(GGH)煙氣再熱系統(tǒng)

(GGH)煙氣再熱系統(tǒng)LtD煙氣換熱器英文：GasGasHeater中文意思：煙氣換熱器GGH，是煙氣脫硫系統(tǒng)中的主要裝置之一。它的作用是利用原煙氣將脫硫后的凈煙氣進行加熱，使排煙溫度達到露點之上，減輕對凈煙道和煙囪的腐蝕，提高污染物的擴散度；同時降低進入吸收塔的煙氣溫度，降低塔內(nèi)對防腐的工藝技術(shù)要求。GGH的利弊分析1．前言據(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計算，安裝GGH的直接設(shè)備費用就達10億元左右。如計及因安裝GGH而增加的增壓風(fēng)機提高壓力、控制系統(tǒng)增加的控制點數(shù)、煙道長度增加和GGH支架及相應(yīng)的建筑安裝費用等，其總和約占石灰石－石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)總投資的15%左右.GGH是否是石灰石－石膏濕法煙氣脫硫系統(tǒng)的必不可少的設(shè)備？如何根據(jù)電廠的實際情況來決定是否需要安裝GGH？工業(yè)發(fā)達國家的煙氣脫硫裝置是否都安裝GGH？如何合理使用來之不易的環(huán)保投資？這是國家主管部門與業(yè)主都十分關(guān)注的問題。本文就此提出初淺的看法，僅供參考。2.GGH的利弊分析2.1GGH的作用2.1.1提高排煙溫度和抬升高度（1）煙氣再加熱可以將濕法煙氣脫硫的排煙溫度從50℃升高到80℃左右，從而提高煙氣從煙囪排放時的抬升高度。根據(jù)對某電廠的實際案例的計算，對于2x300MW機組合用一個煙囪，煙囪高度為210m，在環(huán)境濕度未飽和的條件下，安裝和不安裝GGH的煙氣抬升高度分別為524m和274m，有明顯的差異。但是，從環(huán)境質(zhì)量的角度來看，主要的關(guān)注點是在安裝和不安裝GGH時，主要污染物（SO2、粉塵和NOX）對地面濃度的貢獻。在同一個案例中，對此進行了計算，計算結(jié)果見下表。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，進一步增加GGH的壓降。國內(nèi)已有電廠由于GGH粘污嚴重而造成增壓風(fēng)機振動過大的前鑒；（見附圖3，圖4）－GGH在運行過程和停機后需要用壓縮空氣。蒸汽和高壓水進行沖洗，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的腐蝕性，必須進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3.1.1降低FGD系統(tǒng)的投資和運行費以下的技術(shù)經(jīng)濟比較以2x300MW機組的FGD系統(tǒng)為基礎(chǔ)。煤耗按兩臺機組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%計算，5年還清本利，共計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/kgSO2（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)機的功率增加2x1500kW，按年運行6000小時，廠用電價為0.3元/kWh計算，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/kgSO2（3）大修費用大修費率按:固定資產(chǎn)原值x2.25%計算。2000x2.25%=45萬元因大修費用而增加的脫硫成本為：450000/44800000=0.010元/kgSO2安裝GGH后費用的增加見下表：No.項目單位數(shù)量價格年增加費用

