张红春
（宁夏科锐达自动化设备有限公司，宁夏银川市，750001）
摘要：火力发电厂脱硫机组GGH结垢后，通常需要停机清洗，本文介绍了一种新的清洗方法，可实现不停机清洗，清洗效果良好，可避免机组停运造成损失。
关键词：GGH；在线不停机清洗； 脱硫；高压水清洗；化学清洗
Abstract:
Key words: GGH,online cleaning,desulphurization,high-pressure water scrubbing,chemical cleaning
石灰石/石膏湿法烟气脱硫（简称FGD）技术是目前国内火电企业普遍采用的一种烟气脱硫方法，其工艺中的烟气热交换器（简称GGH）在运行中经常会出现因积灰、结垢造成的堵塞现象，造成GGH运行烟气压差偏高，增压风机电流增大，一定程度上影响了FGD和机组的正常、高效运行，同时也提高了业主FGD投运的运行成本。
原来在GGH检修时，可以开启烟气旁路通道而不需要机组停运，但自环保部办公厅下发环办[2010]91号《关于火电企业脱硫设施旁路烟道挡板实施铅封的通知》之后，各火电企业已逐步拆除已建脱硫设施的旁路烟道，暂时保留的，也都进行了铅封。这就意味着，在今后对GGH实施检修时，发电机组也必须同步停机，对于发电企业而言，势必会影响到业主的发电效益造。
目前，GGH的清洗方式主要是高压水清洗、化学浸泡+高压水清洗两种方式，但都需要在FGD停运、GGH停机状态人员进入或者将蓄热元件拆除后下进行清洗，也就是说，发电机组必须停机，如果这些工作发生在正常生产过程中，一旦需要停机检修，这对发电企业而言损失可见一斑。为此，开发一种不需要停机，但同时又能解决问题的新工艺新方法，对于发电企业和检修单位，都势在必行。
我们认真分析了FGD和GGH运行的原理与特点，结合当下清洗GGH的方法，研究设计了一种在线清洗GGH的清洗方法，经多次改进，已经可以很好的解决当前电厂湿法脱硫GGH因结垢二引起的一系列问题。
- GGH系统简介及结垢原理
随着国家对电厂烟气排放日益严格的控制，国内大部分火电企业都在烟气排放前进行了脱硫处理，石灰石/石膏湿法烟气脱硫技术由于具有技术成熟、脱硫效率高且运行可靠等特点而被广泛采用。GGH的结构与回转式空气预热器相似，其作用是利用原烟气的温度将脱硫后的净烟气进行加热、升温，使得排烟温度达到露点之上，减轻对烟道和烟囱的腐蚀，同时避免烟囱周围产生石膏雨等环保问题。
GGH污垢形成的原因是多方面的[1]，但究其主要原因还是由于净烟气夹带有少量石灰石浆液，在通过GGH时粘附在其表面，当GGH回转至原烟气侧时，由于原烟气中的SO2发生化学反应最终形成CaSO4沉淀，CaSO4溶解度较小，易结晶，所以在GGH传热元件表面便形成了很难处理的硬垢。
图1 烟气脱硫系统流程
- 不停机在线清洗机构简介
GGH在线不停机清洗技术，是一种为了避免清洗GGH造成机组停机、解决因GGH结垢造成进出口压差增大、增压风机电流升高的临时有效的解决方法。主要特点有以下几点：
1、对GGH实施清洗不需要机组停机
该系统在设计之初，便是致力于解决GGH停机清洗的问题，为此我们对GGH不停机清洗技术做了充分的市场调研与技术分析，形成了第一代产品，后经现场实践与改进，我们对其进行改进后形成了第二代产品，第二代产品体积较第一代更小，但是稳定性和牢固性却有很大提升，同时操作更为方便，功能更加强大，不仅可以完成GGH的在线不停机机械、化学清洗，同时还能完成回转式空气预热器的在线不停机清洗。
目前第三代在线安装版自动化控制系统也已经完成测试，在推进方式、系统设计上更为科学，完全模块化安装，功能也更为全面。
2、对GGH本体破坏较小，不留隐患
该系统为临时系统，只需按照方案在GGH本体指定位置开孔就即可，有条件的可在检修期间预留孔洞，之后用法兰安装以方便日后使用，对系统本体损伤几乎没有损伤。
在清洗结束后，即可拆除系统，用法兰密封，不会留下任何安全隐患和遗留设备。
同时本系统也可作为永久设备使用，只需按照我们提供的技术要求进行必要防护即可，不存在任何复杂工艺。
3、体积较小，安装拆除灵活方便
本系统小巧灵活，在确定方案到实施方案，前期准备和安装由3-5人半天即可完成，完全模块化安装，无需任何大型设备辅助，现场条件便利时甚至无需搭设脚手架，安装拆除非常方便灵活。
4、清洗时间短，连续施工时间成本低
以300MW机组GGH在线清洗为例，我们从安装到完成清洗大约需要两天时间，其中清洗大约需要20小时，安装和拆除各需要4小时即可完成。
如果在清洗完成后发现清洗效果还未完全达到预期，可以继续进行施工，施工过程中每班只需要2-3人即可操作实施，相对人工清洗而言，施工操作更为简单、安全和高效。
5、清洗方式多样（化学、机械、化学+机械）
目前行业内对于GGH的清洗主要是机械清洗或者化学与机械清洗相结合。本套系统可以完成单纯的机械清洗或者化学喷淋清洗，同时也可以完成在线的化学喷淋与机械清洗相结合的清洗。
