《MGGH冷却器出口烟道渗漏白色滴落物的原因与对策分析》
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摘 要 针对MGGH冷却器出口烟道渗漏白色滴落物进行了原因分析及处理对策,分析烟道腐蚀及保温棉的作用,为类似的设备运行问题提供一些解决思路.
关键词 MGGH;烟道;保温棉;腐蚀;白色滴落物
引言
MGGH是一种基于热媒体为载体的烟气余热利用气气换热装置,具有烟气余热回收和脱硫后冷烟气再热相互独立完成的特点[1].MGGH一般是由布置在电除尘前的冷却器后布置在脱硫吸收塔之后的再热器组成.作为一种高效烟气换热器,它可实现烟气的余热回收和再利用,减少烟囱冒“白烟”现象.同比原有的回转式GGH换热器,MGGH具有无泄漏,阻力小,腐蚀小的优点,同时冷却器安装在电除尘前端,还可提高电除尘除尘效率,协同去除部分三氧化硫.随着环保标准的日益提高,MGGH在越来越多的火力发电厂上得到应用.
1某电厂MGGH改造
某电厂有两台330MW的热电联产机组,采用石灰石-石膏湿法脱硫及GGH烟气加热技术.在2015年完成了两台机组的超洁净改造.取消了脱硫吸收塔后端的GGH换热器,改增为MGGH换热器.该MGGH系统是一个闭式循环系统,由布置于脱硫塔前的冷却器和布置于湿式静电除尘器后的再热器及热媒辅助加热器、循环水泵、热媒体膨胀罐、清灰装置、热媒体循环旁路、加药罐以及其他辅助系统组成.MGGH利用除盐水为媒介,通过水循环方式将脱硫前高温烟气的热量吸收,用于加热脱硫后的净烟气.在设计工况下,冷却器可将烟气温度从122℃降至85℃,吸收的热量满足将再热器的烟气温度从44.5℃升至80℃以上.
2MGGH出口烟道产生白色滴落物
该电厂MGGH改造后,初期设备运行工况基本良好,但在后续出现了一定的管道腐蚀、泄漏及堵塞等问题.在2019年下半年开始,#2MGGH冷却器端出口烟道又间断性出现了白色的滴落物,同时在烟道保温层表面也结满了白色晶体物.滴落物沿着保温壁滴落至地面上后呈白色浆液状.通过观察,在环境温度低时,滴落的较为频繁.该种情况给烟道及地面造成了较大的污染,泄漏的烟气也给人员和设备带了安全隐患.
3滴落物的处理措施
由于滴落物是从烟道上掉落,对烟道进行了外观检查,发现烟道底部及顶部均有部分区域有烟气外溢,确定烟道存在穿漏情况.又由于滴落物干燥后与石灰石粉类似且吸收塔溢流管不断有泡沫溢流,初步怀疑是吸收塔液位过高,导致浆液倒流至吸收塔进口烟道,也就是MGGH冷却器的出口烟道.对吸收塔液位进行了实测,发现运行的吸收塔浆液液位较高,在线表计显示的液位低于实测液位.由于大部分吸收塔液位设计均是通过压力表计换算成液位,表计液位与实际液位均会存在一定的偏差.为此对在线表计进行了较正,同时降低吸收塔液位,确保吸收塔溢流管无溢流.通过调整后,MGGH出口烟道仍会有间断性滴落物产生.另外通过对渗漏烟道前后的排水管进行排放时,发现只有少量的水排出并未有浆液.为进一步确认排查,对白色滴落物进行了钙离子化验,未发现成分中含有钙离子.由于该电厂烟气处理采用的是石灰石-石膏湿法烟气脱硫,吸收塔浆液使用石灰石粉作为脱硫剂,而吸收塔浆液的主要成分有：石膏晶体、残留石灰石、亚硫酸钙水合物、惰性杂质等[2].浆液中是应含有钙离子的,结合以上运行方式调整及初步化验结果,可排除是因吸收塔浆液倒流回至烟道造成烟道滴漏的可能.为进一步对白色滴落物进行化验分析,将样品送至相关检测单位进行了化验,表1为成分化验报告.
从表1中可以看出,该滴落物的主要成分是水及铝的化合物.而一般烟气中的污染物有：一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、飞灰、金属及氧化物等[3],烟气的泄漏并不会造成大量的铝化合物产生.该滴落物应该是另外的原因造成.
4滴落物的原因分析
在2019年下半年,利用#2机组停机的机会,对#2MGGH出口烟道进行了检查.检查中发现#2MGGH冷却器中部一条换热水管穿漏,泄漏的水沿着换热管道滴落在烟道上.从现场检查来看,泄漏点相邻换热管腐蚀严重,底部烟道腐蚀穿孔,造成烟气泄漏.另外在出口烟道上部也发现了一个较大面积的穿漏点.由于烟气通过MGGH冷却器后温度降低,在出口端的煙温会接近烟气露点范围内,会对设备造成一定的低温腐蚀,泄漏的水气与烟气结合会加剧腐蚀,造成金属烟道腐蚀穿孔.一般烟道为避免热量损失及防止人员设备损伤,都会在烟道外壁铺装一层保温棉,同时在保温棉上包裹保温铝皮,而保温棉的主要材料就是黏土熟料、氧化铝粉、硅石粉、铬英砂等.当外漏烟气中的二氧化硫,氯化氢等腐蚀性气体与保温材料接触时,烟气中的腐蚀性气体就会与氧化铝粉及保温铝皮反应,生成铝的化合物,从而形成溶液,部分附在保温铝皮上,部分掉落至地面,形成白色滴落物.在环境温度较低时,低温腐蚀会加剧,从而使得烟道掉落更多的滴落物.
5结论与对策
由于烟道泄漏,造成烟气与保温棉反应,从而生成白色滴落物.而造成烟道泄漏的主要因素是烟道腐蚀及施工质量.针对MGGH出口烟道泄漏要做好以下几点：①加强MGGH监视,如发现有泄漏,需积极采取措施处理,避免水汽泄漏至烟道,加剧设备腐蚀;②机组停机期间做好烟道检查及防腐;③提高烟道焊接质量,做好设备验收工作;④加强日常维护,做好保温工作,避免雨水侵蚀外部烟道.
参考文献
[1] 陈文理.MGGH技术在1000MW机组中应用的技术、经济分析[J].电力建设,2014,35（5）：103-107.
[2] 阎维明.湿法脱硫中吸收塔浆液固体成分与石膏脱水的关系探讨[J].热力发电,2009（1）：99-100.
[3] 周至祥,段建中,薛建明.火电厂湿法烟气脱硫技术手册[M].北京：中国电力出版社,2006：10.
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换热器引用文献:
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