(shang)形(xing)成點(dian)(dian)腐蝕。
3加熱器帶來的問題
3.1降低脫硫效率
早(zao)期加(jia)熱器(qi)漏(lou)風率(lv)約在10%左右，雖然(ran)經過不斷的(de)改進(jin)目前漏(lou)風率(lv)已(yi)降到1%。但(dan)加(jia)熱器(qi)的(de)原(yuan)煙氣(qi)側向(xiang)凈煙氣(qi)側泄漏(lou)降低了脫硫效率(lv)，按1%的(de)泄漏(lou)率(lv)計，則(ze)由于(yu)加(jia)熱器(qi)泄漏(lou)使脫硫后凈煙氣(qi)中SO2濃(nong)度增加(jia)30～50mg/m3。雖然(ran)增加(jia)的(de)負荷不多，但(dan)畢竟是(shi)一種(zhong)無謂的(de)損失。
3.2增加脫(tuo)硫(liu)系統的運行故障
加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)器(qi)是在(zai)干濕煙(yan)(yan)氣交替環境中運行，原煙(yan)(yan)氣在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)器(qi)中由130～150℃降到90左右(you)，因此在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)器(qi)的(de)(de)(de)(de)熱(re)(re)(re)側會產生大量粘(zhan)稠性(xing)的(de)(de)(de)(de)濃酸液，這些酸液不但(dan)對加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)器(qi)的(de)(de)(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)元(yuan)(yuan)件(jian)和殼(ke)體有很(hen)強(qiang)的(de)(de)(de)(de)腐蝕作用，原煙(yan)(yan)氣帶(dai)來(lai)的(de)(de)(de)(de)飛灰(hui)極易粘(zhan)結(jie)在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)元(yuan)(yuan)件(jian)上，阻礙煙(yan)(yan)氣正常流動和換熱(re)(re)(re)元(yuan)(yuan)件(jian)換熱(re)(re)(re)。另外，穿(chuan)過除霧器(qi)的(de)(de)(de)(de)微小漿液液滴粘(zhan)附在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)表面(mian)上，蒸發后(hou)會形成固體結(jie)垢物，上述這些物質會堵(du)塞加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)元(yuan)(yuan)件(jian)的(de)(de)(de)(de)通道，進一步增加(jia)(jia)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)器(qi)的(de)(de)(de)(de)壓降、漏風率、減少壽(shou)命。國內已有由于加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)器(qi)粘(zhan)污嚴重而造(zao)成增加(jia)(jia)風機振動過大的(de)(de)(de)(de)例子。
另外，由于GGH運(yun)行的(de)溫(wen)度要求在(zai)發電機組低(di)負荷運(yun)行，在(zai)機組開啟和關停(ting)狀況下難(nan)以保(bao)證的(de)情(qing)況下，其運(yun)行的(de)可靠性(xing)是難(nan)以保(bao)證的(de)。
3.3增(zeng)加系統(tong)的投資與運行費用
GGH是除脫(tuo)硫(liu)塔外最大的(de)(de)單體設(she)備，其(qi)(qi)初投資及安裝等費用(yong)約(yue)占FGD的(de)(de)15%，GGH及其(qi)(qi)煙(yan)道(dao)的(de)(de)總(zong)(zong)壓(ya)損約(yue)1200Pa，接近FGD總(zong)(zong)壓(ya)損的(de)(de)三分(fen)之一(yi)，該壓(ya)損需要提高脫(tuo)硫(liu)增壓(ya)風機的(de)(de)壓(ya)頭來克服，GGH運行本身(shen)的(de)(de)電耗、水耗、氣(汽(qi))耗和(he)由此增加(jia)的(de)(de)脫(tuo)硫(liu)增壓(ya)風機的(de)(de)電耗都會引起FGD系(xi)統運行費用(yong)的(de)(de)增加(jia)，其(qi)(qi)運行費用(yong)約(yue)占FGD系(xi)統的(de)(de)8%左右。
3.4加速凈煙氣側的腐蝕
