LGGH冷却器入口水温超过设计值

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1项目背景

采用电除尘和脱硫塔配合除尘超低排放系统的设备布局一般为从锅炉尾部烟道进入LGGH冷却器。冷却器和烟气通过热交换后，烟气温度满足电除尘入口的设计温度，初步处理电除尘在设计条件下运行的烟气中的粉尘，达到脱硫系统入口的粉尘浓度指标，进一步处理脱硫塔内的烟气。

在烟气处理过程中，各设备必须在设计条件下运行，分工合作，确保整个系统的稳定运行，任何环节的问题都可能影响系统的稳定运行，导致最终排放指标异常甚至超标。

2系统概况

华能洛阳热电有限公司脱硫系统采用烟气协同处理路线，采用石灰石粉-石膏湿烟气脱硫工艺，一炉一塔，脱硫吸收塔为1层托盘+4层喷雾层+一级管式除雾器+二级屋顶除雾器+一级板式烟道除雾器，无旁路挡板。

该系统配备了烟气余热（LGGH）系统，主要由排放在除尘器前的烟气余热回收装置（以下简称冷却器）和排放在脱硫塔后的烟气余热再热装置（以下简称加热器）组成。冷却器的加热面管束安装在电除尘器前的水平烟道中。一个炉有两个冷却器，每个冷却器都安装了10个模块化的H型翅片蛇形管组。加热器的加热面管束安装在脱硫塔后的水平烟道中。一个炉有一个加热器，每个加热器有24个模块化的H型翅片蛇形省级管组。

LGGH系统是一种闭式循环系统。加热器和冷却器之间的传热介质是除盐水。在设计条件下，加热器可将烟气温度从120℃降至95℃。

低温电除尘器设计5个电场，入口烟气温度95℃，出口粉尘浓度≤20mg/m3，除尘效率:99.95%。经电除尘处理后，粉尘浓度降至20mg/m3以下，进入脱硫吸收系统，

脱硫系统出口SO2≤35mg/m3，脱硫出口烟气浓度≤5mg/m3，脱硫效率≥98.9%，脱硫系统除尘效率≥75%，进一步处理脱硫吸收塔烟气，然后通过脱硫塔内的除雾器和布置在水平烟道内的LGGH加热器去除烟气中的大部分水分，净烟气温度从45℃升温到85℃(设计值)。

3存在问题

(1)LGGH换热能力下降。

LGGH冷却器出口烟气温度高于设计值：LGGH热回收器设计出口烟气温度为95℃。但由于1号机组LGGH20个换热模块中有7个因管束腐蚀泄漏而被隔离并退出运行，冷却器换热面积减少35%，换热能力降低，无法达到设计条件。检查LGGH冷却器出口烟气温度运行曲线，平均烟气温度为113℃，出口烟气温度高于设计值13~18℃。

LGGH加热器冷却能力差，回水温度高：LGGH加热器翅片腐蚀严重，局部大面积脱落堵塞。经过以往的检查，发现加热器模块的翅片有腐蚀、倒伏和脱落。整体换热面积不足原设计换热面积的2/3，换热能力下降。检查LGGH加热出口烟温运行曲线，平均烟温为71℃，未达到80℃设计出口烟温。平均回水温度约为78℃，设计回水温度高于65℃。

（2）电除尘入口烟气温度高于设计值：电除尘设计入口烟气温度为95℃，检查电除尘入口烟气温度曲线，平均烟气温度为113℃。由于入口烟气温度高，粉尘比电阻等物理性质发生变化，与电除尘设计参数不匹配，直接降低了电除尘效率。电除尘出口烟气粉尘含量设计≤5mg/m3，实际烟气粉尘含量为35mg/m3。电除尘输出不达标，粉尘含量不达标，吸收塔入口粉尘含量超标。

（3）环境温度升高导致机组排烟温度高。机组启动前，由于夏季环境温度较低，设备散热较好，电除尘入口烟温变化不明显，粉尘排放浓度波动不大，未引起重视。进入夏季后，由于环境温度持续升高，设备热损失小，排烟温度也发生变化。检查运行曲线。白天排烟温度大于夜间，中午大于凌晨和上午，粉尘排放浓度趋势相似。

（4）脱硫系统烟气粉尘排放浓度超标。由于LGGH、电除尘器和吸收塔不在设计条件下运行，由此组成的协同脱硫系统不在额定参数下运行，外部环境炎热，最终烟气粉尘排放浓度免费超过设计值甚至超过设计值。烟气粉尘排放浓度的平均值为6.9mg/m3。瞬时值为9.9mg/m3。

4解决方法

根据以上分析，脱硫系统粉尘排放偏离设计值的主要原因是LGGF冷却器入口水温高导致的电除尘和脱硫系统效率下降。解决这一问题，降低LGGH冷却器进水，降低电除尘入口烟温是可行的。

由于设备处于运行状态，由于各种原因，暂时不具备停机处理条件。通过对现有系统的分析，增加或减少LGGH冷却器入口循环水温旁路冷却的方法相对可行，并具备不停机施工的现场条件。

方法是利用机组冷却塔循环水作为补充冷却介质，增加相应的换热器和管道。具体方案如下:

LGGH循环水循环A泵出口反向止回门拆除，在此位置安装短节，短节内焊接挡板，挡板上下分别安装换热器进出水管，改造目的是A循环泵出口位置有限，不停止管道安装反向止回门腾出位置，改造相当于实现反向止回门的效果。拆下的反向止回阀旧安装在换热器进水管上，然后将供回水管敷设到冷水塔中，与沉浸在冷水塔中的换热器模块连接。由于LGGH循环水循环按设计为一用一备，改造在A泵B泵运行中实施，对机组运行无影响。

改造后，A泵运行时，旁路系统工作，B泵运行时旁路系统不工作，A、B自由切换，现有控制模式不变。

5效果对比

改造投入使用后，LGGH热回收器入口水温比改造前低3℃，电除尘出口粉尘浓度24小时平均降至40mg/m3，脱硫系统粉尘排放平均降至4.8mg/nm，基本满足超低排放要求。

6结束语

利用在冷却塔中增加旁路冷却系统来冷却LGGH系统循环水系统，从而降低LGGH冷却器入口水温的方法是在机组没有停机的情况下采取临时措施。由于冷却塔内换热模块的位置有限，模块散热会影响机组循环水温，进而影响机组的真空系统。因此，这种冷却方法只是一种应急权宜之计。如果LGGH系统LGGH冷却器入口水温超过设计值，则应在机组停机后更换损坏的LGGH损坏模块。