1、概述：
我國火電廠大氣污染物排放要求的提高，必將促進(jìn)環(huán)保治理技術(shù)不斷創(chuàng)新和進(jìn)步。低低溫省煤器(MGGH)系統(tǒng)是在借鑒國外先進(jìn)技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合我國燃煤電廠實(shí)際情況進(jìn)行創(chuàng)新開發(fā)的一種適合我國國情的環(huán)保治理新技術(shù)和新工藝。
應(yīng)用低低溫省煤器(MGGH)系統(tǒng)與電除塵技術(shù)結(jié)合形成的低低溫電除塵技術(shù)，將電除塵器入口煙氣溫度降至酸露點(diǎn)溫度以下，在大幅提高除塵效率的同時可以高效捕集SO3 ，保證燃煤電廠滿足低排放要求，并有效減少 PM2.5 排放。而且低低溫省煤系統(tǒng)還可以將回收的熱量加以利用，具有較好的節(jié)能效果。且通過將低低溫省煤器(MGGH)系統(tǒng)降溫段回收煙氣余熱，將熱量利用于脫硫島出口的煙氣加熱器，將脫硫出口凈煙氣溫度抬升至安全溫度以上，以減輕“石膏雨”現(xiàn)場，并降低煙囪防腐維護(hù)費(fèi)用。
山西中源科揚(yáng)節(jié)能服務(wù)有限公司是國家備案的節(jié)能服務(wù)公司，長期致力于煙氣余熱回收利用領(lǐng)域的技術(shù)研發(fā)及推廣，擁有最先進(jìn)的煙氣余熱回收利用技術(shù)，可以為客戶提供最佳的余熱回收利用方案，是集軟件、硬件與服務(wù)為一體的綜合服務(wù)商。
國內(nèi)多個燃煤電廠低低溫省煤器(MGGH)系統(tǒng)的成功投運(yùn)證明，這一技術(shù)可以很好地滿足最嚴(yán)格的排放標(biāo)準(zhǔn)要求，具有顯著的經(jīng)濟(jì)效益和廣闊的市場前景。低低溫省煤器系統(tǒng)與電除塵器系統(tǒng)的結(jié)合，不但擴(kuò)大了省煤器及電除塵器的適用范圍，而且為實(shí)現(xiàn)節(jié)能減排開辟了一條新路徑。
2、低低溫省煤器(MGGH)系統(tǒng)介紹
低低溫省煤器(MGGH)系統(tǒng)是一個閉式循環(huán)系統(tǒng),主要由布置于電除塵器前的冷卻器和布置于脫硫塔后的煙氣加熱器，配套熱媒水輔助加熱器、循環(huán)水泵、補(bǔ)水系統(tǒng)、熱媒體膨脹罐、清灰裝置、加藥裝置以及其它輔助系統(tǒng)組成。冷卻器和煙氣加熱器間的中間傳熱媒介為除鹽水，該系統(tǒng)設(shè)置一個補(bǔ)水箱和補(bǔ)水泵，除鹽水水源自帶壓力進(jìn)入補(bǔ)水箱，通過補(bǔ)水泵進(jìn)入MGGH閉式循環(huán)管路系統(tǒng)，直至充滿整個系統(tǒng)，待熱媒水膨脹罐達(dá)到一定液位時，啟動熱媒水循環(huán)泵，熱媒水經(jīng)循環(huán)泵升壓后進(jìn)入煙氣冷卻器回收煙氣余熱，加熱后的除鹽水進(jìn)入煙氣煙氣加熱器加熱脫硫后的低溫?zé)煔?，?jīng)煙氣煙氣加熱器冷卻后的除鹽水回水到介質(zhì)熱媒水循環(huán)泵入口。
煙氣冷卻器的除鹽水進(jìn)口水溫一般為65-75℃，進(jìn)入煙氣煙氣加熱器的除鹽水溫度為100℃左右。一般在設(shè)計工況下，煙氣冷卻器吸收的熱量滿足將煙氣煙氣加熱器的煙氣溫度抬升至安全溫度。但在低負(fù)荷等工況時，煙氣冷卻器回收的熱量無法滿足煙氣煙氣加熱器的使用要求時，需將經(jīng)煙氣冷卻器加熱后的熱媒水進(jìn)入熱媒水輔助加熱器進(jìn)一步加熱后進(jìn)入煙氣煙氣加熱器以滿足煙氣煙氣加熱器裝置的設(shè)計要求。
MGGH 系統(tǒng)由布置于除塵器入口的煙氣余熱回收裝置和布置于脫硫塔后的煙氣余熱再熱裝置組成。一般冷卻器受熱面管束安裝在除塵器前的煙道內(nèi)，煙氣加熱器受熱面管束安裝在脫硫塔后的煙道內(nèi)，冷卻器及煙氣加熱器換熱管束一般為H型翅片蛇形管組組成，冷卻器主要用于吸收除塵器入口的高溫?zé)煔庥酂幔瑹煔饧訜崞髦饕饔脼槔美鋮s器回收的熱量對脫硫出口煙氣的進(jìn)行再加熱，提高煙囪入口的煙氣溫度，降低煙囪入口的SO2濃度及煙氣含塵濃度。