凈煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)經GGH加熱后(hou)(hou)(hou)，溫度(du)升(sheng)高(gao)約(yue)30℃，而酸對(dui)(dui)金屬(shu)材料的(de)(de)腐蝕與關系(xi)密切，按Arrheius法則，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫度(du)每升(sheng)高(gao)10℃化(hua)(hua)學反應速度(du)就會增加1 倍，因(yin)此煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)經加熱器加熱后(hou)(hou)(hou)腐蝕更強。另外，由于煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)在(zai)GGH側會產生大量粘稠的(de)(de)酸性物質粘附在(zai)GGH上，這(zhe)些酸性液(ye)體(ti)不但(dan)對(dui)(dui)GGH有(you)很強的(de)(de)腐蝕作(zuo)用，而且還粘附大量的(de)(de)飛灰。這(zhe)些飛灰中含有(you)大量重金屬(shu)，這(zhe)些重金屬(shu)對(dui)(dui)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中的(de)(de)SO2還具(ju)有(you)催化(hua)(hua)作(zuo)用，將SO2轉(zhuan)化(hua)(hua)成SO3，根據已運行的(de)(de)脫(tuo)(tuo)硫系(xi)統分析，濕法脫(tuo)(tuo)硫工藝對(dui)(dui)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)中的(de)(de)SO2脫(tuo)(tuo)除效率很高(gao)，但(dan)對(dui)(dui)造成煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)腐蝕主要成分的(de)(de)SO3脫(tuo)(tuo)除效率不高(gao)，約(yue)20%左右。因(yin)此，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)脫(tuo)(tuo)硫后(hou)(hou)(hou)，對(dui)(dui)煙(yan)(yan)囪的(de)(de)腐蝕隱患(huan)并未(wei)消除；相反地，脫(tuo)(tuo)硫后(hou)(hou)(hou)的(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)環境（低溫、高(gao)濕等）可能使腐蝕狀況進一步(bu)加劇(ju)了。
4不安(an)裝GGH帶來(lai)的問題(ti)
4.1由于凈煙(yan)氣(qi)溫度較低只有(you)50℃左(zuo)右，因此煙(yan)氣(qi)離開煙(yan)囪時易(yi)形(xing)成煙(yan)；
4.2取消(xiao)GGH后，凈(jing)煙(yan)氣(qi)的溫度為45～52℃左右(you)，并且在煙(yan)囪前為正壓(約200Pa)，因此煙(yan)氣(qi)的腐蝕性和滲透性大為增強；
4.3煙(yan)氣(qi)(qi)溫度低、濕度大，煙(yan)囪內的煙(yan)氣(qi)(qi)上抽力就降低，它影(ying)響(xiang)著煙(yan)氣(qi)(qi)的流速和煙(yan)氣(qi)(qi)抬(tai)升高度及(ji)煙(yan)氣(qi)(qi)擴(kuo)散效果，這對排(pai)放的煙(yan)氣(qi)(qi)滿足環保要求(qiu)（特別是氮(dan)氧化物NOX指標(biao)）帶(dai)來(lai)不利的因(yin)素。
4.4由于對原煙氣降溫的需要(yao)，系統的耗(hao)水量要(yao)安裝GGH增加約50%；，
4.5不安裝GGH的FGD系統(tong)的煙氣在(zai)煙囪中的凝(ning)結水量(liang)大，如60MW機(ji)組其(qi)在(zai)煙囪內的凝(ning)結水量(liang)約40～50噸/小時，因此在(zai)設計濕煙囪時要考慮。
5討論
5.1因此認(ren)為安(an)裝后可減輕(qing)對(dui)下(xia)游設(she)備的腐蝕是(shi)一(yi)個認(ren)識上的誤區，另外(wai)(wai)無論是(shi)否安(an)裝GGH濕(shi)法的煙囪(cong)都必須采取防(fang)腐，并按濕(shi)煙囪(cong)進行設(she)計施(shi)工，這一(yi)點(dian)已經被(bei)國內、外(wai)(wai)的實踐所(suo)證實。認(ren)為安(an)裝了(le)GGH就可以不對(dui)煙囪(cong)進行防(fang)腐處理是(shi)錯誤的。
5.2由于安裝脫硫系統之后，從(cong)煙(yan)囪排出(chu)的(de)煙(yan)氣處于飽和狀態，在(zai)環境溫(wen)度較低時凝結水汽會(hui)形成的(de)白(bai)色的(de)煙(yan)羽。在(zai)我(wo)國南方這種煙(yan)羽一般(ban)只會(hui)在(zai)冬天(tian)出(chu)現，而在(zai)北方環境溫(wen)度較低的(de)地區出(chu)現的(de)幾率會(hui)更大。
