淺談煙氣－－煙氣加熱器（GGH）的利弊
從(cong)(cong)脫(tuo)硫塔(ta)出來(lai)的(de)(de)凈煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)一(yi)般(ban)在45～55℃之間為濕飽(bao)和(he)(he)狀態，如(ru)果直接(jie)排放會帶來(lai)兩種不(bu)利(li)的(de)(de)結果：一(yi)是煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)抬(tai)升(sheng)(sheng)擴散(san)能力低，在煙(yan)囪附近形成水霧污(wu)染環(huan)境，即所(suo)謂(wei)(wei)煙(yan)流下(xia)洗；二(er)是由(you)于(yu)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)在露點以下(xia)，會有(you)酸滴(di)從(cong)(cong)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)中凝結出來(lai)，即所(suo)謂(wei)(wei)的(de)(de)下(xia)雨即污(wu)染環(huan)境又對設備造(zao)成低溫(wen)腐蝕(shi)。因(yin)此在煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)脫(tuo)硫系統中通常(chang)在脫(tuo)硫塔(ta)后(hou)設置煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)加(jia)熱器（GGH），利(li)用(yong)鍋爐來(lai)的(de)(de)原煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)對脫(tuo)硫后(hou)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)進行加(jia)熱，使煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)由(you)45～55℃提(ti)升(sheng)(sheng)到80℃左右，提(ti)高凈煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)抬(tai)升(sheng)(sheng)高度(du)及擴散(san)能力，降低SO2、粉塵和(he)(he)NOX等污(wu)染物的(de)(de)落地濃度(du)，減輕(qing)濕煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)冷凝現(xian)象緩解對后(hou)續煙(yan)道和(he)(he)煙(yan)囪和(he)(he)腐蝕(shi)，并消除凈煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)煙(yan)囪冒白煙(yan)的(de)(de)現(xian)象。
1加熱器的作(zuo)用(yong)與(yu)現狀
1.1降(jiang)低了煙氣對脫硫塔(ta)的熱沖擊，減(jian)少脫硫塔(ta)的蒸發量
由(you)于原(yuan)煙(yan)氣的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)一般(ban)在130～150℃左右，這樣(yang)高的(de)(de)(de)溫(wen)度(du)對脫硫(liu)(liu)塔(ta)內(nei)(nei)襯的(de)(de)(de)防(fang)腐層是很大的(de)(de)(de)熱沖擊，而加熱器(qi)使進入脫硫(liu)(liu)塔(ta)內(nei)(nei)的(de)(de)(de)煙(yan)氣溫(wen)度(du)降(jiang)到(dao)90℃左右，這對脫硫(liu)(liu)塔(ta)內(nei)(nei)襯的(de)(de)(de)防(fang)腐層起到(dao)了很好的(de)(de)(de)保護作用；同時(shi)，由(you)于原(yuan)煙(yan)氣溫(wen)度(du)的(de)(de)(de)下(xia)降(jiang)，也降(jiang)低了脫硫(liu)(liu)塔(ta)內(nei)(nei)水(shui)的(de)(de)(de)蒸以(yi)量。
1.2提高排煙溫(wen)度增(zeng)強(qiang)了(le)煙氣的(de)抬升高度和(he)擴(kuo)散能(neng)力
由于加熱器使脫硫后的(de)(de)凈煙(yan)氣(qi)由40℃～50℃提高到80℃左(zuo)右，使濕煙(yan)氣(qi)提升了35℃左(zuo)右，排入(ru)煙(yan)囪(cong)的(de)(de)煙(yan)氣(qi)密度降低(di)，煙(yan)氣(qi)抬升能力增強，煙(yan)氣(qi)的(de)(de)有效抬升，增大(da)了煙(yan)氣(qi)中水(shui)蒸氣(qi)、二氧化(hua)碳和氮氧化(hua)物的(de)(de)擴散(san)空間，減輕了煙(yan)氣(qi)對地面的(de)(de)污染(ran)。
1.3降低(di)了(le)煙羽(yu)的可見度
經脫硫后(hou)的凈煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)在飽(bao)和(he)(he)狀態(tai)，在當地(di)環境溫度較(jiao)低時凝結水汽會(hui)形(xing)成白(bai)色的煙(yan)(yan)(yan)羽，當加熱(re)(re)(re)器(qi)對(dui)凈煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)進行再加熱(re)(re)(re)時，飽(bao)和(he)(he)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度上升到(dao)未(wei)飽(bao)和(he)(he)狀態(tai)，煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)透明度上升，從煙(yan)(yan)(yan)囪排(pai)出的煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)可見度降低，煙(yan)(yan)(yan)囪出現白(bai)煙(yan)(yan)(yan)的情(qing)況有(you)所(suo)改善。但徹底解決(jue)冒(mao)白(bai)煙(yan)(yan)(yan)現象(xiang)則必須將煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)加熱(re)(re)(re)到(dao)100℃以上，而(er)加熱(re)(re)(re)器(qi)只能將煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度加熱(re)(re)(re)到(dao)80℃，所(suo)以靠(kao)安裝加熱(re)(re)(re)器(qi)來解決(jue)冒(mao)白(bai)煙(yan)(yan)(yan)現象(xiang)是根本作不到(dao)的。
