国内首台新型氟塑料管式GGH投运
2015-11-06 18:23  · 来源:中国能源报  · 作者:程宇婕  · 责编:王长尧

  得益于煤价下跌,火电厂近年来生存压力减小,但节能减排的高要求又给火电行业套上了紧箍咒。脱硫、脱硝、除烟、除尘……其中每道工序都对火电厂提出了更高要求。113日,国内首台新型氟塑料管式GGH(烟气换热器)系统发布仪式暨沃斯坦热力设备厂房二期投产仪式在天津举行。仪式结束后,这台新型氟塑料GGH设备就将被送往陕西渭河电厂投运。这种新型烟气换热器有什么特点?成本如何?记者在沃斯坦天津工厂发布仪式现场进行了采访。    

  在烟气治理的系列设备中,烟温是一个重要的控制因素,平衡好烟温的升与降,会对污染物排放结果产生很大影响。降烟温可以减少烟气的比集尘面积,降低污染物的活跃程度;提高除尘器、风机、脱硫等设备的使用效率;把烟气里的热回收作为热源供给,还可以节约大量脱硫烟温喷雾用水。升烟温则可以抬升烟气排放高度,降低低空污染;可以减少污染物单位面积的落地浓度;减少或消除石膏雨、冒白烟;变湿烟囱为干烟囱,增长烟囱的使用寿命。  

  GGH的主要用途就是利用脱硫前降烟温所回收的热量来提升脱硫后的烟气温度,实现升烟温所能达到的减霾、除酸雨等多项功能。我国2000年前后投运的机组中,不少都设置了金属回转式GGH。这种设备在低硫煤电厂使用效果尚可,但漏风率达1-3%,无法达到现阶段的超低排放要求。在中高硫煤电厂使用的GGH普遍出现了漏风、腐蚀、堵塞甚至导致跳机,既不能达到超低排放,还给电厂的安全稳定运行带来负面影响,所以不少电厂的GGH都被拆除了。  

  为什么会出现这种问题?因为烟气中既有烟尘、水分,又有二氧化硫、三氧化硫、氮氧化物和其它金属,在低温时腐蚀机理很复杂,目前各国对酸露点的计算结果有较大差别,但不同煤质或烟气组分的酸露点和水露点温度对烟温的升与降有着很大的影响。无论是碳钢、ND钢、316L、双相不锈钢、哈氏合金,在酸露点以下工作都面临着不可避免的腐蚀问题。腐蚀不可逆,一旦发生就会越来越严重,还伴随着积灰、腐蚀加剧、再积灰的发展过程,直至更换新部件。为了避免腐蚀,采用管式金属材料的设备都要有壁温控制,还会影响烟温降低的幅度。  

  在上世纪80年代后期,通过德国的一些对比实验发现氟塑料材料耐腐蚀效果理想,从而在德国乃至欧洲得到了广泛推广,通过二十多年的运行,证明能可靠地应用于烟气处理设备,具有抗化学腐蚀、表面不沾黏应用温度宽广、使用寿命长等特点。沃斯坦所采用的氟塑料原料是由沃斯坦和杜邦公司联合研发注册的经过二十多年的技术革新,沃斯坦氟塑料烟气余热回收利用系统已经成为欧洲发电厂的标准配置,大量的新建机组和改造机组均要求采用氟塑料系统以保证整个系统的安全、稳定、可靠运行。核心产品- 氟塑料换热管(元件)享有独家专利,换热管生产经过德国TUV质量认证体系认证,具有全面的实验数据(10000小时压力测试)。 

  沃斯坦氟塑料管式GGH系统可在酸露点下实现节煤、节水、减排,有助于促进电厂大气污染物排放达到最高环保标准要求,既能抬升烟气排放高度,降低污染物落地浓度、减轻“烟羽”和“石膏雨”现象,还能减轻对净烟道和烟囱的腐蚀。     

氟塑料超低温省煤器节能减排效益(按年计) 

