MGGH在2×135MW机组超低排放中的应用
摘要：MGGH系统具有高效的环保性能。本文介绍了MGGH的发展情况、工艺原理以及技术优势，并对其在燃煤电厂超低排放中的作用进行了分析。结果表明MGGH具有较大的经济优势，同时能够提高超低排放系统的稳定性能。
关键词：燃煤电厂；超低排放；MGGH
中图分类号：X703.3 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）07-0241-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.149
Application of MGGH in ultra low emission of 2 × 135MW unit
Che Hongtao
（Guangdong Yuelong Power Generation Co.， Ltd. Yunfu Guangdong 527200，China）
Abstract： The MGGH system has efficient environmental protection performance. This paper introduces the development， technological principles and technical advantages of MGGH， and analyzes its role in ultra low emission of coal-fired power plants. The results show that MGGH has great economic advantages and can improve the stability of ultra-low emission system.
Key words： Coal-fired power plants；Ultra-low emission；MGGH
广东省粤泷发电有限责任公司1、2号机组脱硫系统于2008年投产，两炉一塔设计，吸收塔出口的净烟气通过GGH加热至81℃后排入烟囱。2015年脱硫系统增容改造，改为一炉一塔，原GGH供#1炉使用，更名为#1GGH，新增加了#2机组GGH系统，即#2GGH。2014年增加脱硝系统之后，烟气的氨逃逸较高，导致了GGH腐蚀，进而堵塞严重，#1GGH堵塞严重，机组带不上负荷，曾于2015年5月被迫停运。#2GGH于2015年5月投运后，也不同程度的出现了GGH烟气阻力增大的情况，后经对GGH进行抽片处理，即减少受热面积，增大通流面积，再加上高压水冲洗，GGH差压的上升趋势得到了缓解。GGH抽片后，换热效果变差，需要更高的排烟温度才能满足净烟气达到82℃的要求。机组运行的经济性下降。GGH是旋转式的换热器，存在漏风率，在超低排放的背景下，漏风率对净烟气的排放影响较大。从机组运行的经济性、环保超低排放的要求这两方面考虑，进行MGGH改造。
1 MGGH系统简介
MGGH作为中间热媒体烟气换热装置，具有较高的经济性和技术性。其由国外发展而来，后经我国燃煤电厂的改良而生。其作为当前常用的环保治理工艺，具有较高的使用价值。MGGH应用于实践中可降低消耗，节能环保，保证烟气无泄漏。MGGH作为循环式封闭结构装置，分为电除尘器前的冷却器和脱硫塔后的烟气加热器。与其匹配使用的装置有辅助加热器，热媒水泵，请回装置和补水装置等等。冷却器和烟气加热器可采用除盐水作为中介传热媒介，后通过补水泵进入MGGH封闭循环系统。直至充满循环系统后，起到增压泵使其进入烟气冷却器。经加热后的除盐水进入烟气加热器加热脱硫后的低温烟气，后返回循环泵入口。
2 粤泷公司超低排放改造MGGH设计方案
（1）超低排放改造對安装在电除尘器入口竖直烟道的低温省煤器增加换热面，将锅炉排烟温度自140℃降低到90℃，每台炉两路烟道设置两台低温省煤器设备；同时在脱硫吸收塔出口的烟道上设置烟气再热器，将吸收塔出口的净烟气从47℃加热到82℃，从而保证吸收塔尾部烟道及烟囱的运行安全。
（2）低温省煤器新增换热面保持与原有结构相同的布置方式及结构形式，双H型翅片管。低温省煤器分模块设计，每台换热器竖直方向分1个模块，水平方向4个模块，当出现泄漏时能够有效进行隔离。
（3）烟气再热器采用螺旋型翅片管作为换热元件，能有效增大管外换热面积，强化传热，减小体积。烟气再热器分模块设计，每台再热器竖直方向分2个模块，水平方向三个模块，每台再热器分6个模块，当出现泄漏时能够有效进行隔离。每个模块设进出口集箱且每个模块的进出口的集箱均与进出水联箱连接，以便于泄露时切除。