2加熱器對(dui)排(pai)煙的(de)影響
2.1對煙氣抬(tai)升的(de)影響
按照(zhao)國標《GB13223－1996》標準，煙氣抬升高度(du)為(wei)：
ΔH＝1.303QH1/3Hs2/3/Vs（1）
式中：
ΔH：煙氣抬升高度m；
QH：煙氣釋放率(lv)KJ/s；
Hs：煙氣幾(ji)何高度(du)m；
Vs：煙氣抬升(sheng)計算風速m/s。
脫硫(liu)后(hou)濕煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)(du)(du)約45℃，經加熱(re)器后(hou)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)溫度(du)(du)(du)年升到約80℃。按上式計算，對(dui)(dui)比加熱(re)器前后(hou)計算結果見(jian)圖(tu)1，由(you)圖(tu)1可知，煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)抬升高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)(du)(du)降低(di)(di)約80m，地面(mian)最大(da)(da)濃(nong)度(du)(du)(du)與污(wu)染(ran)物(wu)排放量(liang)成(cheng)正比，與有效源高(gao)(gao)(gao)(gao)（煙(yan)(yan)(yan)囪幾何高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)(du)(du)加煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)抬升高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)(du)(du)）的(de)平方成(cheng)反比，雖(sui)然脫硫(liu)后(hou)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)抬升高(gao)(gao)(gao)(gao)度(du)(du)(du)降低(di)(di)，落(luo)地濃(nong)度(du)(du)(du)增大(da)(da)，但(dan)由(you)于脫硫(liu)后(hou)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)中的(de)粉塵和(he)SO2濃(nong)度(du)(du)(du)已大(da)(da)為減(jian)少，而(er)從環(huan)境(jing)質量(liang)的(de)角度(du)(du)(du)來(lai)看，主要關注點是(shi)粉塵和(he)SO2，因此對(dui)(dui)地面(mian)的(de)影響(xiang)較小。而(er)NOX并沒有有效的(de)去除，因此，是(shi)否安裝(zhuang)(zhuang)加熱(re)器對(dui)(dui)NOX的(de)落(luo)地濃(nong)度(du)(du)(du)有較大(da)(da)的(de)影響(xiang)。但(dan)在(zai)實際上僅靠通過擴散來(lai)降低(di)(di)NOX落(luo)地濃(nong)度(du)(du)(du)只(zhi)能減(jian)輕局(ju)部環(huan)境(jing)污(wu)染(ran)，不能從根(gen)本(ben)上減(jian)輕總體(ti)環(huan)境(jing)污(wu)染(ran)，降低(di)(di)NOX 對(dui)(dui)環(huan)境(jing)的(de)影響(xiang)的(de)根(gen)本(ben)措施是(shi)安裝(zhuang)(zhuang)脫硝裝(zhuang)(zhuang)置。
脫硫后(hou)煙(yan)氣(qi)是(shi)(shi)否冒白煙(yan)與(yu)當地的(de)(de)(de)(de)環境濕(shi)(shi)度有關(guan)，當環境濕(shi)(shi)度未飽和(he)時，煙(yan)羽的(de)(de)(de)(de)初始抬(tai)(tai)升高度比(bi)在(zai)同(tong)樣溫(wen)度下干(gan)煙(yan)羽的(de)(de)(de)(de)抬(tai)(tai)升高度要高。這是(shi)(shi)因為(wei)：由(you)于煙(yan)氣(qi)中(zhong)的(de)(de)(de)(de)水汽凝結釋放出的(de)(de)(de)(de)潛(qian)熱，使(shi)煙(yan)羽獲得額外的(de)(de)(de)(de)浮力所致。但在(zai)達(da)到最(zui)大抬(tai)(tai)升高度后(hou)，由(you)于煙(yan)羽中(zhong)的(de)(de)(de)(de)液態水再蒸(zheng)發時吸收(shou)潛(qian)熱，煙(yan)羽下降的(de)(de)(de)(de)速度反比(bi)同(tong)溫(wen)度下的(de)(de)(de)(de)干(gan)煙(yan)氣(qi)快，不利于污染物的(de)(de)(de)(de)擴散。
如果當地(di)環境(jing)處于飽和狀態，由(you)于煙羽(yu)的(de)抬升甚至(zhi)比加(jia)熱(re)到80℃的(de)煙羽(yu)還要高(gao)。可(ke)見，在這種情(qing)況下，不對(dui)煙氣進行再加(jia)熱(re)也(ye)不會(hui)造成(cheng)地(di)面污染(ran)物(wu)濃度增加(jia)。