（萬元）脫硫成本增加

（元/kg）1電耗kW30000.30元/kWh5400.1202固定資產(chǎn)投入萬元注125001250.0283大修費用%2.25450.0104合計7100.158注1：年利率5%，5年還清本利,年增加費用按壽命期20年均化如果按FGD的壽命為20年計算，在FGD的整個壽命期內(nèi)，總的費用為1.42億元，幾乎相當(dāng)于2x300MW的FGD的總投資。3.1.2提高系統(tǒng)的運行可靠性和可用率安裝GGH后，由于GGH部件的腐蝕和換熱元件堵塞造成的增壓風(fēng)機的運行故障已經(jīng)成為FGD系統(tǒng)長期穩(wěn)定運行的瓶頸之一，降低了FGD系統(tǒng)的可用率，增加了維修費用。由于不安裝GGH后，F(xiàn)GD的煙氣系統(tǒng)得以簡化（見附圖5），因此FGD系統(tǒng)的可靠性有了提高，達到高可用率運行。3.2不安裝GGH帶來的問題－由于需要對原煙氣的降溫幅度有所增加，因此系統(tǒng)的水耗要比安裝GGH時約增加50%左右；－由于凈煙氣溫度較低，因此在環(huán)境空氣中的水分接近飽和，而且氣象擴散條件不好時，煙氣離開煙囪出口時會形成冷凝水滴，形成所謂“煙囪雨”，在煙囪周圍的地面上，有細雨的感覺；－由于FGD系統(tǒng)不能有效去除NOx，因此必須對在取消GGH之后的NOx的落地濃度和最大落地濃度點離煙囪的距離進行核算，并取得有關(guān)環(huán)保部門的批準；－不安裝GGH的FGD系統(tǒng)的煙氣在煙囪中的凝結(jié)水量會比較大，因此在進行濕煙囪設(shè)計時必須注意；4.國外情況4.1德國德國大規(guī)模建設(shè)FGD的時間是在上世紀的80－90年代，由于當(dāng)時法規(guī)的要求，煙氣的排放溫度不得低于72℃，因此在此期間建設(shè)的FGD系統(tǒng)全部安裝了GGH,而且主要是回轉(zhuǎn)式GGH。經(jīng)過多年的運行，發(fā)現(xiàn)GGH是整個FGD系統(tǒng)的故障點，大大影響了系統(tǒng)的可用率。按照德國公司的介紹，幾乎100%的GGH在運行過程中都出現(xiàn)了故障。德國加入歐盟以后，大部分歐盟成員國均對煙氣排放的溫度沒有法規(guī)上的要求。因此，從2002年開始，德國采用歐盟的標(biāo)準，取消了對煙氣排放溫度的限制。因此在原東德地區(qū)近期建設(shè)的FGD已有部分系統(tǒng)不再安裝GGH了。德國脫硫公司認為，不安裝GGH是今后FGD發(fā)展的趨勢。德國已經(jīng)有越來越多的在有條件的電廠將脫硫后的煙氣通過冷卻塔排放，這樣既可以不安裝GGH，又可以省去濕煙囪的投資，而且也大大提高了煙氣污染物的擴散能力。4.2美國美國的法規(guī)從來沒有對排煙溫度有限制，因此美國的FGD系統(tǒng)只有少部分安裝了GGH。一些美國電廠考慮到由于不安裝GGH，煙溫過低時對周圍環(huán)境可能產(chǎn)生不利影響，采用了在煙囪底部安裝燃燒潔凈燃料的燃燒器，在氣象條件不利于擴散時，對脫硫后的煙氣進行臨時加熱。這種方法的投資很低，運行費用也很低，同時，也保護了環(huán)境質(zhì)量，是一種結(jié)合實際的解決方案，值得我們借鑒。4.3日本由于日本是一個面積小，地形狹長的島國。為了減輕對日本本土的污染，一直采用高煙溫排放，以增強煙氣的擴散能力。因此幾乎所有的FGD系統(tǒng)全部安裝了GGH。5.小結(jié)5.1在FGD系統(tǒng)中安裝GGH是FGD早期發(fā)展過程中的認識，長期的實踐已經(jīng)證明：GGH在FGD系統(tǒng)中的作用不大，但是由此帶來的負面影響卻很大；5.2濕法FGD所排放凈煙氣的煙囪都必須采用防腐措施，與是否安裝GGH無關(guān)。因此，認為安裝GGH后可以不對煙囪采取防腐措施，并以此節(jié)省煙囪防腐所需費用的觀點不但是錯誤的，而且是危險的；5.3GGH的投資和運行費用非常昂貴，對于2x300MW機組的投資費用為2000萬元，約占FGD系統(tǒng)總投資的15%，年運行費用約530萬。注意：建設(shè)一個防腐性能良好可以長期使用的濕煙囪的防腐費用大約為1500萬5.4根據(jù)目前國內(nèi)已經(jīng)投入使用的GGH的運行情況來看，許多GGH的運行情況均不佳，由于運行時間尚短，腐蝕的問題還沒有暴露出來，因此主要的問題是換熱元件堵塞，造成FGD系統(tǒng)停運。因此GGH將會給FGD的正常運行造成困難。5.5由于不安裝GGH致使NOx排放對地面濃度的貢獻有所增加的問題，主要應(yīng)該依靠安裝煙氣脫硝裝置來解決，而不應(yīng)考慮強制要求安裝弊多利少的GGH來回避問題。從經(jīng)濟角度來看，取消GGH之后節(jié)省的投資和運行費用，有可能補償安