5.3安裝了(le)脫硫系(xi)統之后出現白煙(yan)(yan)(yan)問題是(shi)很難徹底解決的，如要完全消(xiao)除白煙(yan)(yan)(yan)，必須將煙(yan)(yan)(yan)氣加熱到100℃以上，而(er)安裝GGH后排煙(yan)(yan)(yan)溫度只在80℃左(zuo)右(you)，因此(ci)只能使(shi)得煙(yan)(yan)(yan)囪出口(kou)附近的煙(yan)(yan)(yan)氣不產生凝結(jie)，使(shi)白煙(yan)(yan)(yan)在較遠的地(di)方形成。
5.4白煙問(wen)(wen)題不是環(huan)境問(wen)(wen)題，而(er)是一個公眾認識(shi)問(wen)(wen)題。更何況與冷(leng)卻塔相(xiang)比(bi)煙囪的(de)白煙是很少的(de)，因此加強對公眾的(de)宣傳和溝(gou)通，應該不會(hui)成為重大的(de)障礙(ai)。
5.5另一個(ge)不可忽(hu)視的問題是：許多加(jia)熱(re)器后的溫度(du)仍在露點之下。因此，煙(yan)氣應(ying)該加(jia)熱(re)到(dao)何種(zhong)程度(du)，目前國內普遍要求的凈煙(yan)氣加(jia)熱(re)到(dao)80℃以(yi)上排煙(yan)是否合理。
5.6運行(xing)表(biao)(biao)明加熱(re)器出(chu)口溫(wen)(wen)(wen)度(du)分(fen)布(bu)非常不均(jun)(jun)，明顯地(di)表(biao)(biao)現出(chu)煙(yan)道上(shang)(shang)部溫(wen)(wen)(wen)度(du)高(gao)，下(xia)部低(di)的分(fen)布(bu)，上(shang)(shang)、下(xia)溫(wen)(wen)(wen)差(cha)高(gao)達20℃之多(duo)，在(zai)CRT上(shang)(shang)顯示的溫(wen)(wen)(wen)度(du)測點安裝在(zai)煙(yan)道上(shang)(shang)部，其測得(de)的溫(wen)(wen)(wen)度(du)為(wei)煙(yan)氣的最(zui)高(gao)溫(wen)(wen)(wen)度(du)，明顯比實際平均(jun)(jun)溫(wen)(wen)(wen)度(du)高(gao)許多(duo)（8～10℃）。如圖所示，因(yin)此，只有(you)用網絡法測出(chu)的溫(wen)(wen)(wen)度(du)才是真正(zheng)反映出(chu)加熱(re)后煙(yan)氣的實際溫(wen)(wen)(wen)度(du)，運行(xing)人員以CRT上(shang)(shang)的溫(wen)(wen)(wen)度(du)作參考，以為(wei)加熱(re)器后溫(wen)(wen)(wen)度(du)已達到80℃以上(shang)(shang)，實際上(shang)(shang)是一種(zhong)錯覺(jue)。顯然加熱(re)器出(chu)口平均(jun)(jun)溫(wen)(wen)(wen)度(du)達不到80℃，加熱(re)器因(yin)此設計時應留(liu)有(you)較大余量。
5.7脫(tuo)硫后的(de)(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)性能：（1）煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)冷凝(ning)物(wu)(wu)中氯化(hua)(hua)物(wu)(wu)或(huo)氟化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)存(cun)在將很(hen)大提高腐(fu)(fu)蝕(shi)程度。（2）處(chu)于煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)脫(tuo)硫系統(tong)下游的(de)(de)(de)濃縮或(huo)飽和煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)條件通(tong)常被視為(wei)高腐(fu)(fu)蝕(shi)等級(ji)（化(hua)(hua)學(xue)荷載）。（3）確定含有硫磺(huang)氧化(hua)(hua)物(wu)(wu)的(de)(de)(de)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)腐(fu)(fu)蝕(shi)等級(ji)（化(hua)(hua)學(xue)荷載）是按SO3的(de)(de)(de)含量值為(wei)依據。（4）煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中的(de)(de)(de)氯離子遇水(shui)蒸氣(qi)(qi)(qi)形成氯酸，它的(de)(de)(de)化(hua)(hua)合溫度約為(wei)60℃，低(di)于氯酸露點溫度時，就會(hui)產生嚴(yan)(yan)重的(de)(de)(de)腐(fu)(fu)蝕(shi)，即使(shi)是化(hua)(hua)合中很(hen)少量的(de)(de)(de)氯化(hua)(hua)物(wu)(wu)也會(hui)造成嚴(yan)(yan)重腐(fu)(fu)蝕(shi)。