由循環(huán)水泵、循環(huán)水管道、閥門等形成封閉式的循環(huán)水路，依靠循環(huán)水泵提供動力(控制循環(huán)水量)，使循環(huán)水在管路內(nèi)形成閉式循環(huán)水路，并達(dá)到熱量傳輸?shù)男Ч?/p>
熱媒水膨脹罐是由儲水罐、液位計及其配套儀表、管路等組成，用于吸收管路內(nèi)循環(huán)水的體積膨脹量，補(bǔ)充管路內(nèi)的水量，保持系統(tǒng)管路內(nèi)壓力的穩(wěn)定。
輔助蒸汽加熱器是由蒸汽加熱器、液位計及其配套儀表、管路組成。當(dāng)冷卻器回收熱量不足時，通過輔助蒸汽加熱循環(huán)水補(bǔ)足熱量。
吹灰器是由聲波吹灰器及其配套的壓縮空氣管路、閥門等組成。定期或定壓進(jìn)行噴吹，用于冷卻器換熱面積的清灰、除垢，降低系統(tǒng)阻力，保證換熱效果。
加藥系統(tǒng)是由加藥罐及其配套管路閥門等組成，用于調(diào)整循環(huán)水水質(zhì)。
3、低低溫省煤器(MGGH)技術(shù)特點(diǎn)
3.1低低溫省煤器系統(tǒng)對電除塵器的影響
低低溫省煤器技術(shù)是通過布置在電除塵器入口的低低溫省煤器降溫段將電除塵器入口煙氣溫度降至酸露點(diǎn)溫度以下，同時滿足濕法脫硫系統(tǒng)工藝溫度最低的溫度要求。
?、艑㈦姵龎m器入口煙氣溫度降低至酸露點(diǎn)溫度以下，使煙氣中大部分SO3 冷凝形成硫酸霧，粘附在粉塵表面并被堿性物質(zhì)中和，粉塵特性得到很大改善，比電阻大大降低，從而大幅提高除塵效率。
?、瓶纱蠓鶞p少 SO3 和 PM2.5 排放。電除塵器入口煙氣溫度降至酸露點(diǎn)溫度以下，氣態(tài) SO3 將轉(zhuǎn)化為液態(tài)的硫酸霧。因電除塵器入口含塵濃度很高，粉塵總表面積很大，為硫酸霧凝結(jié)附著提供了良好條件。SO3 去除率通常可達(dá)90%以上。
3.2低低溫省煤器技術(shù)減少PM2.5排放的原理
目前，火電廠煙囪出口經(jīng)常出現(xiàn)冒“藍(lán)煙”現(xiàn)象，對于燃燒高硫煤和安裝選擇性催化還原脫硝裝置的鍋爐，這種現(xiàn)象尤為明顯。藍(lán)煙主要是由煙氣中 SO3產(chǎn)生的酸性氣溶膠造成的。酸性氣溶膠的粒徑很小，一般 在0.01μm～1μm 之間，屬于二次生成的PM2.5，影響大氣能見度，是造成霧霾天氣的“元兇”之一。
濕法脫硫系統(tǒng)雖然對 SO3 有一定的脫除效果，但由于 SO3 在吸收塔內(nèi)冷凝成粒徑很小的硫酸氣溶膠，且脫硫漿液對 SO2 的吸收速率遠(yuǎn)大于 SO3 的吸收速率，導(dǎo)致吸收塔對硫酸氣溶膠的脫除效果不佳。低低溫省煤器技術(shù)可大幅提高除塵效率，實(shí)現(xiàn)低排放，在大量減少總塵排放的同時也減少了 PM2.5 排放量。
3.3低低溫省煤器技術(shù)如何緩解“石膏雨”現(xiàn)象
由于濕煙囪沒有凈煙氣的再加熱措施，脫硫后的凈煙氣排放溫度較低，煙氣自煙囪排出后，不能有效的抬升擴(kuò)散到大氣中。
帶有飽和水的凈煙氣在排放過程中部分被冷凝成液滴，由于煙氣不能迅速的消散，煙氣中攜帶的粉塵和液滴聚集在煙囪附件并落到地面，形成“石膏雨”的現(xiàn)象。
低低溫省煤器系統(tǒng)利用冷卻器回收的煙氣余熱，輸送至脫硫島后的煙氣加熱器，將脫硫出口的凈煙氣溫度抬升至75℃以上，有效緩解了“石膏雨”現(xiàn)象。
3.4低低溫省煤器技術(shù)對火電廠脫硫后煙道、煙囪防腐的作用
火電廠通過一系列超低排放的手段，在脫硫后已經(jīng)將煙氣內(nèi)污染物濃度降至最低，但腐蝕性的元素主要除去的是硫，在脫硫島出口的凈煙氣中含有大量的氯化物及氟化物，具備很高的腐蝕性，且經(jīng)過脫硫島后，凈煙氣溫度很低，基本處于以上兩種物質(zhì)酸露點(diǎn)溫度以下，所以火電廠一般在煙囪防腐上花費(fèi)很大代價，或應(yīng)用脫硫前煙氣—凈煙氣(回轉(zhuǎn)式GGH系統(tǒng))抬升凈煙氣溫度，但回轉(zhuǎn)式GGH系統(tǒng)存在漏風(fēng)、腐蝕等諸多問題。
