MGGH冷卻器出口煙道滲漏白色滴落物的原因及對策分析

陳曉明

摘 要 針對MGGH冷卻器出口煙道滲漏白色滴落物進(jìn)行了原因分析及處理對策，分析煙道腐蝕及保溫棉的作用，為類似的設(shè)備運(yùn)行問題提供一些解決思路。

關(guān)鍵詞 MGGH;煙道;保溫棉;腐蝕;白色滴落物

引言

MGGH是一種基于熱媒體為載體的煙氣余熱利用氣氣換熱裝置，具有煙氣余熱回收和脫硫后冷煙氣再熱相互獨(dú)立完成的特點(diǎn)[1]。MGGH一般是由布置在電除塵前的冷卻器后布置在脫硫吸收塔之后的再熱器組成。作為一種高效煙氣換熱器，它可實(shí)現(xiàn)煙氣的余熱回收和再利用，減少煙囪冒“白煙”現(xiàn)象。同比原有的回轉(zhuǎn)式GGH換熱器，MGGH具有無泄漏，阻力小，腐蝕小的優(yōu)點(diǎn)，同時(shí)冷卻器安裝在電除塵前端，還可提高電除塵除塵效率，協(xié)同去除部分三氧化硫。隨著環(huán)保標(biāo)準(zhǔn)的日益提高，MGGH在越來越多的火力發(fā)電廠上得到應(yīng)用。

1某電廠MGGH改造

某電廠有兩臺(tái)330MW的熱電聯(lián)產(chǎn)機(jī)組，采用石灰石-石膏濕法脫硫及GGH煙氣加熱技術(shù)。在2015年完成了兩臺(tái)機(jī)組的超潔凈改造。取消了脫硫吸收塔后端的GGH換熱器，改增為MGGH換熱器。該MGGH系統(tǒng)是一個(gè)閉式循環(huán)系統(tǒng)，由布置于脫硫塔前的冷卻器和布置于濕式靜電除塵器后的再熱器及熱媒輔助加熱器、循環(huán)水泵、熱媒體膨脹罐、清灰裝置、熱媒體循環(huán)旁路、加藥罐以及其他輔助系統(tǒng)組成。MGGH利用除鹽水為媒介，通過水循環(huán)方式將脫硫前高溫?zé)煔獾臒崃课?，用于加熱脫硫后的凈煙氣。在設(shè)計(jì)工況下，冷卻器可將煙氣溫度從122℃降至85℃，吸收的熱量滿足將再熱器的煙氣溫度從44.5℃升至80℃以上。

2MGGH出口煙道產(chǎn)生白色滴落物

該電廠MGGH改造后，初期設(shè)備運(yùn)行工況基本良好，但在后續(xù)出現(xiàn)了一定的管道腐蝕、泄漏及堵塞等問題。在2019年下半年開始，#2MGGH冷卻器端出口煙道又間斷性出現(xiàn)了白色的滴落物，同時(shí)在煙道保溫層表面也結(jié)滿了白色晶體物。滴落物沿著保溫壁滴落至地面上后呈白色漿液狀。通過觀察，在環(huán)境溫度低時(shí)，滴落的較為頻繁。該種情況給煙道及地面造成了較大的污染，泄漏的煙氣也給人員和設(shè)備帶了安全隱患。

3滴落物的處理措施

由于滴落物是從煙道上掉落，對煙道進(jìn)行了外觀檢查，發(fā)現(xiàn)煙道底部及頂部均有部分區(qū)域有煙氣外溢，確定煙道存在穿漏情況。又由于滴落物干燥后與石灰石粉類似且吸收塔溢流管不斷有泡沫溢流，初步懷疑是吸收塔液位過高，導(dǎo)致漿液倒流至吸收塔進(jìn)口煙道，也就是MGGH冷卻器的出口煙道。對吸收塔液位進(jìn)行了實(shí)測，發(fā)現(xiàn)運(yùn)行的吸收塔漿液液位較高，在線表計(jì)顯示的液位低于實(shí)測液位。由于大部分吸收塔液位設(shè)計(jì)均是通過壓力表計(jì)換算成液位，表計(jì)液位與實(shí)際液位均會(huì)存在一定的偏差。為此對在線表計(jì)進(jìn)行了較正，同時(shí)降低吸收塔液位，確保吸收塔溢流管無溢流。通過調(diào)整后，MGGH出口煙道仍會(huì)有間斷性滴落物產(chǎn)生。另外通過對滲漏煙道前后的排水管進(jìn)行排放時(shí)，發(fā)現(xiàn)只有少量的水排出并未有漿液。為進(jìn)一步確認(rèn)排查，對白色滴落物進(jìn)行了鈣離子化驗(yàn)，未發(fā)現(xiàn)成分中含有鈣離子。由于該電廠煙氣處理采用的是石灰石-石膏濕法煙氣脫硫，吸收塔漿液使用石灰石粉作為脫硫劑，而吸收塔漿液的主要成分有：石膏晶體、殘留石灰石、亞硫酸鈣水合物、惰性雜質(zhì)等[2]。漿液中是應(yīng)含有鈣離子的，結(jié)合以上運(yùn)行方式調(diào)整及初步化驗(yàn)結(jié)果，可排除是因吸收塔漿液倒流回至煙道造成煙道滴漏的可能。為進(jìn)一步對白色滴落物進(jìn)行化驗(yàn)分析，將樣品送至相關(guān)檢測單位進(jìn)行了化驗(yàn)，表1為成分化驗(yàn)報(bào)告。

