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氟塑料MGGH(湿法脱硫烟囱消白、脱白)
来源:先进能源 发布时间:2018-03-30

应用背景:

换热器是石油化工、热力发电等工业领域的常用设备。伴随着“烟气余热深度回收”、“湿法脱硫水耗控制”、“控制石膏雨及烟气拖尾”等需求的加强,常需要换热器在烟气温度低于酸露点甚至湿饱和状态等恶劣工况下长期稳定运行。

目前,换热管主要采用ND钢、316L不锈钢以及2205双相不锈钢等抗腐蚀性金属材质制成。但仍属于“有限速率腐蚀”,难以避免低温腐蚀、结垢堵塞的现象,使得换热效率降低、使用寿命缩短,无法满足长期稳定运行的要求。

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采用聚四氟乙烯管制造的换热器已在德国等先进国家的发电锅炉上取得应用业绩,抗腐蚀效果显著,使用寿命达二十年以上。

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技术原理:

  聚四氟乙烯以碳原子为骨架,氟原子对称而均匀地分布在它的周围,构成严密的屏障,使它具有非常优异的综合物理机械性能。同时,对强酸、强碱、强氧化剂有很高的抗蚀性,即使温度较高,也不会发生作用。其耐腐蚀性能甚至超过玻璃、陶瓷、不锈钢以至金、铂,所以素有“塑料王”之称。

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  与金属材料相比,氟塑料具有非常强的耐腐蚀性能和不粘接性能,与其他非金属材料相比,可在-50℃~200℃的环境下长期工作,抗老化性能强,是替代金属的较为理想的烟冷器换热材料。

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应用方式:

²  加装MGGH

随着“超净排放”等环保要求的提出,GGH几乎已被全面拆除。随之而来的烟囱腐蚀、石膏雨加重以及“冒白烟”等问题,越来越得到居民及政府环保部门的重视。

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MGGH技术利用水为介质,吸收脱硫塔前的烟气热量,加热烟囱入口的烟气,可有效提高烟温,提升烟气的扩散能力,消除液滴。其中,脱硫后的烟气加热器长期处于低温湿饱和烟气中,面临严重的H2SO3、H2SO4、HCl、HNO3腐蚀,尤其适合采用氟塑料换热器。金属翅片管烟气加热器还面临积灰结垢问题,翅片间结垢不易清除,而氟塑料换热器采用光管形式,表面非常光滑,有适度挠性,避免结垢堵塞风险。

²  烟气余热深度回收

锅炉排烟热损失作为锅炉各项热损失中最大的一项,是降低机组发电煤耗、提升机组效率的重点工作对象之一。

氟塑料换热器彻底解决了金属材质的低温腐蚀问题,安装在脱硫塔进出口位置,可将烟气温度降低至酸露点以下,从而回收大量烟气余热。

²  深度除尘

   氟塑料换热器采用冷源(如循环水)将脱硫塔出口的湿饱和烟气降温至水露点以下使烟气中的水分大量析出,液滴裹挟烟尘、石膏颗粒凝结聚集,并沿垂直布置的氟塑料换热管外表面向下流动,起到液膜除尘作用,能够有效去除液滴/烟尘/PM2.5颗粒。

²  深度节约脱硫用水

湿法脱硫要消耗大量的工艺水,主要是用于将锅炉排烟温度降低至脱硫工艺反应所需的50-60℃范围内。在利用氟塑料烟气换热器进行烟气余热回收及脱硫塔后凝结除尘的同时,可以有效减少脱硫入口减温喷水,并回收出口烟气中的部分水分。据测试,其节水程度可达80%以上。

典型案例:

山东泰安某热电公司#4锅炉为130 t/h循环流化床锅炉,为周边居民提供冬季采暖热源。锅炉排烟温度约135℃,脱硫塔出口至烟囱入口烟气温度为50℃,烟囱排放大量白烟,在环境温度较低时存在“冒白烟”现象。 同时存在“烟气余热回收”和“减少石膏雨”的实际需求。


序号

  

 

 

1

额定蒸发量

t/h

130

2

汽包额定压力

MPa

5.9

3

额定蒸汽温度

485

4

给水温度

150

5

排烟温度

150

6

热效率


89%

7

热水管网循环流量

t/h

4000

8

供水压力

MPa

1.1

9

回水压力

MPa

0.2

10

热水管网回水温度

45-65

11

热水管网供水温度

65-110

增设MGGH系统,采用二级烟气-水换热器,它由一级原烟气冷却器(烟气余热回收装置)和一级净烟气再加热器(烟气再热装置)组成。烟气余热回收装置(ND钢)将引风机出口的原烟气降温至85℃以下,提取3MW左右的热量将热网水加热至90~100℃。被加热的热网水部分送入烟气再热装置(氟塑料),将烟囱入口烟气加热至80℃左右,消除“石膏雨”现象;其余热网水同烟气再热装置出口水汇合后进入热网,实现烟气余热回收利用。

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