脫硫系統(tǒng) GGH吹灰器高壓水噴嘴改進(jìn)

王源昌

(廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司,廣東廣州 510731)

脫硫系統(tǒng) GGH吹灰器高壓水噴嘴改進(jìn)

王源昌

(廣東粵華發(fā)電有限責(zé)任公司,廣東廣州 510731)

GGH堵塞是脫硫系統(tǒng)運(yùn)行常見問題之一,介紹了通過擴(kuò)大吹灰器高壓水噴嘴口徑,增加噴嘴射流流量,提高對(duì)脫硫系統(tǒng) GGH清洗效果的途徑,并實(shí)現(xiàn)脫硫系統(tǒng)不開煙氣旁路擋板進(jìn)行 GGH波紋板高壓清洗的目的。

GGH;高壓水噴嘴;噴嘴射流

1 概況

廣東粵華發(fā)電公司 2×300MW機(jī)組,2臺(tái)機(jī)組共用 1套脫硫系統(tǒng) (設(shè) GGH),于 2006年 7月投運(yùn)。GGH型號(hào) 33GVN420,換熱元件高 420mm,換熱面積 27974m2,轉(zhuǎn)子直徑 16080mm,轉(zhuǎn)子由徑向隔板分為 24個(gè)扇區(qū),每個(gè)扇區(qū)包含 18換熱元盒,共 432個(gè)。GGH原配置 1臺(tái)上部吹灰器,行程 7.345m,吹灰介質(zhì)為壓縮空氣、高壓水及低壓水。

脫硫系統(tǒng)運(yùn)行期間,GGH堵塞現(xiàn)象非常嚴(yán)重。分析發(fā)現(xiàn)造成 GGH堵塞的原因有二個(gè):一是原煙氣灰分及凈煙氣攜帶漿液的沉積結(jié)垢引起堵塞;二是壓縮空氣吹掃壓力偏低,無法將結(jié)垢吹掃干凈。因此,在 2009年 3月脫硫系統(tǒng)檢修期間,電廠對(duì) GGH吹灰器進(jìn)行了改造,增設(shè) 1臺(tái)下部吹灰器,型號(hào)與上部吹灰器相同,并對(duì)上部吹灰器進(jìn)行了優(yōu)化。改造后,GGH上部吹灰器吹灰介質(zhì)為蒸汽、高壓水及低壓水;下部吹灰器吹灰介質(zhì)為蒸汽、高壓水。蒸汽吹灰時(shí)壓力為 1.0MPa,高壓水清洗時(shí)壓力為 11MPa。

2 存在問題

從運(yùn)行情況來看,GGH除每班進(jìn)行蒸汽吹灰外,還定期進(jìn)行高壓水清洗。加裝下部吹灰器后,GGH維持低壓差的運(yùn)行時(shí)間加長(zhǎng),但一般過 2～4個(gè)月后,GGH壓差會(huì)逐漸升高,特別是煤種發(fā)生變化時(shí),如燃燒低熱值、高灰分煤種,由于煙氣量增大和灰分增多,電除塵器不能有效控制進(jìn)入 GGH的原煙氣中粉塵含量,使得 GGH壓差很快升高。壓差升至一定值后 (1000 Pa),需對(duì) GGH進(jìn)行吹灰器高壓水清洗,并結(jié)合人工清洗,GGH壓差才會(huì)有一定幅度的下降,但下降幅度較小。一般情況下,高壓水清洗后 GGH壓差在 800 Pa以上。

但在系統(tǒng)運(yùn)行時(shí),GGH高壓水清洗必須打開系統(tǒng)旁路擋板門進(jìn)行離線清洗,否則效果很差。在此期間,大量未經(jīng)凈化的煙氣排入大氣中,嚴(yán)重污染了環(huán)境,給電廠經(jīng)濟(jì)效益帶來較大影響。

3 改進(jìn)措施

GGH吹灰器高壓水由高壓清洗機(jī)供給。高壓清洗機(jī)型號(hào)為 552P40,最高工作壓力 1.35MPa,理論流量 116L/min。吹灰器配 6個(gè)高壓水噴嘴 6個(gè),每個(gè)噴嘴口孔為 1.5mm;在正常的高壓水清洗下,吹灰器高壓水軟管前的壓力為 11MPa。

針對(duì)吹灰器高壓水清洗需在開旁路離線進(jìn)行,且清洗效果不佳的情況,經(jīng)過分析認(rèn)為在現(xiàn)有設(shè)備的基礎(chǔ)上,可以對(duì) GGH上部吹灰器高壓水噴嘴進(jìn)行改進(jìn),并進(jìn)行了多次試驗(yàn),而下部吹灰器因離 GGH波紋板較遠(yuǎn),高壓水清洗作用很小,因此不對(duì)其進(jìn)行改進(jìn)。為了觀察高壓水噴嘴改進(jìn)試驗(yàn)效果,對(duì)噴嘴進(jìn)行了兩次試驗(yàn),首先將 4個(gè)高壓水噴嘴口徑改為1.7mm,之后將全部 6個(gè)噴嘴孔徑改為 1.7mm。改進(jìn)前后噴嘴示意見圖 1。

圖 1 GGH上部吹灰器高壓水噴嘴改造前后示意

3.1 4個(gè)噴嘴改進(jìn)

2010年 8月 9日,抽出 GGH上部吹灰器槍管,取下高壓水 6個(gè)噴嘴中的 4個(gè),用高速鉆頭將其口徑鉆為 1.7mm。安裝后啟動(dòng)高壓清洗機(jī),上部吹灰器高壓水軟管前的壓力為 10.6MPa。