3 MGGH技术特点
3.1 MGGH缓解“石膏雨”的技术特点
由于湿烟囱结构中，缺少对烟气的净化装置，导致烟气自烟囱排出后不能得到有效净化，直接扩散于大气中。而烟气在排放中，烟气不能够迅速消散，导致部分烟气被冷凝成滴液。其内部的粉尘和滴液聚集于烟囱附近下落，从而导致石膏雨的差回声能。MGGH装置可吸收烟囱排除气体的预热，后将其送至烟气加热器，进行脱硫。完成脱硫后温度可达到70℃以上，有效缓解了石膏雨的严重程度，也可起到节能环保的作用。
3.2 MGGH对火电厂脱硫后烟道、烟囱防腐的作用
当前，火电厂可经过一系列除硫装置对烟气进行处理。经处理后可将烟气内部的污染物浓度降到最低，但是其去除的主要元素是硫。烟气内部还存在大量的氯元素和氟元素，具有较高的腐蚀性。经火电厂脱硫后，烟气的腐蚀效果虽有减轻但并不明显，且经济负担较大。经回旋式MGGH系统对火电厂烟气进行净化，可有效解决火电厂对烟气净化不到位的问题，也节约了烟囱的防腐成本。
4 MGGH系统构成
MGGH主要由烟气降温侧换热器、烟气升温侧换热器、热媒水泵、辅助蒸汽加热器及疏水、补水系统、吹灰系统等组成。
（1）热媒水系统。该系统的功能是保证热媒水从烟气冷却器中吸收烟气余热，然后将热量通过烟气再热器传递给净烟气。热媒水水质为除盐水，系统主要由热媒水泵、加热器以及相关管道、阀门组成。
（2）稳压系统。由水箱，以及相关的疏水阀门管道、仪表组成，稳压系统的作用是保证闭式系统的压力，防止热媒水增压泵汽蚀，防止烟气换热器中的水汽化。
（3）补水系统。启动前系统需要充水，正常运行时热媒水有损耗，所以系统设有2台补水泵，一运一备。
（4）化学取样加药系统。为了防止热媒水管道腐蚀，热媒水pH值应控制为弱碱性。为此设置一套化学取样加药系统，控制系统的pH值和电导率。
（5）吹灰系统。该系统功能是通过蒸汽吹扫的方式来清洗换热器的管子外表面烟尘。系统由蒸汽管道、吹灰器、阀门、喷嘴组成。
5 MGGH的优点
5.1 无泄漏
MGGH的降温侧和升温侧完全分开，在热烟气和冷烟气之间无烟气与飞灰的泄漏，而这在回转式换热器（GGH）中是不可避免的存在，因此，MGGH从不影响FGD系统的SO2和飞灰的去除效率。
5.2 控制烟温
通过控制循环热媒水的流量来调节热量，进而使出口烟道温度高于酸露点温度以防止烟道的酸腐蚀。
5.3 可靠性性高
回转式换热器（GGH）因为烟气温度和水分的波动，容易引起灰尘的沉积与结垢，而MGGH不会有此问题，可以通过控制热媒水的循环流量和温度来减少烟气温度和水分的波动。
6 MGGH绩效分析
6.1 节约发电煤耗
改造前，除尘器入口烟气温度约135℃，经改造，换热器尾部排烟温度可降到90℃，此区间烟气降温幅度为45℃，其中回收的热量部分用于将300t/h的主机凝结水由30℃加热至53℃，热量为289.8×108J/h，按照日常燃煤低位发热量21.65MJ/Kg，小时节煤量约为1.3t，折算煤耗可降低1.2g/KW.h，按全年生产6500h计算，全年可节煤8450t，标煤单价900元/t计算，年节能收益760万元。
6.2 降低污染物排放
经过低低温省煤器（MGGH）系统改造后，除尘器出口粉尘排放值≤35mg/Nm3。经低低温省煤器、电除尘器和湿法脱硫系统后，PM2.5 在总尘中的比例约为 50%，低低温省煤器技术可大幅提高除尘效率，实现超低排放，年度粉尘新增减排量49t，同时提高系统稳定性，避免了因温度低而造成的脱硝系统无法投入现象，有效降低了氮氧化物排放。統计全年可减少排污费用约20万元。
6.3 脱硫节水
低低温省煤器将进入脱硫塔的烟温由135℃冷却至90℃，相当于将脱硫塔用于对烟气降温的喷水被节省下来。故设计除雾器冲洗流量从原来的120t/h降低至70t/h。根据设计冲洗频率和冲洗时长计算结果，每台机组年节省脱硫塔喷水约10万t左右，节水效益12万多元。
7 结束语
MGGH系统调节灵活，有诸多优点，通过对尾部烟气余热的合理利用，既避免了系统的不良影响，又带来了巨大的环保效益和经济效益，是一项利国利民的成果。
参考文献
[1]龙辉，钟明慧.影响600MW机组湿法烟气脱硫装置厂用电率主要因素分析[J].中国电力，2006，39（2）：74-77.
[2]李铮. 660MW超临界空冷机组加装低温省煤器节能及环保应用分析[J].价值工程，2015（29）：134-137.
[3]刘成喜.低温省煤器回收热量进行多级换热的应用[J].热电技术，2015（4）：27-28.
[4]闫斌.1000MW超超临界空冷火电机组低温省煤器系统设计优化[D].北京：华北电力大学，2014.