项目 

单位 

1x300MW机组 

1x600MW机组 

1x1000MW机组 

节煤 

/ 

1,5002,475 

2,4753,300 

3,3004,950 

节水 

/ 

130,000175,000 

260,000350,000 

400,000550,000 

减少CO2 

/ 

3,9006,435 

64, 358,580 

8,580128,700 

减少NOX 

/ 

11.118.3 

18.324.4 

24.436.6 

减少SO2 

/ 

4879.2 

79.2105.6 

105.6158.4 

  20136月,上海城投老港垃圾发电厂投运了沃斯坦列管式GGH项目,投运两年来一直零泄漏,净烟气排放温度稳定在125度以上,原烟气温降170–108度,净烟气温升62.3–125度,压降与初投运相比,基本无上升。 

  秦皇岛电厂总工吴锡朋告诉记者,从去年开始,为了响应国家环保部《京津冀及周边地区电力钢铁水泥平板玻璃行业2014年大气污染治理整治方案》和《火电厂大气污染物排放标准》的新要求,电厂进行了一系列脱硫、脱硝、除尘改造,“我们的四台机组原来都有金属回转式GGH,但由于烟气腐蚀性较强,普遍存在腐蚀、堵塞、漏风等情况,基本每1-2年都要换一遍换热元件。更换原件虽然可以在一段时间内解决腐蚀问题,但漏风问题不解决就不可能达到超低排放标准。我们使用沃斯坦公司的水媒质列管式HDS系统解决方案,于20146月完成4号机组的改造,这是国内第一次采用氟塑料MGGH替代回转式GGH的改造项目,通过一段时间的观察,升温良好、解决了漏风问题、有降温除尘作用、节省能耗、减少了运维工作量。” 

  据吴锡朋介绍,在4号机组投运状况初步观察良好后,又先后对3号和12号机组进行了改造,至今运行状况良好,“我们实际上是在国内电力行业第一个吃氟塑料烟气换热器这只‘螃蟹’的,从改造4号机投运至今已大致有一年半的时间了,腐蚀、漏风率基本为零,没发生过堵塞情况,系统压损与回转式GGH相比减少约500pa左右,且相比初投运时基本维持一致,由此可减少引风机的能耗250kw,同时还可节约原先用于冲洗GGH的蒸汽约3000/年。这几台换热器的稳定运行也为同行提供了借鉴,目前有不少客户都参观过秦皇岛电厂。” 

华能集团安监部环境保护与资源节约处陈锋处长也在发言中表示, 无论在节能还是环保方面,氟塑料换热器在今后的电厂新建和改造项目中都大有可为。 

  对于火电厂普遍关心的氟塑料GGH成本问题,沃斯坦中国区总经理孟凡新告诉《中国能源报》记者,氟塑料GGH系统成本确实要比普通金属回转式GGH要高,但低于最贵的合金式GGH。“这其实是一个pay now or pay later的问题。氟塑料GGH设备的寿命长达1520年,还省了检修维护的费用,长远来看其实是更经济、也更有利于火电厂节能减排的。”沃斯坦总部技术专家Peter Dittmann则对《中国能源报》记者表示,虽然氟原料占到了整个生产成本的60%,但他们不会寻找更便宜的替代材料,而将试图通过规模生产和改进工艺来降低成本,并且会严格控制生产过程中的污染问题。 

  沃斯坦工程技术有限公司(Wallstein Ing. GmbH.)创建于1989年,总部位于德国,是电力、石化、垃圾焚烧、环保、热力等领域烟气换热装置的系统提供商,通过将整体工艺需求和特殊设计的独立部件组合起来,构成一个完整可靠的换热系统装置,为客户量身设计适合烟气系统的换热解决方案。在中国拥有沃斯坦热力技术(北京)有限公司(中国及亚太地区市场、项目和技术中心)和沃斯坦热力设备(天津)有限公司(亚太地区烟气换热器系统生产基地)。 

    

    

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