環境(jing)濕度(du)對(dui)煙(yan)氣(qi)擴散的(de)影(ying)(ying)響在南方(fang)相對(dui)要(yao)重一些，對(dui)于(yu)(yu)北方(fang)特別是東北的(de)冬(dong)季在環境(jing)濕度(du)處于(yu)(yu)飽和(he)狀態時安(an)裝GGH或不(bu)安(an)裝GGH對(dui)煙(yan)氣(qi)抬升高度(du)的(de)影(ying)(ying)響不(bu)大。
 |
2.2對煙囪內壓力的影響
脫硫(liu)后(hou)煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)進口溫度(du)從130～150℃降到50℃左右，導致煙(yan)(yan)(yan)氣密(mi)度(du)增大，煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)的自由(you)(you)抽吸能力降低(di)，這樣會使煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)內(nei)壓(ya)力分布改(gai)變，正壓(ya)區擴大。計(ji)算結果表(biao)明，脫硫(liu)前(qian)滿負荷(he)時(shi)(shi)，最(zui)大靜(jing)壓(ya)為16.3Pa，出(chu)現在標高為164.6m處，50%負荷(he)時(shi)(shi)煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)不會出(chu)現正壓(ya)；脫硫(liu)后(hou)滿負荷(he)時(shi)(shi)最(zui)大靜(jing)壓(ya)為40.5Pa，出(chu)現在148.9m處；50%負荷(he)時(shi)(shi)煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)不會出(chu)現正壓(ya)；從中可以看出(chu)，FGD裝(zhuang)置在運(yun)行前(qian)只在146m以上才出(chu)現正壓(ya)區，而脫硫(liu)后(hou)正壓(ya)區擴大到 90～180m的范圍內(nei)。雖(sui)然脫硫(liu)后(hou)SO2和(he)飛灰濃度(du)降低(di)了很多，但由(you)(you)于(yu)煙(yan)(yan)(yan)氣溫度(du)在露(lu)點之下，煙(yan)(yan)(yan)囪(cong)(cong)內(nei)避(bi)必然發生酸結露(lu)現象，長期以往其腐(fu)蝕(shi)是非常可怕的，這已(yi)從運(yun)行中得到教(jiao)訓。
煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)低、濕度(du)大，煙(yan)(yan)囪內的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)上抽力(li)(li)就(jiu)降低，它影(ying)響著煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)的流速(su)和煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)抬升高度(du)及煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)擴散效果，這對排放的煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)滿足環(huan)保要求（特別是(shi)氮氧化物(wu) NOX指標）帶來不利的因素。煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)運(yun)行壓力(li)(li)與煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)的溫(wen)（濕）度(du)和煙(yan)(yan)囪結構(gou)型式密切相關(guan)。煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)溫(wen)度(du)低，其上抽力(li)(li)就(jiu)小，流速(su)就(jiu)低，容(rong)易產生(sheng)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)聚集并對排煙(yan)(yan)筒內壁產生(sheng)壓力(li)(li)。
錐形煙(yan)(yan)囪(cong)結(jie)構型式（如單筒(tong)式煙(yan)(yan)囪(cong)）中的煙(yan)(yan)氣(qi)基本上是處于(yu)正壓運(yun)行(xing)(xing)(xing)狀況(kuang)，而等直徑圓柱狀煙(yan)(yan)囪(cong)（如雙管和(he)多管式煙(yan)(yan)囪(cong)中的排煙(yan)(yan)筒(tong)）是負(fu)壓運(yun)行(xing)(xing)(xing)狀況(kuang)。煙(yan)(yan)氣(qi)正壓運(yun)行(xing)(xing)(xing)時，易對排煙(yan)(yan)筒(tong)壁產生滲透(tou)壓力，加快腐(fu)蝕進程(cheng)；而負(fu)壓運(yun)行(xing)(xing)(xing)時，煙(yan)(yan)氣(qi)滲透(tou)和(he)腐(fu)蝕速度將大為(wei)減緩(huan)。
煙(yan)囪(cong)(cong)熱(re)應(ying)力與煙(yan)囪(cong)(cong)內外溫度差成正比，脫硫后溫差由脫硫前(qian)的約120℃降低到(dao)60℃，熱(re)應(ying)力減小，對煙(yan)囪(cong)(cong)的安全運(yun)行有利。
2.3煙氣(qi)溫度變化對腐蝕的影響