经试验，在线环境下使用我公司研发的KQH-012和KQH-011型GGH清洗剂，不仅有助于CaSO4结垢的软化剥离，同时在高压水的作用下能使其尽快脱落。
6、清洗效果良好，成本低廉
在实施人工在线或离线清洗时，往往由于人的因素而不能时刻保持高压喷嘴始终保持与工作面垂直，也不能使用较大流量和较大压力的泵组参与施工，为了保证施工进度，往往需要投入较多的人力，且施工人员也一直在高风险环境下作业，稍有不慎便会被高压水枪打伤或打残。
本清洗系统很好的解决了以上问题，不仅安全系数较高，清洗效果较传统清洗效果更好。我们在清洗后停机查看，清洗效果均匀，透过率和洗净率也较传统方式更好、更高。
表1 传统清洗与在线不停机清洗比较
| 总人数 | 工人工作强度 | 最高压力/MPa | 工期 | 工作面 | 安全系数 | 效果 | |
| 传统人工清洗 | 8-12 | 高 | 70 | ＞3天 | 较均匀 | 低 | 一般 |
| 在线不停机清洗 | 6 | 低 | 150 | ≈2天 | 均匀 | 高 | 较好 |
- 案例分析
我们利用本清洗机构，于2014年7月19日在甘肃某电厂330MW机组上进行了现场施工，整个清洗过程实际清洗大约17.5小时左右，效果非常明显，过程如下：
1、7月19日早上10:05分-12:10清洗2小时后暂停，效果非常明显，机组负荷一直维持在255MW左右，清洗过程中各主要参数变化如下：
2、7月19日下午19:00开始清洗，20日2:00停止，实际清洗7小时。
3、7月20日凌晨3:00 开始清洗，至上午11:30分结束，实际清洗8.5小时。
表2 清洗前、清洗中及清洗后机组脱硫GGH主要运行参数
| 时 间 | 锅炉负荷(MW) | 增压风机电流( A) | 增压风机静叶开度( % ) | 原烟气侧压差( Kpa) | 净烟气侧压差( Kpa) |
| 5月28日 投运初期 | 300 | 242 | 63.6 | 0.309 | 0.533 |
| 7月2日 压差上升 | 300 | 300 | 83.5 | 0.698 | 1.138 |
| 7月18日 最大负荷 | 280 | 286.9 | 90.2 | 1.129 | 1.327 |
| 7月19日 9:00 清洗前 | 250 | 251.8 | 76.6 | 1.002 | 1.198 |
| 7月19日 21:55清洗期间 | 256 | 238.3 | 64.2 | 0.71 | 0.54 |
| 7月20日 11:55清洗结束后 | 310 | 250.2 | 66.1 | 0.44 | 0.31 |
从上述数据中不难发现，在清洗9个小时之后，在机组负荷基本不变的情况下，增压风机电流等其他主要参数均有明显下降，尤其是原烟气侧压差降幅达30%，净烟气侧压差降幅更是超过50%，几组数据均在正常值以内。在完成整个清洗过程之后（17.5小时），机组已基本在满负荷状态下运行，而此时的所有参数均在理想状态下运行，与投运初期相比几乎一致，由此可见，脱硫机组GGH在线不停机清洗技术完全能满足对GGH的日常清洗需要，清洗效果非常好。
我在前述案例的基础上又简单分析了一下这一技术的经济价值，以7月19日清洗前和7月20日清洗后的数据对比，每小时多发电量30MW，每天多发电量720 MW，以甘肃省2015年燃煤发电标杆上网电价0.3250元/千瓦时（含税） [2]进行了核算，清洗后每天上网结算收入增加23.4万元，这一数字已经超过了实施一次清洗所需要的费用。如果再加上原本3-5天的停机清洗损失，每天平均按照250MW负荷进行计算，3天的上网结算费用大约为585万元，加上三天的多发电量结算增加的70.2万元，合计655.2万元，在不考虑发电成本的前提下，相较于以前的常规停机清洗，相当于3天增加655.2万元的毛收入，这还未将因机组启停造成的其他损失，由此可见，实施在线清洗的经济价值也非常明显。
四、总结
脱硫发电机组GGH在线不停机清洗技术为发电企业提供了一种全新的解决GGH结垢的方法，不仅不需要停机，可为企业节约成本，同时结构简单、功能多样、清洗效果良好，还为企业排忧解难、增加收入，是一种非常值得推广的清洗技术。
参考文献
[1]杨杰，湿法脱硫系统GGH结垢原因分析及对策[J],电力环境保护,2009年,第25卷第1期,13-14
[2]国家发改委，发改价格2015[748],国家发改委关于降低燃煤发电上网电价和工商业用电价格的通知[EB/OL].http://www.sdpc.gov.cn/gzdt/201504/t20150417_688506.html，2015-04-13/2015-10-29
作者简介：
张红春（1981-）男，陕西省榆林市人，本科，就职于宁夏科锐达自动化设备有限公司，主要从事工业设备的化学清洗与高压水清洗工作，电话：18609507005，邮件：15462371@qq.com
联系方式：
地址：宁夏银川市兴庆区民族南街164号
邮编：750001
电话：18609507005，0951-4108950（806）
QQ：15462371