5.8不(bu)設煙氣加熱(re)系統GGH的濕法脫硫(liu)煙囪防腐設計(ji)是一(yi)個新課題，在國(guo)內沒有試驗和(he)檢(jian)測數據(ju)支持、并形成(cheng)一(yi)套成(cheng)熟的設計(ji)方案之前(qian)，參照國(guo)外(wai)的標準和(he)工程實踐進行設計(ji)無(wu)疑是安全的和(he)可靠的。
5.9由于煙囪(cong)內筒結構的特殊性(xing)，煙囪(cong)的運(yun)行(xing)應考慮長(chang)期和穩定，不希(xi)望中途由于腐(fu)(fu)蝕嚴(yan)重而進行(xing)更換(huan)（施工(gong)難度大）。因此，從長(chang)期運(yun)行(xing)安(an)全的角度考慮，取消煙氣加(jia)熱(re)系統后，煙囪(cong)內筒采(cai)用鈦鋼(gang)復(fu)合板(ban)這種抗滲防腐(fu)(fu)和耐久的材(cai)料是一種理(li)性(xing)的選擇，經濟比較(jiao)也是合理(li)的。
5.10對不設(she)煙(yan)(yan)(yan)氣加(jia)熱系(xi)統(tong)GGH的煙(yan)(yan)(yan)氣，水(shui)(shui)份含量高(gao)，濕(shi)度大，溫(wen)度低，煙(yan)(yan)(yan)氣處于(yu)全(quan)結露(lu)現象。如對一(yi)臺(tai)600MW機組來說，煙(yan)(yan)(yan)氣中水(shui)(shui)氣結露(lu)后形成的具腐蝕性(xing)水(shui)(shui)液(ye)理(li)論計算量約(yue)40~50噸/小時，它主要依附于(yu)煙(yan)(yan)(yan)囪內側壁流(liu)下來至(zhi)專(zhuan)設(she)的排(pai)液(ye)口排(pai)到脫硫系(xi)統(tong)的廢液(ye)池中。脫硫處理(li)后的煙(yan)(yan)(yan)氣一(yi)般還含有氟化氫(qing)和氯化物(wu)等強(qiang)腐蝕性(xing)物(wu)質，是一(yi)種腐蝕強(qiang)度高(gao)、滲透性(xing)強(qiang)、且較難防范的低溫(wen)高(gao)濕(shi)稀酸型腐蝕狀況。
5.11脫(tuo)硫后的(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)(du)一(yi)般在40℃～50℃之(zhi)間(jian)(jian)，且(qie)濕(shi)度(du)(du)很大并處于飽和狀態。根據前述的(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)特點，它(ta)是(shi)(shi)低于煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)結露(lu)的(de)(de)溫度(du)(du)，煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)易于冷(leng)凝(ning)結露(lu)并在潮濕(shi)環境下產生腐蝕(shi)性的(de)(de)水液(ye)液(ye)體。一(yi)般的(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)濕(shi)法脫(tuo)硫處理(li)中是(shi)(shi)采用加(jia)設煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)加(jia)熱系統(tong)（GGH）來(lai)提(ti)高脫(tuo)硫處理(li)后排放的(de)(de)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)(du)（約80℃及(ji)以上），以減緩煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)冷(leng)凝(ning)結露(lu)產生的(de)(de)腐蝕(shi)性水液(ye)液(ye)體。從理(li)論上講，采用煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)加(jia)熱系統(tong)（GGH）能(neng)有利于減緩煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)的(de)(de)腐蝕(shi)（即提(ti)高煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)(du)，減少(shao)結露(lu)），但(dan)煙(yan)(yan)(yan)(yan)(yan)氣(qi)濕(shi)度(du)(du)、水分這些誘發腐蝕(shi)的(de)(de)因素(su)依然存在，況且(qie)GGH的(de)(de)運行(xing)(xing)能(neng)否滿(man)足(zu)運行(xing)(xing)溫度(du)(du)值的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)，尤其是(shi)(shi)在發電機組低負荷運行(xing)(xing)、機組開(kai)啟和關停期間(jian)(jian)及(ji)其它(ta)不利工況時能(neng)否滿(man)足(zu)運行(xing)(xing)溫度(du)(du)值的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu)值得關注和重視。