脫硫(liu)后(hou)的(de)(de)(de)(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)一般在(zai)40℃～50℃之間(jian)，且濕(shi)度(du)(du)很大并處(chu)于飽(bao)和(he)狀態。根據前述的(de)(de)(de)(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)特(te)點，它(ta)是(shi)低于煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)結(jie)(jie)露的(de)(de)(de)(de)(de)溫(wen)度(du)(du)，煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)易于冷(leng)凝(ning)結(jie)(jie)露并在(zai)潮濕(shi)環境(jing)下產生腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)水(shui)(shui)液(ye)液(ye)體。一般的(de)(de)(de)(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)濕(shi)法脫硫(liu)處(chu)理中是(shi)采用(yong)加(jia)設煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)加(jia)熱系(xi)統（GGH）來提高脫硫(liu)處(chu)理后(hou)排放的(de)(de)(de)(de)(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)（約80℃及以(yi)上），以(yi)減緩煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)冷(leng)凝(ning)結(jie)(jie)露產生的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕性(xing)水(shui)(shui)液(ye)液(ye)體。從理論(lun)上講，采用(yong)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)加(jia)熱系(xi)統（GGH）能有利(li)于減緩煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)(de)(de)(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕（即提高煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)溫(wen)度(du)(du)，減少(shao)結(jie)(jie)露），但煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)濕(shi)度(du)(du)、水(shui)(shui)分這(zhe)些誘(you)發腐(fu)(fu)(fu)蝕的(de)(de)(de)(de)(de)因素依然存在(zai)，況(kuang)且GGH的(de)(de)(de)(de)(de)運(yun)(yun)行能否滿足運(yun)(yun)行溫(wen)度(du)(du)值(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)，尤其是(shi)在(zai)發電機(ji)組低負荷運(yun)(yun)行、機(ji)組開啟和(he)關(guan)停期(qi)間(jian)及其它(ta)不利(li)工況(kuang)時能否滿足運(yun)(yun)行溫(wen)度(du)(du)值(zhi)的(de)(de)(de)(de)(de)要求(qiu)值(zhi)得關(guan)注(zhu)和(he)重(zhong)視。
測試結(jie)(jie)果表(biao)明，經過FGD脫(tuo)硫以后(hou)的(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)，其酸露點溫(wen)(wen)度在90～120℃范(fan)圍內，而煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)經加熱(re)器之(zhi)后(hou)的(de)溫(wen)(wen)度在80℃左(zuo)右。因(yin)此在FGD下游(you)設(she)備表(biao)面上仍(reng)然(ran)會產(chan)生(sheng)新的(de)酸凝結(jie)(jie)液(ye)。經GGH加熱(re)后(hou)的(de)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)高于煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)的(de)水(shui)露點溫(wen)(wen)度，因(yin)此可以防止新的(de)凝結(jie)(jie)水(shui)的(de)產(chan)生(sheng)，但在只有80℃這樣(yang)的(de)低溫(wen)(wen)煙(yan)(yan)氣(qi)(qi)(qi)，無法在短時間內將凝結(jie)(jie)在煙(yan)(yan)道或(huo)煙(yan)(yan)囪(cong)表(biao)面上的(de)霧滴快速蒸干，只能(neng)使這些霧滴慢(man)慢(man)地(di)濃縮干燥，這個過程使得原來(lai)酸性不強(qiang)的(de)液(ye)滴變成(cheng)(cheng)腐蝕(shi)性很強(qiang)的(de)酸液(ye)，在煙(yan)(yan)道或(huo)煙(yan)(yan)囪(cong)上形成(cheng)(cheng)點腐蝕(shi)。
3加熱器帶來的問題
3.1降低脫硫效率
早期加熱(re)(re)器漏(lou)風率約在10%左右(you)，雖然(ran)經過不斷(duan)的(de)改(gai)進目前(qian)漏(lou)風率已降到(dao)1%。但加熱(re)(re)器的(de)原煙(yan)(yan)氣側向凈煙(yan)(yan)氣側泄(xie)(xie)漏(lou)降低了脫硫(liu)效率，按1%的(de)泄(xie)(xie)漏(lou)率計，則由于加熱(re)(re)器泄(xie)(xie)漏(lou)使(shi)脫硫(liu)后凈煙(yan)(yan)氣中SO2濃(nong)度增(zeng)加30～50mg/m3。雖然(ran)增(zeng)加的(de)負(fu)荷不多，但畢竟(jing)是一種無謂的(de)損失。
3.2增加(jia)脫(tuo)硫系統的運行故障