脫硫系統(tǒng)投運(yùn)后,在 2臺(tái)機(jī)組負(fù)荷各為240MW、脫硫煙氣量為 2200 km3/h情況下,GGH凈煙氣壓差 830 Pa。在不開啟旁路擋板的情況下,采用上部吹灰器對(duì) GGH進(jìn)行了在線高壓水清洗。清洗后 GGH凈煙氣壓差約降 130 Pa,效果顯著。

3.2 全部噴嘴改進(jìn)

2010年 10月 15日～17日,利用脫硫系統(tǒng)檢修期間,把 GGH上部吹灰器高壓水噴嘴剩余的 2個(gè)噴嘴口徑也改為 1.7mm。安裝后啟動(dòng)高壓清洗機(jī),上部吹灰器高壓水軟管前的壓力為 9.5MPa。

2010年 10月 26日,機(jī)組燃用煤種發(fā)生了變化,燃用了石碳煤,該煤種熱值低,灰分高。燃用該煤種后,2臺(tái)機(jī)組負(fù)荷各為 240MW時(shí),脫硫煙氣量最高升到 2400 km3/h,GGH凈煙氣壓差最高升到1226 Pa,2臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)接近全開,增壓風(fēng)機(jī)總電流達(dá)587A,脫硫系統(tǒng)參數(shù)已接近極限,隨時(shí)有可能被迫退出脫硫系統(tǒng)運(yùn)行。在此情況下,運(yùn)行人員立即對(duì)GGH采用在線高壓水清洗,在不開啟旁路擋板的情況下,使用上部吹灰器對(duì) GGH進(jìn)行清洗。經(jīng)過 2個(gè)程序約 12 h的清洗,GGH壓差大幅下降,由 GGH原 /凈煙氣壓差 1009/1226 Pa降為 479/699 Pa,下降達(dá) 500 Pa以上。2臺(tái)增壓風(fēng)機(jī)開度降為 70%,增壓風(fēng)機(jī)總電流為 420A,下降達(dá) 167A。

從以上分析可以看出,GGH上部吹灰器高壓水噴嘴口徑加大后,清洗效果非常明顯,GGH壓差和增壓風(fēng)機(jī)電流均大幅度降低。在此后的系統(tǒng)運(yùn)行中,GGH壓差達(dá) 800～900 Pa時(shí),采用上部吹灰器高壓水清洗,GGH壓差都能降至 650～700 Pa。

4 噴嘴擴(kuò)大的理論分析

在文中忽略了高壓水管道沿程及局部阻力損失,也不考慮噴嘴流量系數(shù)影響,只采用高壓水射流理論的簡(jiǎn)化公式,分析噴嘴改進(jìn)前后參數(shù)變化。

4.1 噴嘴改進(jìn)前

GGH上部吹灰器高壓噴嘴改進(jìn)前,6個(gè)噴嘴孔徑均為 1.5mm,高壓清洗時(shí),吹灰器高壓水軟管前壓力為 11MPa。噴嘴的當(dāng)量直徑為 3.67mm2,噴嘴出口射流速度 148m/s,噴嘴射流流量 93.8L/min,則射流功率 17248W。

4.2 噴嘴改進(jìn)后

GGH上部吹灰器高壓噴嘴擴(kuò)孔后,6個(gè)噴嘴孔徑均為 1.7mm,高壓清洗時(shí),吹灰器高壓水軟管前壓力為 9.5MPa。噴嘴當(dāng)量直徑為 4.16mm2,噴嘴出口射流速度 138m/s,噴嘴射流流量 112L/min,射流功率為 17786W。

從以上計(jì)算可知,當(dāng)噴嘴口徑由原 1.5mm擴(kuò)至1.7mm后,噴嘴出口射流速度降低了 10m/s,射流流量和射流功率分別增加 18L/min和 538W。高壓水噴嘴流量的變化對(duì) GGH清洗效果很重要,當(dāng)高壓水壓力在 8MPa以上時(shí),加大噴嘴口徑及選擇流量更大的高壓清洗機(jī),可以提高噴嘴流量,對(duì) GGH清洗效果影響明顯。但同時(shí)也要考慮在 GGH在線高壓水清洗時(shí),煙氣流量變化對(duì)脫硫系統(tǒng)的影響。

5 結(jié)語

通過對(duì) GGH吹灰器高壓水噴嘴的擴(kuò)大改進(jìn),GGH的清洗效果明顯的提高,并實(shí)現(xiàn)了不開啟旁路擋板進(jìn)行 GGH高壓清洗的目的,從而使 GGH長(zhǎng)期保持在低壓差下運(yùn)行,大大提高脫硫系統(tǒng)運(yùn)行的可靠性,樹立了電廠良好的環(huán)保形象。

[1]薛勝雄.高壓水射流計(jì)算工程[M].合肥:合肥工業(yè)大學(xué)出版社,2006.

[2]JB/T 8093-1999,高壓水射流設(shè)備[S].

Discussion on improvement of GGH jetblower high-pressure water nozzle in desulfurization system

GGH blockage was one of the main problem s in W FGD system operation.The way to improve the GGH cleaning effect inW FGD equipmentwas introduced,which was increasing the nozzle jet flow by expanding the jetb lower’s high-pressure water nozzle diameter.The purposes to m ake the high pressure water cleaning of GGH w ithout opening the bypass damper of flue gas desulfurization system were achieved.

GGH;high-pressure water nozzle;injection stream〗

X701.3

B

1674-8069(2011)05-039-02

2011-05-20;

2011-08-06

王源昌 (1970-),男,工程師,從事火電廠鍋爐設(shè)備點(diǎn)檢管理技術(shù)工作。E-mail:wycyyl@gmail.com