湿法烟气脱硫中GGH的利弊分析

湿法烟气脱硫中GGH的利弊分析

作者：王明智

来源：《沿海企业与科技》2011年第03期

［摘要］文章对火力发电厂湿法烟气脱硫工艺中加装GGH和不加装GGH两种情况进行分析和阐述。对于配置脱硝装置的电厂以及处于环境容量较大地区的电厂，建议脱硫装置不加装GGH，而采用湿烟气排放，不会显著增加当地NOx的地面浓度，以获得较好的经济效益；但对于火电厂比较集中的经济发达地区，将可能引起当地NOx的落地浓度超标，因而在这些地区还是建议采用GGH。

［关键词］火力发电厂；湿法烟气脱硫；GGH；抬升高度；落地浓度

［作者简介］王明智，华能海南发电股份有限公司东方电厂，海南东方，572600

［中图分类号］ X701 ［文献标识码］ A ［文章编号］ 1007-7723（2011）03-0038-0003

一、前言

在目前火力发电厂湿法烟气脱硫工艺中，经吸收塔洗涤后的烟气温度在45～51℃，烟气温度较低，水分处于饱和状态；而未经湿法烟气脱硫装置处理的烟气温度一般在120℃左右，排烟温度的降低会造成烟气抬升高度下降，不利于烟气扩散。较普遍的办法是在脱硫装置之后加装GGH，将排烟温度提高，以便获得较高的抬升高度。

从目前国内正在运行的湿法烟气脱硫装置来看，大部分加装了GGH。但是，考虑到GGH 的投资以及因加装而增加的增压风机提高压力、控制系统增加点数、烟道长度增加和GGH支架及相应的建筑安装费用，也有部分电厂不加装GGH,吸收塔出来的净烟气直接经烟囱排放，为避免腐蚀，对烟道和烟囱采取特殊防腐措施。

在国外，美国自20世纪80年代中期以来建设的脱硫系统基本都不加装GGH，加装GGH 的仅占25%左右。而在欧洲和日本，由于环保标准要求烟囱排烟温度不得低于75℃，因此，其烟气脱硫系统基本上都加装了GGH。

表1是某台600MW脱硫系统加装/不加装GGH的设计和运行数据。

从表1可以看出，加装（不加装）GGH对比，主要区别是：（1）工艺水耗量；（2）FGD烟气总压损和增加风机功率；（3）GGH系统总轴功率。

那么GGH是否是石灰石-石膏湿法烟气脱硫系统必不可少的设备？如何根据电厂的实际情况来决定是否需要加装GGH？这是国家主管部门与业主方都十分关注的问题。本文通过分析实际发电机组设置GGH和取消GGH时的利弊，作以下分析。

二、安装GGH的利弊分析

（一）安装GGH的作用

1.提高排烟温度和抬升高度。湿法烟气脱硫中，烟气换热器可以将吸收塔出口排烟温度从50℃升高到80℃以上，从而提高烟气从烟囱排放时的抬升高度。

2.降低污染物落地浓度。安装GGH可以增大污染物的最大落地点到烟囱的距离。由于SO2和粉尘的源强度在除尘和脱硫之后大大降低，因此无论是否安装GGH，它们的影响只占环境允许值很小一部分。由于湿法烟气脱硫FGD不能有效脱除NOx，NOx的源强度并没有降低，因此是否安装GGH对于NOx没有较大的影响。实际上，通过扩散来降低NOx落地浓度，只能减轻局部环境污染，不能减轻总体环境污染。

3.减轻湿法脱硫后烟囱冒白烟问题。由于安装了FGD系统之后从烟囱排出的烟气处于饱和状态，在环境温度较低时，凝结水汽会形成白色的烟雨。在我国南方城市，这种烟雨一般只会在冬天出现；而在北方环境温度较低的地区，出现的几率则较大。一般而言，安装FGD之后出现白烟问题是很难彻底解决的。如果要完全消除白烟，必须将烟气加热到100℃以上。安装GGH后排烟温度在80℃左右，因此只能使得烟囱出口附近的烟气不产生凝结，而无法避免白烟在较远的地方形成。

（二）安装GGH带来的问题

1.投资和运行费用增加。安装GGH而增加的间接设备费用及相应的建筑安装费用等，其总和约占FGD总投资的15%。此外，GGH本体对烟气的压降约1kPa，为了克服这些阻力，必须增加增压风机的压头，这会使FGD系统的运行费用大大增加。

2.脱硫系统运行故障增加。原烟气温度在GGH中会由约120℃左右降低到酸露点以下的80℃，因此，在GGH的热侧会产生大量粘稠的浓酸液。这些酸液不仅对GGH的换热元件和壳体有很强的腐蚀作用，而且会粘附大量烟气中的飞灰。另外，穿过除雾器的微小液滴滴在换热元件的表面上蒸发后，也会形成固体结垢物。这些固体物会堵塞换热元件的通道，进一步增加GGH的压降。GGH堵灰严重的情况，需要停机进行换热元件拆卸酸洗，对电厂整体的经济性有严重的影响。

3.对系统性能要求提高。由于燃用劣质煤种（包括燃油）、燃煤含硫量波动、原烟气入口温度升高、系统增加SCR装置引起SO3增高、GGH在系统中的布置方式、除雾器的设计等众多因素都会影响GGH运行中的堵塞问题，所以加装GGH的系统较不加装GGH系统的要求明显提高。

4.增加相应的水耗、能耗。GGH在运行中和停机后需用压缩空气、蒸汽和高压水进行冲洗，以去除换热元件上的积灰和酸沉积物，因此增加了相应的能耗和水耗。