加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)是在(zai)干濕煙氣交替環境中運行，原煙氣在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)中由130～150℃降(jiang)到90左(zuo)右，因此在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)熱(re)(re)(re)(re)(re)側會產生大(da)量粘(zhan)稠性的(de)(de)濃酸液，這些酸液不但(dan)對加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)元(yuan)件(jian)(jian)(jian)和殼體有很強的(de)(de)腐蝕作用，原煙氣帶來的(de)(de)飛灰極易粘(zhan)結在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)元(yuan)件(jian)(jian)(jian)上(shang)(shang)，阻礙煙氣正常流動和換熱(re)(re)(re)(re)(re)元(yuan)件(jian)(jian)(jian)換熱(re)(re)(re)(re)(re)。另外，穿過除霧器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)微(wei)小漿液液滴(di)粘(zhan)附在(zai)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)元(yuan)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)表面上(shang)(shang)，蒸(zheng)發(fa)后會形成(cheng)固(gu)體結垢物，上(shang)(shang)述這些物質會堵塞加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)元(yuan)件(jian)(jian)(jian)的(de)(de)通(tong)道，進一步增加(jia)(jia)加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)的(de)(de)壓(ya)降(jiang)、漏風率、減少壽命。國內(nei)已有由于加(jia)(jia)熱(re)(re)(re)(re)(re)器(qi)(qi)(qi)粘(zhan)污嚴重(zhong)而造成(cheng)增加(jia)(jia)風機振動過大(da)的(de)(de)例(li)子。
另外，由于(yu)GGH運(yun)(yun)行的溫(wen)度要求(qiu)在發(fa)電機組(zu)低負荷運(yun)(yun)行，在機組(zu)開(kai)啟(qi)和(he)關停狀況下難以保證的情況下，其運(yun)(yun)行的可靠性是難以保證的。
3.3增加系(xi)統的投資與運(yun)行費用
GGH是除脫硫(liu)(liu)塔外(wai)最大的(de)(de)(de)單(dan)體設備，其(qi)初投資及(ji)安裝等費(fei)用約占(zhan)FGD的(de)(de)(de)15%，GGH及(ji)其(qi)煙道的(de)(de)(de)總壓(ya)(ya)損約1200Pa，接近FGD總壓(ya)(ya)損的(de)(de)(de)三(san)分之(zhi)一(yi)，該壓(ya)(ya)損需要提(ti)高脫硫(liu)(liu)增壓(ya)(ya)風(feng)機的(de)(de)(de)壓(ya)(ya)頭來克服，GGH運行本身的(de)(de)(de)電(dian)耗(hao)、水耗(hao)、氣(汽)耗(hao)和由此增加(jia)的(de)(de)(de)脫硫(liu)(liu)增壓(ya)(ya)風(feng)機的(de)(de)(de)電(dian)耗(hao)都(dou)會引起FGD系統(tong)運行費(fei)用的(de)(de)(de)增加(jia)，其(qi)運行費(fei)用約占(zhan)FGD系統(tong)的(de)(de)(de)8%左右。
3.4加速凈煙氣側(ce)的腐蝕
凈煙(yan)氣經(jing)GGH加熱(re)后(hou)，溫度升(sheng)高(gao)(gao)(gao)約30℃，而酸(suan)對(dui)金(jin)屬材料的(de)(de)(de)腐蝕(shi)與關系密(mi)切，按(an)Arrheius法則，煙(yan)氣溫度每升(sheng)高(gao)(gao)(gao)10℃化(hua)學反應速度就(jiu)會增(zeng)加1 倍，因此(ci)煙(yan)氣經(jing)加熱(re)器加熱(re)后(hou)腐蝕(shi)更強(qiang)。另外，由于煙(yan)氣在(zai)GGH側(ce)會產生(sheng)大(da)(da)量粘稠的(de)(de)(de)酸(suan)性物質粘附(fu)在(zai)GGH上，這些酸(suan)性液(ye)體不但對(dui)GGH有(you)很強(qiang)的(de)(de)(de)腐蝕(shi)作用(yong)，而且還粘附(fu)大(da)(da)量的(de)(de)(de)飛灰(hui)。這些飛灰(hui)中(zhong)含有(you)大(da)(da)量重金(jin)屬，這些重金(jin)屬對(dui)煙(yan)氣中(zhong)的(de)(de)(de)SO2還具有(you)催化(hua)作用(yong)，將SO2轉化(hua)成(cheng)SO3，根據已運行的(de)(de)(de)脫(tuo)硫系統(tong)分(fen)析，濕(shi)法脫(tuo)硫工藝對(dui)煙(yan)氣中(zhong)的(de)(de)(de)SO2脫(tuo)除效率(lv)很高(gao)(gao)(gao)，但對(dui)造成(cheng)煙(yan)氣腐蝕(shi)主(zhu)要成(cheng)分(fen)的(de)(de)(de)SO3脫(tuo)除效率(lv)不高(gao)(gao)(gao)，約20%左右。因此(ci)，煙(yan)氣脫(tuo)硫后(hou)，對(dui)煙(yan)囪的(de)(de)(de)腐蝕(shi)隱患并未消除；相(xiang)反地，脫(tuo)硫后(hou)的(de)(de)(de)煙(yan)氣環境（低溫、高(gao)(gao)(gao)濕(shi)等）可(ke)能使腐蝕(shi)狀況進(jin)一步加劇了。
4不(bu)安(an)裝GGH帶來的問題(ti)
