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          11-21

          GGH煙氣脫白系統

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          “白色煙羽”形成機理:

             濕法脫硫后的濕煙氣,會攜帶部分水蒸氣,飽和濕煙氣從煙囪排出與溫度較低的環境空氣混合降溫,其中水蒸汽過飽和凝結,對光線產生折射、散射,使煙羽呈現出白色或者灰色的“濕煙羽”(俗稱“大白煙”)。白煙中往往都含有脫硫劑、副產品、三氧化硫,還有氣溶膠,對環境形成的污染是很明顯的。

          熱管式GGH簡介:

             傳統的GGH裝置,多數存在污染物逃逸,從而導致SO2超標排放、換熱片腐蝕、積灰結垢、煙氣堵塞、阻力大、運行及維護費用高等系列問題,故障嚴重時甚至影響系統的正常運行,針對上述問題,研發了熱管式GGH技術,采用熱管換熱原理,提升凈煙氣的溫度,提高煙氣排放的抬升高度,降低污染物的落地濃度,從而消除白煙現象。

          熱管式GGH工作原理:


          1、在原煙道上安裝整體式熱管GGH換熱器吸收原煙氣熱量,通過降低原煙道的溫度吸收熱能。進口煙氣溫度降低40℃,即將160脫硫塔進口煙氣降至120。大大減少了脫硫塔內的水汽蒸發熱,初步從源頭上減少水汽的生成量,由于原脫硫系統的吸收反應跟煙氣的溫度有關系,溫度越低對脫硫的吸收效率越有利,即降溫的同時能夠提升了脫硫塔的反應效率。


          2、通過脫硫、除霧、除塵冷凝出來的煙氣,溫度降至50℃,此時的煙氣通常是飽和濕煙氣,需要整體式熱管GGH換熱器再次加熱升溫到85℃以上,轉變為蒸汽,蒸汽在壓差的作用下上升至放熱段;受管外凈煙氣的冷卻作用,蒸汽冷凝并向外放出汽化潛熱,凈煙氣獲得熱量,冷凝液依靠重力回到受熱段,如此周而復始,原煙氣熱量便傳給凈煙氣,使凈煙氣得到加熱,達到煙氣脫白的效果。

          熱管式GGH布置形式:

          熱管式低溫煙氣再熱是脫硫煙氣加熱眾多方式中的一種,熱管式GGH可以有多種布置形式.

          (1)立式熱管GGH,原煙氣、凈煙氣分別在換熱器的下部煙道和上部煙道,采用逆流布置,實現冷、熱流體的熱交換。

          (2)斜置式熱管GGH,原煙氣、凈煙氣分別在換熱器的左下部煙道和右上部煙道,采用逆流布置,實現冷、熱流體的熱交換。這里,熱管采取傾斜放置,這種布置形式更有利于清灰處理。

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          熱管換熱器結構特點:

          (1) 中間管板的密封

          熱管式GGH中中孔板是分隔原煙氣與凈煙氣的隔板,不使原煙氣與凈煙氣串流, 其密封性要求較高。設計時采用密封圈和錐面線密封對原煙氣與凈煙氣加以雙重密封,確保密封的可靠性。 為了確保熱管在運行中熱膨脹及振動引起的密封破壞,保證中孔板的嚴格密封,在每根熱管的頂部(或底部)用彈簧對熱管進行壓緊(或拉緊),確保萬無一失。

          GGH1.jpg

          (2)熱管的熱膨脹

          熱管式GGH中每根熱管只有一個固定點,該固定點在中孔板處,其兩端均可自由膨脹,因此熱管的膨脹不會對換熱器產生危害。

          熱管換熱器優勢:

          (1)熱管換熱設備較常規換熱設備更安全、可靠,可長期連續運行。常規換熱設備一般都是間壁換熱,冷、熱流體分別在器壁的兩側流過,如管壁或器壁有泄漏,則將造成停產損失。由熱管組成的換熱設備,是二次間壁換熱,即熱流體要通過熱管的蒸發段和冷凝段管壁才能傳到冷流體,而熱管一般不可能在蒸發段和冷凝段同時破壞,所以大大增強了設備運行的可靠性;

          (2)傳熱效率高,熱管的冷、熱側均可根據需要采用纏繞翅片來增加傳熱面積;

          (3)有效地避免冷、熱流體的串流,每根熱管都是相對獨立的密閉單元,冷、熱流體均在管外流動,并由中間密封結構將冷、熱流體完全隔開;

          (4)有效的防止露點腐蝕,通過調整熱管根數或調整熱管冷熱側的傳熱面積比,使熱管壁溫提高到露點溫度以上;

          (5)有效的防止積灰,換熱器設計時能夠采用變截面形式,保證流體通過熱管換熱器時等流速流動,達到自清灰的目的;

          (6)無任何轉動部件,沒有附加動力消耗,不需要經常更換元件,即使有部分元件損壞,也不影響正常生產;

          (7)單根熱管的損壞不影響其它的熱管,同時對整體換熱效果的影響也可忽略不記。

          管排布置與清灰方式:

          (1)考慮到整個脫硫系統中煙氣的含塵量較高,在設備中,為提高傳熱效率,熱管仍采用錯排形式,但管外纏繞的翅片采用了大螺距、低翅高形式。為考慮清灰,設備內按一定間距布置了若干組吹灰管束。同時,在換熱器的冷、熱流體通道中每隔4-6排管排就留出人行通道,必要時可采取人工進入徹底清灰,也利于設備的內部維護。 設備底部和中部均留有排污口和排液口,方便清灰處理和及時排污。

          (2)選擇合適的煙氣流動速度,達到自清灰性能。一般說來,能使熱管具有自清灰性能的風速范圍是8-12 m/s,熱管式GGH中,在滿足煙氣阻力降的要求下,煙氣流速控制在9-10 m/s之間,說明該設備在正常運行時,能達到自清灰的作用。

          熱管換熱器防腐處理:

          (1) 選用合適的管材

          換熱器中熱管元件采用耐腐蝕ND鋼管。目前,ND鋼管是專門用于耐硫酸低溫露點腐蝕的材料,可以降低腐蝕速率,延長使用時間。

          (2) 搪瓷防腐

          在熱管的外表面采用燒鍍搪瓷或陶瓷的技術來防止其低溫露點的腐蝕。

          搪瓷傳熱元件是在普通碳鋼(翅片管)外涂一層耐酸搪瓷。由于搪瓷層很薄,一般厚度為0.2mm,與碳鋼結合緊密,對傳熱效果影響很小,搪瓷管的傳熱系數≥48.38W/(m2℃),與碳鋼管相比,相對降低率小于7.14%;且搪瓷表面光滑,不易結垢和積灰,又耐磨損、抗腐蝕;投資費用較選用耐酸不銹鋼有明顯的降低。

          (3) 殼體的防腐處理

          在換熱器殼體內,原煙氣、凈煙氣通道均采取措施,可以采用內襯鱗片襯里。該技術目前已成為煙氣脫硫防腐的首選技術,在美國和日本普遍使用,我國現運行的引進裝置中均采用此技術。鱗片襯里具有抗滲性好,施工難度小,易修補,物理失效少等優點。



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