5.12取(qu)消GGH后不僅(jin)使(shi)FGD系統初(chu)投資(zi)降(jiang)低(di)15%，還可以降(jiang)低(di)8%左右的運行成本。
6小結
6.1脫硫前(qian)煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度和煙(yan)囪(cong)內(nei)壁溫(wen)(wen)度大于(yu)酸露點(dian)(dian)溫(wen)(wen)度，故(gu)煙(yan)氣(qi)不會在(zai)尾部(bu)煙(yan)道和煙(yan)囪(cong)內(nei)壁上結露，且(qie)在(zai)負壓區不會出現酸腐蝕現象，但脫硫后凈煙(yan)氣(qi)溫(wen)(wen)度低(di)于(yu)酸露點(dian)(dian)溫(wen)(wen)度，煙(yan)氣(qi)會在(zai)后部(bu)煙(yan)道及煙(yan)囪(cong)內(nei)壁結露，加上煙(yan)囪(cong)內(nei)部(bu)正(zheng)壓區加大，對煙(yan)囪(cong)的(de)腐蝕也加大；
6.2經過(guo)GGH后的(de)煙(yan)氣溫度只(zhi)有(you)80℃左右，仍低于酸露點溫度，因此不能完全(quan)杜絕酸凝(ning)結(jie)和腐(fu)蝕；
6.3取消加熱(re)器后，由于熱(re)應力減小，對(dui)煙囪的安全運行(xing)有利；
6.4脫硫后煙氣抬升高度的(de)降低可通過煙氣中(zhong)污(wu)染物的(de)減少來(lai)補償(chang)，因而不(bu)會對地面(mian)環境造成更大的(de)污(wu)染；
6.5GGH不但不能降(jiang)低煙氣中的污(wu)(wu)染(ran)物，其運行時的泄漏還會降(jiang)低FGD系統(tong)的效率，從而增大(da)了污(wu)(wu)染(ran)物的排放量；
6.6GGH的腐蝕、磨損、結(jie)垢、堵塞等(deng)導致(zhi)故障增多(duo)，影(ying)響FGD系統的運行可靠性；
6.7取(qu)消(xiao)煙(yan)(yan)氣加(jia)熱系(xi)統GGH后，采用(yong)鈦鋼復(fu)合(he)板或泡沫玻(bo)璃磚的(de)煙(yan)(yan)囪投資均較取(qu)消(xiao)前的(de)煙(yan)(yan)囪和GGH投資的(de)總和要少幾(ji)百萬～幾(ji)千萬(以600MW機組為(wei)例)。單純進行(xing)取(qu)消(xiao)GGH前和取(qu)消(xiao)GGH后煙(yan)(yan)囪的(de)投資比較是不完(wan)整的(de)，因為(wei)取(qu)消(xiao)GGH后，煙(yan)(yan)囪結露的(de)腐蝕(shi)(shi)性水液排放量增的(de)加(jia)和腐蝕(shi)(shi)性增強(qiang)，而腐蝕(shi)(shi)對煙(yan)(yan)囪的(de)安(an)全運(yun)行(xing)至關(guan)重(zhong)要；
6.8通過對FGD系(xi)統的(de)(de)(de)煙氣(qi)加熱器(GGH)設置利弊分析，認為取(qu)消(xiao)GGH是可行的(de)(de)(de)，并可提高FGD系(xi)統的(de)(de)(de)投資可行性(xing)(投運(yun)率)減少(shao)SO2的(de)(de)(de)排放(fang)量，但應重視取(qu)消(xiao)GGH的(de)(de)(de)前提條件(jian)和分析取(qu)消(xiao)GGH后所帶來的(de)(de)(de)問題。
7參考文獻
7.1曾庭華、楊華、馬斌、王力著《濕法煙氣脫硫系統的安全(quan)性及優化(hua)》中國電力出版社2004
7.2張為(wei)強、陳軍海"火(huo)電廠濕法煙氣脫硫系統中取消換熱器(qi)的可行(xing)性分析探討(tao)"中國電力環保2007，02（48～51）
7.3陳(chen)志強(qiang)、馬文靜、朱慶芳"燃煤(mei)電廠(chang)煙氣脫(tuo)硫(liu)配置GGH的探討(tao)"中(zhong)國電力(li)環保2007，02（15～19）
7.4黃志丹、周(zhou)年光"火電(dian)(dian)廠脫硫設(she)施(shi)建(jian)設(she)和(he)運行中存(cun)在的(de)問題及對策"中國電(dian)(dian)力(li)環保2007，04（17～20）
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