4.1由(you)于凈(jing)煙氣溫(wen)度較低只有(you)50℃左右(you)，因(yin)此(ci)煙氣離開煙囪時易形成煙；
4.2取(qu)消GGH后(hou)，凈煙(yan)(yan)氣(qi)的溫度為(wei)45～52℃左右(you)，并且(qie)在煙(yan)(yan)囪前為(wei)正壓(約200Pa)，因(yin)此煙(yan)(yan)氣(qi)的腐蝕性和滲透性大為(wei)增強；
4.3煙(yan)氣(qi)溫度低(di)、濕(shi)度大，煙(yan)囪內(nei)的煙(yan)氣(qi)上抽力就降低(di)，它影響著煙(yan)氣(qi)的流(liu)速和煙(yan)氣(qi)抬升高(gao)度及煙(yan)氣(qi)擴散效果，這對(dui)排(pai)放的煙(yan)氣(qi)滿足環(huan)保要求（特(te)別是氮氧化物NOX指標）帶(dai)來不利(li)的因素。
4.4由于(yu)對(dui)原煙氣降溫的(de)需(xu)要(yao)，系統(tong)的(de)耗水量要(yao)安(an)裝GGH增加(jia)約(yue)50%；，
4.5不(bu)安裝GGH的FGD系(xi)統的煙(yan)氣在(zai)煙(yan)囪中的凝(ning)結水(shui)量大，如60MW機組其在(zai)煙(yan)囪內的凝(ning)結水(shui)量約40～50噸/小時，因此(ci)在(zai)設(she)計濕煙(yan)囪時要(yao)考慮。
5討論
5.1因此認為(wei)安裝后可(ke)減輕對下游(you)設備的(de)腐(fu)蝕(shi)是(shi)一(yi)個認識上的(de)誤(wu)區，另(ling)外無論是(shi)否安裝GGH濕(shi)法的(de)煙囪(cong)都(dou)必須(xu)采取(qu)防腐(fu)，并按濕(shi)煙囪(cong)進(jin)行(xing)設計施(shi)工，這(zhe)一(yi)點已經被國內(nei)、外的(de)實踐(jian)所(suo)證實。認為(wei)安裝了(le)GGH就可(ke)以(yi)不對煙囪(cong)進(jin)行(xing)防腐(fu)處理是(shi)錯誤(wu)的(de)。
5.2由于安(an)裝脫硫系統之(zhi)后，從煙(yan)囪排出(chu)的(de)煙(yan)氣處(chu)于飽(bao)和(he)狀態，在(zai)環境溫度較(jiao)(jiao)低(di)時凝結水(shui)汽會形成的(de)白色的(de)煙(yan)羽。在(zai)我國(guo)南(nan)方這種煙(yan)羽一般只(zhi)會在(zai)冬(dong)天出(chu)現，而在(zai)北方環境溫度較(jiao)(jiao)低(di)的(de)地區出(chu)現的(de)幾率會更大。
5.3安裝了脫硫系(xi)統之(zhi)后(hou)(hou)出(chu)現白煙(yan)(yan)(yan)問題是很(hen)難徹底解決(jue)的(de)，如(ru)要完(wan)全消除白煙(yan)(yan)(yan)，必須將煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)加熱到100℃以上(shang)，而(er)安裝GGH后(hou)(hou)排煙(yan)(yan)(yan)溫度只在80℃左右，因此只能使得煙(yan)(yan)(yan)囪出(chu)口(kou)附近的(de)煙(yan)(yan)(yan)氣(qi)不(bu)產生凝結，使白煙(yan)(yan)(yan)在較遠的(de)地方(fang)形成。
5.4白煙問(wen)題不是(shi)環境問(wen)題，而是(shi)一(yi)個公眾認識問(wen)題。更(geng)何況(kuang)與冷卻塔相比煙囪的白煙是(shi)很少的，因(yin)此(ci)加(jia)強對公眾的宣傳和溝通(tong)，應該不會成為重大的障礙。
5.5另(ling)一個不可忽視的問題是：許多(duo)加(jia)熱器后的溫度仍在露點之下。因此，煙氣應該加(jia)熱到何(he)種(zhong)程度，目(mu)前國內普遍(bian)要求的凈煙氣加(jia)熱到80℃以上排煙是否(fou)合(he)理(li)。
5.6運(yun)行(xing)表明加(jia)(jia)(jia)熱(re)器(qi)出(chu)口(kou)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)分布非常不均，明顯(xian)(xian)地表現出(chu)煙道(dao)上(shang)(shang)(shang)部(bu)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)高，下部(bu)低的(de)分布，上(shang)(shang)(shang)、下溫(wen)(wen)(wen)(wen)差(cha)高達(da)20℃之多，在CRT上(shang)(shang)(shang)顯(xian)(xian)示(shi)的(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)測點安裝(zhuang)在煙道(dao)上(shang)(shang)(shang)部(bu)，其測得的(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)為煙氣(qi)的(de)最高溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，明顯(xian)(xian)比實(shi)際平均溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)高許多（8～10℃）。如(ru)圖所示(shi)，因此，只有用(yong)網絡(luo)法測出(chu)的(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)才是真正(zheng)反映出(chu)加(jia)(jia)(jia)熱(re)后(hou)煙氣(qi)的(de)實(shi)際溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)，運(yun)行(xing)人(ren)員以(yi)CRT上(shang)(shang)(shang)的(de)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)作(zuo)參(can)考，以(yi)為加(jia)(jia)(jia)熱(re)器(qi)后(hou)溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)已達(da)到80℃以(yi)上(shang)(shang)(shang)，實(shi)際上(shang)(shang)(shang)是一種錯覺。顯(xian)(xian)然(ran)加(jia)(jia)(jia)熱(re)器(qi)出(chu)口(kou)平均溫(wen)(wen)(wen)(wen)度(du)(du)(du)達(da)不到80℃，加(jia)(jia)(jia)熱(re)器(qi)因此設計(ji)時應留(liu)有較大余量。
