取消GGH后湿法烟气脱硫系统设计方案

取消GGH后湿法烟气脱硫系统设计方案

李晓金，甄志

（北京国电龙源环保工程有限公司，北京100052） 摘要：对湿法烟气脱硫系统取消烟气换热器（GGH）后需注意的问题进行了深入的分析和探讨，主要包括脱硫增压风机压头的确定、吸收塔入口烟道的防腐措施、烟气事故喷淋装置的设置方案、烟囱冷凝水收集措施和计算以及“石膏雨”的预防等。结合工程实例，分析了脱硫增压风机的压头选取、定量地计算了烟气事故喷淋水量和烟囱冷凝水量等，为脱硫系统取消GGH后的设

计、运行提供了理论依据。

关键词：烟气换热器（GGH）；阻力；防腐；烟气事故喷淋

水；烟囱冷凝水

中图分类号：X51 文献标志码：B 文章编号：1004-9649

（2010）11-0056-04

0 引言

当前火电厂湿法烟气脱硫（WFGD）工程建设不断加快，大型火电机组烟气脱硫以石灰石-石膏湿法烟气脱硫工艺为主，并已成为我国燃煤电厂烟气脱硫的首选工艺。针对烟气脱硫湿法工艺是否需要加装烟气换热器（GGH）的问题，已经进行了相当一段时间的讨论，目前还没有定论。但是新建湿法烟气脱硫机组越来越多地采用了不装设GGH的方案［1］。本文对湿法脱硫

系统在取消GGH后的设计、运行等方面做了深刻的探讨和分析。

1 脱硫增压风机压头的选取

脱硫增压风机压头的选取，取决于脱硫系统的总阻力。设置

GGH和不设置GGH脱硫系统的总阻力分析对比如下： （1）吸收塔阻力。虽然没有GGH的烟气进入吸收塔的烟温比有GGH的烟温高，但是经过吸收塔循环浆液喷淋后，烟气温度将被降为对应压力下的饱和温度，所以进入吸收塔后烟气量没有太大变化，对同一个吸收塔来说有或没有GGH设备，阻力基

本没有影响。

（2）烟道阻力。在有GGH的情况下，GGH设备本体的阻力为900～1 000 Pa，烟道阻力根据工程的具体情况计算确定，一般在600 Pa左右。对于无GGH的脱硫系统的烟道阻力可以直接扣除；同时对于一开始就不设置GGH的脱硫系统，在设计时原烟道和净烟道的长度可以大大降低，脱硫阻力可以相应地减

小300 Pa左右。

（3）烟囱阻力。脱硫系统有GGH时，净烟气温度一般为80℃左右，无GGH时，净烟气温度为50℃左右。由于烟气排烟温度的差别，导致烟囱的自生通风能力不同。当夏季工况时，环境温度较高，烟囱在几乎没有自拔力，相对的烟囱的阻力就会很大，

从而需要脱硫增压风机提供更大的压头。

某电厂共建设三期工程，其中二期建设2台600 MW亚临界直接空冷机组，烟气脱硫设置GGH装置，2台锅炉合用1座高

240 m钢筋混凝土单筒烟囱；三期建设2台660 MW超临界直接空冷机组，烟气脱硫系统未设置GGH装置，2台锅炉合用1座高240 m钢筋混凝土单筒烟囱；对于烟囱自身阻力可以根据文献［2］进行详细计算，经过细核算，烟囱的自身阻力设定为350 Pa；对于烟囱的自身通风能力，可以参考公式（1）做定量

计算。

从公式（1）可发现空气和烟气的密度差决定了烟气的自拔力，而空气的密度与环境压力、环境温度有很大的关系，对同一地区

夏天温度高、密度小；冬天温度低，密度高。

表1为以该电厂为例，计算脱硫系统有GGH和无GGH时脱

硫增压风机压头的选取。 2 需要考虑的防腐问题 2.1 吸收塔入口烟道防腐

电厂脱硫吸收塔入口烟温设计为不高于180℃，

高于180℃时烟气需走旁路烟道。对于有GGH的系统，经过烟气换热后，吸收塔入口温度一般为90℃左右，但是对于无GGH系统，吸收塔入口烟道耐热温度就会达到180℃。吸收塔入口防腐既要满足耐高温的要求又要经受干湿界面对烟道的腐蚀要求，通常选择的吸收塔防腐介质为耐高温玻璃鳞片、耐酸胶泥或合金钢（C22或C276）。选择过程中要结合工程的造价和使用的效果做出选择。耐酸胶泥作为一种防腐材质，由于价格相对较低在入口烟道上被广泛使用。实际施工过程中主要注意的是在耐酸胶泥的外表需增加1层耐酸钢丝防护网，防止耐酸胶泥脱落，并且在入口烟道的底部铺设耐酸瓷砖，这样即使耐酸胶泥有裂纹，也可以通过耐酸砖将其覆盖，而且可以形成迷宫效应，阻止酸液的渗漏，另外铺设耐酸砖也方便了入口石膏的清理。通过对实际投运项目的跟踪，发现耐酸胶泥性能参数完全达标，业主普遍较为

满意。