收稿日期：2018-04-27
作者简介：车宏焘（1985-），男，热能与动力工程师（高级工），研究方向为节能环保、电力设备。
关键词：燃煤电厂；超低排放；MGGH
中图分类号：X703.3 文献标识码：A 文章编号：2095-672X（2018）07-0241-02
DOI：10.16647/j.cnki.cn15-1369/X.2018.07.149
Application of MGGH in ultra low emission of 2 × 135MW unit
Che Hongtao
（Guangdong Yuelong Power Generation Co.， Ltd. Yunfu Guangdong 527200，China）
Abstract： The MGGH system has efficient environmental protection performance. This paper introduces the development， technological principles and technical advantages of MGGH， and analyzes its role in ultra low emission of coal-fired power plants. The results show that MGGH has great economic advantages and can improve the stability of ultra-low emission system.
Key words： Coal-fired power plants；Ultra-low emission；MGGH
广东省粤泷发电有限责任公司1、2号机组脱硫系统于2008年投产，两炉一塔设计，吸收塔出口的净烟气通过GGH加热至81℃后排入烟囱。2015年脱硫系统增容改造，改为一炉一塔，原GGH供#1炉使用，更名为#1GGH，新增加了#2机组GGH系统，即#2GGH。2014年增加脱硝系统之后，烟气的氨逃逸较高，导致了GGH腐蚀，进而堵塞严重，#1GGH堵塞严重，机组带不上负荷，曾于2015年5月被迫停运。#2GGH于2015年5月投运后，也不同程度的出现了GGH烟气阻力增大的情况，后经对GGH进行抽片处理，即减少受热面积，增大通流面积，再加上高压水冲洗，GGH差压的上升趋势得到了缓解。GGH抽片后，换热效果变差，需要更高的排烟温度才能满足净烟气达到82℃的要求。机组运行的经济性下降。GGH是旋转式的换热器，存在漏风率，在超低排放的背景下，漏风率对净烟气的排放影响较大。从机组运行的经济性、环保超低排放的要求这两方面考虑，进行MGGH改造。
1 MGGH系统简介
MGGH作为中间热媒体烟气换热装置，具有较高的经济性和技术性。其由国外发展而来，后经我国燃煤电厂的改良而生。其作为当前常用的环保治理工艺，具有较高的使用价值。MGGH应用于实践中可降低消耗，节能环保，保证烟气无泄漏。MGGH作为循环式封闭结构装置，分为电除尘器前的冷却器和脱硫塔后的烟气加热器。与其匹配使用的装置有辅助加热器，热媒水泵，请回装置和补水装置等等。冷却器和烟气加热器可采用除盐水作为中介传热媒介，后通过补水泵进入MGGH封闭循环系统。直至充满循环系统后，起到增压泵使其进入烟气冷却器。经加热后的除盐水进入烟气加热器加热脱硫后的低温烟气，后返回循环泵入口。
2 粤泷公司超低排放改造MGGH设计方案
（1）超低排放改造對安装在电除尘器入口竖直烟道的低温省煤器增加换热面，将锅炉排烟温度自140℃降低到90℃，每台炉两路烟道设置两台低温省煤器设备；同时在脱硫吸收塔出口的烟道上设置烟气再热器，将吸收塔出口的净烟气从47℃加热到82℃，从而保证吸收塔尾部烟道及烟囱的运行安全。
（2）低温省煤器新增换热面保持与原有结构相同的布置方式及结构形式，双H型翅片管。低温省煤器分模块设计，每台换热器竖直方向分1个模块，水平方向4个模块，当出现泄漏时能够有效进行隔离。
（3）烟气再热器采用螺旋型翅片管作为换热元件，能有效增大管外换热面积，强化传热，减小体积。烟气再热器分模块设计，每台再热器竖直方向分2个模块，水平方向三个模块，每台再热器分6个模块，当出现泄漏时能够有效进行隔离。每个模块设进出口集箱且每个模块的进出口的集箱均与进出水联箱连接，以便于泄露时切除。
3 MGGH技术特点
3.1 MGGH缓解“石膏雨”的技术特点