5.7脫(tuo)硫后的(de)(de)煙(yan)氣(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕性能：（1）煙(yan)氣(qi)冷(leng)凝物中氯化(hua)(hua)(hua)物或(huo)氟(fu)化(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)存在(zai)將(jiang)很大提高腐(fu)(fu)(fu)蝕程度。（2）處于煙(yan)氣(qi)脫(tuo)硫系統下游的(de)(de)濃縮或(huo)飽和煙(yan)氣(qi)條件通常被視為(wei)高腐(fu)(fu)(fu)蝕等級（化(hua)(hua)(hua)學荷載）。（3）確定(ding)含(han)(han)有硫磺氧化(hua)(hua)(hua)物的(de)(de)煙(yan)氣(qi)腐(fu)(fu)(fu)蝕等級（化(hua)(hua)(hua)學荷載）是按SO3的(de)(de)含(han)(han)量(liang)(liang)值為(wei)依據(ju)。（4）煙(yan)氣(qi)中的(de)(de)氯離子遇水蒸(zheng)氣(qi)形成氯酸(suan)(suan)，它的(de)(de)化(hua)(hua)(hua)合溫度約(yue)為(wei)60℃，低于氯酸(suan)(suan)露點溫度時，就(jiu)會(hui)產生嚴重的(de)(de)腐(fu)(fu)(fu)蝕，即使(shi)是化(hua)(hua)(hua)合中很少量(liang)(liang)的(de)(de)氯化(hua)(hua)(hua)物也會(hui)造成嚴重腐(fu)(fu)(fu)蝕。
5.8不設煙氣加熱系統GGH的(de)濕法脫硫(liu)煙囪防腐(fu)設計(ji)是一(yi)個新課(ke)題，在國(guo)內(nei)沒有試驗和檢測數(shu)據(ju)支(zhi)持、并(bing)形成一(yi)套成熟的(de)設計(ji)方案之前，參照國(guo)外的(de)標準和工程實踐進行設計(ji)無疑是安(an)全(quan)的(de)和可靠的(de)。
5.9由于(yu)煙(yan)囪內筒(tong)結(jie)構的(de)(de)特殊性，煙(yan)囪的(de)(de)運(yun)行(xing)應考慮長期和穩定，不希望中途(tu)由于(yu)腐蝕嚴重而進行(xing)更換（施工(gong)難度大）。因此(ci)，從長期運(yun)行(xing)安全(quan)的(de)(de)角(jiao)度考慮，取消煙(yan)氣(qi)加熱系統(tong)后，煙(yan)囪內筒(tong)采用鈦鋼(gang)復合板這種抗滲防腐和耐久的(de)(de)材(cai)料是(shi)(shi)一(yi)種理(li)性的(de)(de)選擇(ze)，經(jing)濟比較也是(shi)(shi)合理(li)的(de)(de)。
5.10對(dui)不設(she)煙(yan)氣(qi)加(jia)熱系(xi)統GGH的(de)煙(yan)氣(qi)，水份含量高(gao)，濕度(du)(du)大，溫(wen)度(du)(du)低(di)，煙(yan)氣(qi)處于(yu)全結露現象。如對(dui)一臺600MW機(ji)組來(lai)說，煙(yan)氣(qi)中水氣(qi)結露后(hou)形成的(de)具(ju)腐蝕(shi)性(xing)水液理(li)論計算(suan)量約40~50噸/小(xiao)時，它主要依(yi)附于(yu)煙(yan)囪內(nei)側壁流下(xia)來(lai)至專設(she)的(de)排(pai)液口(kou)排(pai)到(dao)脫硫(liu)系(xi)統的(de)廢液池中。脫硫(liu)處理(li)后(hou)的(de)煙(yan)氣(qi)一般還(huan)含有氟化(hua)氫和氯化(hua)物(wu)等強腐蝕(shi)性(xing)物(wu)質，是(shi)一種(zhong)腐蝕(shi)強度(du)(du)高(gao)、滲透性(xing)強、且較難防(fang)范的(de)低(di)溫(wen)高(gao)濕稀(xi)酸(suan)型(xing)腐蝕(shi)狀(zhuang)況(kuang)。
5.11脫硫后(hou)的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫度(du)(du)一般(ban)在40℃～50℃之(zhi)間，且濕度(du)(du)很(hen)大并處于(yu)飽和狀(zhuang)態。根據前述的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)特點，它是(shi)(shi)低(di)于(yu)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)結(jie)露的(de)溫度(du)(du)，煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)易于(yu)冷(leng)凝結(jie)露并在潮濕環境下產(chan)生腐蝕(shi)性的(de)水液液體。一般(ban)的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)濕法脫硫處理(li)中是(shi)(shi)采用(yong)加設煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)加熱系統（GGH）來提高脫硫處理(li)后(hou)排放(fang)的(de)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫度(du)(du)（約80℃及(ji)以(yi)上），以(yi)減緩煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)冷(leng)凝結(jie)露產(chan)生的(de)腐蝕(shi)性水液液體。