使用低低溫省煤器(MGGH)系統(tǒng)，徹底解決了以上問題，一方面大大節(jié)約了煙囪防腐成本，另一方面不會出現(xiàn)回轉(zhuǎn)式GGH系統(tǒng)存在的諸多問題。
3.5低低溫省煤器技術(shù)對濕法脫硫系統(tǒng)的好處
脫硫系統(tǒng)要確保其脫硫效率，需要嚴(yán)格控制反應(yīng)煙溫在70～90℃。由于鍋爐排煙溫度正常工況下都高于反應(yīng)煙溫的上限，反應(yīng)煙溫設(shè)計上需要由吸收塔內(nèi)噴水量進(jìn)行控制調(diào)節(jié)。煙溫高，噴水量增大，否則，噴水量減少。
3.6低低溫省煤器技術(shù)對廠用電的影響
由于在煙道內(nèi)增設(shè)了換熱裝置，低低溫省煤器增加的阻力由引風(fēng)機(jī)克服，對引風(fēng)機(jī)而言，雖然壓頭增大，但處理煙氣流量減少，電耗基本持平，對脫硫增壓風(fēng)機(jī)而言，由于處理煙氣流量減少，電耗將會下降。因此，從總體上來說，整個電廠的電耗也得到降低。由于處理煙氣流量減少，電耗將會下降。因此，從總體上來說，整個電廠的電耗也得到降低。
4、案例介紹
○ 江蘇華電揚(yáng)州發(fā)電有限公司2×330MW機(jī)組低低溫省煤器(MGGH)改造項(xiàng)目
4.1系統(tǒng)簡介
由于揚(yáng)州發(fā)電有限公司330MW機(jī)組的鍋爐排煙溫度較高，本次改造，考慮采用低低溫省煤器技術(shù)，將除塵器入口煙氣溫度由135℃降至90℃，回收煙氣的余熱，用來加熱凝結(jié)水及將脫硫島出口煙氣溫度由50℃抬升至75℃以上，從而提高除塵器效率，減少脫硫工藝用水及增加機(jī)組能效的目的。
改造方案如下：
每臺機(jī)組共安裝4套低低溫省煤器，通過低低溫省煤器回收煙氣余熱，用于抬升脫硫島出口煙氣溫度，代替原煙氣GGH系統(tǒng)，防止石膏雨的形成及防止煙囪腐蝕，同時加熱部分7號低加入口凝結(jié)水，提高機(jī)組發(fā)電能力。
系統(tǒng)簡圖如下：
4.2 設(shè)備參數(shù)：
4.3 設(shè)備運(yùn)行畫面：
4.4 節(jié)能減排數(shù)據(jù)分析：
4.4.1節(jié)約發(fā)電煤耗
改造前，除塵器入口煙氣溫度約135℃，經(jīng)改造，換熱器尾部排煙溫度可降到90℃，此區(qū)間煙氣降溫幅度為45℃，其中回收的熱量部分用于將320t/h的主機(jī)凝結(jié)水由61℃加熱至86℃，熱量共計9400KW。
4.4.2降低粉塵及PM2.5的排放
經(jīng)過低低溫省煤器(MGGH)系統(tǒng)改造后，除塵器出口粉塵排放值≤35mg/Nm3。經(jīng)低低溫省煤器、電除塵器和濕法脫硫系統(tǒng)后，PM2.5 在總塵中的比例約為 50%，低低溫省煤器技術(shù)可大幅提高除塵效率，實(shí)現(xiàn)低排放，在大量減少總塵排放的同時也減少了 PM2.5 排放量。
4.4.3脫除SO3
煙氣經(jīng)過低低溫省煤器(MGGH)降溫段，由于煙氣冷卻器將煙氣溫度降低至酸露點(diǎn)溫度附近，氣態(tài) SO3 將轉(zhuǎn)化為液態(tài)的硫酸霧。因電除塵器入口含塵濃度很高，粉塵總表面積很大，為硫酸霧凝結(jié)附著提供了良好條件，SO3 去除率達(dá)到90%以上。改造后，大幅提高除塵效率，減少了PM2.5 排放，并通過脫除大部分 SO3，有效減少了大氣中硫酸鹽氣溶膠(二次生成的PM2.5)的生成。
4.4.4脫硫節(jié)水
鍋爐排煙被低溫省煤器由135℃冷卻至90℃，對于脫硫塔而言，相當(dāng)于用于這部分煙氣溫降的噴水被節(jié)省下來。90℃的水蒸氣焓值基本不變，故單位質(zhì)量噴水吸收的熱量基本不變。假定原有噴水溫度為20℃，根據(jù)可用煙氣余熱量計算結(jié)果，可計算得到每臺機(jī)組年節(jié)省脫硫塔噴水約10萬噸左右，折合人民幣12萬多元。
4.6系統(tǒng)詳圖