從表1中可以看出，該滴落物的主要成分是水及鋁的化合物。而一般煙氣中的污染物有：一氧化碳、硫的氧化物、氮的氧化物、飛灰、金屬及氧化物等[3]，煙氣的泄漏并不會(huì)造成大量的鋁化合物產(chǎn)生。該滴落物應(yīng)該是另外的原因造成。

4滴落物的原因分析

在2019年下半年，利用#2機(jī)組停機(jī)的機(jī)會(huì)，對#2MGGH出口煙道進(jìn)行了檢查。檢查中發(fā)現(xiàn)#2MGGH冷卻器中部一條換熱水管穿漏，泄漏的水沿著換熱管道滴落在煙道上。從現(xiàn)場檢查來看，泄漏點(diǎn)相鄰換熱管腐蝕嚴(yán)重，底部煙道腐蝕穿孔，造成煙氣泄漏。另外在出口煙道上部也發(fā)現(xiàn)了一個(gè)較大面積的穿漏點(diǎn)。由于煙氣通過MGGH冷卻器后溫度降低，在出口端的煙溫會(huì)接近煙氣露點(diǎn)范圍內(nèi)，會(huì)對設(shè)備造成一定的低溫腐蝕，泄漏的水氣與煙氣結(jié)合會(huì)加劇腐蝕，造成金屬煙道腐蝕穿孔。一般煙道為避免熱量損失及防止人員設(shè)備損傷，都會(huì)在煙道外壁鋪裝一層保溫棉，同時(shí)在保溫棉上包裹保溫鋁皮，而保溫棉的主要材料就是黏土熟料、氧化鋁粉、硅石粉、鉻英砂等。當(dāng)外漏煙氣中的二氧化硫，氯化氫等腐蝕性氣體與保溫材料接觸時(shí)，煙氣中的腐蝕性氣體就會(huì)與氧化鋁粉及保溫鋁皮反應(yīng)，生成鋁的化合物，從而形成溶液，部分附在保溫鋁皮上，部分掉落至地面，形成白色滴落物。在環(huán)境溫度較低時(shí)，低溫腐蝕會(huì)加劇，從而使得煙道掉落更多的滴落物。

5結(jié)論與對策

由于煙道泄漏，造成煙氣與保溫棉反應(yīng)，從而生成白色滴落物。而造成煙道泄漏的主要因素是煙道腐蝕及施工質(zhì)量。針對MGGH出口煙道泄漏要做好以下幾點(diǎn)：①加強(qiáng)MGGH監(jiān)視，如發(fā)現(xiàn)有泄漏，需積極采取措施處理，避免水汽泄漏至煙道，加劇設(shè)備腐蝕;②機(jī)組停機(jī)期間做好煙道檢查及防腐;③提高煙道焊接質(zhì)量，做好設(shè)備驗(yàn)收工作;④加強(qiáng)日常維護(hù)，做好保溫工作，避免雨水侵蝕外部煙道。

參考文獻(xiàn)

[1] 陳文理.MGGH技術(shù)在1000MW機(jī)組中應(yīng)用的技術(shù)、經(jīng)濟(jì)分析[J].電力建設(shè)，2014，35（5）：103-107.

[2] 閻維明.濕法脫硫中吸收塔漿液固體成分與石膏脫水的關(guān)系探討[J].熱力發(fā)電，2009（1）：99-100.

[3] 周至祥，段建中，薛建明.火電廠濕法煙氣脫硫技術(shù)手冊[M].北京：中國電力出版社，2006：10.