從理(li)論上講，采用(yong)煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)加熱系統（GGH）能有利(li)于(yu)減緩煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)的(de)腐蝕(shi)（即(ji)提高煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)溫度(du)(du)，減少結(jie)露），但煙(yan)氣(qi)(qi)(qi)(qi)濕度(du)(du)、水分這些(xie)誘發腐蝕(shi)的(de)因素依然存(cun)在，況(kuang)(kuang)且GGH的(de)運行(xing)能否(fou)滿(man)足運行(xing)溫度(du)(du)值的(de)要(yao)求(qiu)，尤其是(shi)(shi)在發電(dian)機(ji)組低(di)負(fu)荷運行(xing)、機(ji)組開啟(qi)和關停期間及(ji)其它不利(li)工況(kuang)(kuang)時能否(fou)滿(man)足運行(xing)溫度(du)(du)值的(de)要(yao)求(qiu)值得關注和重視。
5.12取消(xiao)GGH后不僅使FGD系統(tong)初投資降低(di)15%，還可以降低(di)8%左右(you)的運行成本。
6小結
6.1脫硫前(qian)煙(yan)(yan)(yan)氣溫度(du)(du)和煙(yan)(yan)(yan)囪內(nei)(nei)壁(bi)溫度(du)(du)大于(yu)酸(suan)露(lu)(lu)點溫度(du)(du)，故煙(yan)(yan)(yan)氣不會在尾部(bu)煙(yan)(yan)(yan)道和煙(yan)(yan)(yan)囪內(nei)(nei)壁(bi)上(shang)結(jie)露(lu)(lu)，且在負(fu)壓(ya)區不會出(chu)現(xian)酸(suan)腐蝕(shi)現(xian)象(xiang)，但脫硫后凈煙(yan)(yan)(yan)氣溫度(du)(du)低(di)于(yu)酸(suan)露(lu)(lu)點溫度(du)(du)，煙(yan)(yan)(yan)氣會在后部(bu)煙(yan)(yan)(yan)道及煙(yan)(yan)(yan)囪內(nei)(nei)壁(bi)結(jie)露(lu)(lu)，加上(shang)煙(yan)(yan)(yan)囪內(nei)(nei)部(bu)正(zheng)壓(ya)區加大，對(dui)煙(yan)(yan)(yan)囪的腐蝕(shi)也加大；
6.2經過(guo)GGH后(hou)的煙氣溫(wen)度(du)只有80℃左右(you)，仍低于(yu)酸(suan)露點溫(wen)度(du)，因此不能完全杜絕酸(suan)凝結和腐蝕；
6.3取消加熱器后(hou)，由于熱應(ying)力(li)減小(xiao)，對煙囪的安全運(yun)行有利；
6.4脫硫后煙(yan)氣(qi)(qi)抬升高度(du)的(de)降低可通過煙(yan)氣(qi)(qi)中(zhong)污染物的(de)減少來補償，因而不(bu)會(hui)對地面(mian)環境造(zao)成更(geng)大的(de)污染；
6.5GGH不(bu)(bu)但不(bu)(bu)能降(jiang)低煙氣中的污(wu)染物，其運行時的泄漏還會降(jiang)低FGD系統(tong)的效(xiao)率，從而(er)增大(da)了污(wu)染物的排放量；
6.6GGH的腐蝕、磨損、結垢(gou)、堵塞等導致故障增多，影響FGD系統的運(yun)行可靠性；
6.7取(qu)消(xiao)煙(yan)(yan)氣加熱系統(tong)GGH后，采用鈦鋼(gang)復合板或(huo)泡沫(mo)玻璃磚(zhuan)的(de)煙(yan)(yan)囪(cong)(cong)投資均較取(qu)消(xiao)前的(de)煙(yan)(yan)囪(cong)(cong)和(he)(he)GGH投資的(de)總和(he)(he)要(yao)少幾百萬～幾千萬(以600MW機組為例)。單純進行(xing)取(qu)消(xiao)GGH前和(he)(he)取(qu)消(xiao)GGH后煙(yan)(yan)囪(cong)(cong)的(de)投資比較是不完整(zheng)的(de)，因為取(qu)消(xiao)GGH后，煙(yan)(yan)囪(cong)(cong)結露的(de)腐(fu)(fu)蝕性(xing)水液排(pai)放量增的(de)加和(he)(he)腐(fu)(fu)蝕性(xing)增強，而腐(fu)(fu)蝕對煙(yan)(yan)囪(cong)(cong)的(de)安全運行(xing)至關重要(yao)；
6.8通(tong)過對(dui)FGD系統的(de)煙氣(qi)加熱(re)器(GGH)設置利弊分析，認為取消(xiao)GGH是可(ke)(ke)行(xing)的(de)，并可(ke)(ke)提高FGD系統的(de)投(tou)資可(ke)(ke)行(xing)性(投(tou)運率)減少(shao)SO2的(de)排(pai)放量，但(dan)應(ying)重(zhong)視(shi)取消(xiao)GGH的(de)前(qian)提條件(jian)和分析取消(xiao)GGH后所帶來(lai)的(de)問題。
7參考文獻
7.1曾(ceng)庭(ting)華(hua)、楊(yang)華(hua)、馬(ma)斌、王力著(zhu)《濕法煙氣脫(tuo)硫系統的安(an)全(quan)性及優化(hua)》中國(guo)電(dian)力出版(ban)社2004
7.2張(zhang)為強(qiang)、陳軍海"火電(dian)廠濕法煙氣脫(tuo)硫系統(tong)中取消換熱器的(de)可行(xing)性(xing)分析探討(tao)"中國(guo)電(dian)力環保(bao)2007，02（48～51）
7.3陳志強、馬文靜、朱慶芳"燃煤電廠煙(yan)氣脫硫(liu)配(pei)置GGH的探(tan)討"中國電力(li)環保2007，02（15～19）
7.4黃(huang)志丹、周年光"火電(dian)(dian)廠脫硫設(she)施(shi)建(jian)設(she)和運行中存在的問題及對策(ce)"中國(guo)電(dian)(dian)力環保2007，04（17～20）
使用微信“掃一掃”功能添加“谷騰環保網”