由于湿烟囱结构中，缺少对烟气的净化装置，导致烟气自烟囱排出后不能得到有效净化，直接扩散于大气中。而烟气在排放中，烟气不能够迅速消散，导致部分烟气被冷凝成滴液。其内部的粉尘和滴液聚集于烟囱附近下落，从而导致石膏雨的差回声能。MGGH装置可吸收烟囱排除气体的预热，后将其送至烟气加热器，进行脱硫。完成脱硫后温度可达到70℃以上，有效缓解了石膏雨的严重程度，也可起到节能环保的作用。
3.2 MGGH对火电厂脱硫后烟道、烟囱防腐的作用
当前，火电厂可经过一系列除硫装置对烟气进行处理。经处理后可将烟气内部的污染物浓度降到最低，但是其去除的主要元素是硫。烟气内部还存在大量的氯元素和氟元素，具有较高的腐蚀性。经火电厂脱硫后，烟气的腐蚀效果虽有减轻但并不明显，且经济负担较大。经回旋式MGGH系统对火电厂烟气进行净化，可有效解决火电厂对烟气净化不到位的问题，也节约了烟囱的防腐成本。
4 MGGH系统构成
MGGH主要由烟气降温侧换热器、烟气升温侧换热器、热媒水泵、辅助蒸汽加热器及疏水、补水系统、吹灰系统等组成。
（1）热媒水系统。该系统的功能是保证热媒水从烟气冷却器中吸收烟气余热，然后将热量通过烟气再热器传递给净烟气。热媒水水质为除盐水，系统主要由热媒水泵、加热器以及相关管道、阀门组成。
（2）稳压系统。由水箱，以及相关的疏水阀门管道、仪表组成，稳压系统的作用是保证闭式系统的压力，防止热媒水增压泵汽蚀，防止烟气换热器中的水汽化。
（3）补水系统。启动前系统需要充水，正常运行时热媒水有损耗，所以系统设有2台补水泵，一运一备。
（4）化学取样加药系统。为了防止热媒水管道腐蚀，热媒水pH值应控制为弱碱性。为此设置一套化学取样加药系统，控制系统的pH值和电导率。
（5）吹灰系统。该系统功能是通过蒸汽吹扫的方式来清洗换热器的管子外表面烟尘。系统由蒸汽管道、吹灰器、阀门、喷嘴组成。
5 MGGH的优点
5.1 无泄漏
MGGH的降温侧和升温侧完全分开，在热烟气和冷烟气之间无烟气与飞灰的泄漏，而这在回转式换热器（GGH）中是不可避免的存在，因此，MGGH从不影响FGD系统的SO2和飞灰的去除效率。
5.2 控制烟温
通过控制循环热媒水的流量来调节热量，进而使出口烟道温度高于酸露点温度以防止烟道的酸腐蚀。
5.3 可靠性性高
回转式换热器（GGH）因为烟气温度和水分的波动，容易引起灰尘的沉积与结垢，而MGGH不会有此问题，可以通过控制热媒水的循环流量和温度来减少烟气温度和水分的波动。
6 MGGH绩效分析
6.1 节约发电煤耗
改造前，除尘器入口烟气温度约135℃，经改造，换热器尾部排烟温度可降到90℃，此区间烟气降温幅度为45℃，其中回收的热量部分用于将300t/h的主机凝结水由30℃加热至53℃，热量为289.8×108J/h，按照日常燃煤低位发热量21.65MJ/Kg，小时节煤量约为1.3t，折算煤耗可降低1.2g/KW.h，按全年生产6500h计算，全年可节煤8450t，标煤单价900元/t计算，年节能收益760万元。
6.2 降低污染物排放
经过低低温省煤器（MGGH）系统改造后，除尘器出口粉尘排放值≤35mg/Nm3。经低低温省煤器、电除尘器和湿法脱硫系统后，PM2.5 在总尘中的比例约为 50%，低低温省煤器技术可大幅提高除尘效率，实现超低排放，年度粉尘新增减排量49t，同时提高系统稳定性，避免了因温度低而造成的脱硝系统无法投入现象，有效降低了氮氧化物排放。統计全年可减少排污费用约20万元。
6.3 脱硫节水
低低温省煤器将进入脱硫塔的烟温由135℃冷却至90℃，相当于将脱硫塔用于对烟气降温的喷水被节省下来。故设计除雾器冲洗流量从原来的120t/h降低至70t/h。根据设计冲洗频率和冲洗时长计算结果，每台机组年节省脱硫塔喷水约10万t左右，节水效益12万多元。
7 结束语
MGGH系统调节灵活，有诸多优点，通过对尾部烟气余热的合理利用，既避免了系统的不良影响，又带来了巨大的环保效益和经济效益，是一项利国利民的成果。
参考文献
[1]龙辉，钟明慧.影响600MW机组湿法烟气脱硫装置厂用电率主要因素分析[J].中国电力，2006，39（2）：74-77.
[2]李铮. 660MW超临界空冷机组加装低温省煤器节能及环保应用分析[J].价值工程，2015（29）：134-137.
[3]刘成喜.低温省煤器回收热量进行多级换热的应用[J].热电技术，2015（4）：27-28.
[4]闫斌.1000MW超超临界空冷火电机组低温省煤器系统设计优化[D].北京：华北电力大学，2014.
收稿日期：2018-04-27
作者简介：车宏焘（1985-），男，热能与动力工程师（高级工），研究方向为节能环保、电力设备。
