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深圳妈湾电厂GGH超低泄漏密封系统改造
2019-09-07 豪顿华工程有限公司

项目概况描述

妈湾电厂#1-#6 300MW机组脱硫系统,采用海水脱硫,GGH由Alstom公司供货,于1997年后陆续投入运行。原泄漏率设计为2%,没有配置低泄漏系统以及三向密封片,采用可调式密封设计。

面临的问题

鉴于对于燃煤电厂烟气超低排放标准的进一步提高,对SO2的排放浓度提出了更高的要求。GGH原设计的泄漏率数值意味着相当多的原烟气未经FGD系统处理直接泄漏至净烟气侧,从而降低FGD系统的整体脱硫效率,导致烟囱入口处的SO2排放浓度无法达到国家标准。

用户目标

降低泄漏率至小于0.8%的水平。

GGH的泄漏原理及控制方案

GGH的泄漏途径分为两种:

• 直接泄漏:这是由原烟气和净烟气之间存在的压力差造成的,对于采用A位增压风机设计的系统,压力较高的原烟气会流动至压力较低的净烟气侧,泄漏途径包括径向、轴向、环向和中心等渠道。

• 携带泄漏:这是由回转式热交换器的结构特点造成的,持续旋转的转子会将其中的原烟气携带至净烟气侧,反之也会将净烟气携带至原烟气侧。

基于以上原理和长期的应用实践,豪顿公司能够采取先进的技术措施使GGH的泄漏率能够长期维持较低水平,包括:

• VN固定密封技术。通过转子双密封的设计来弥补热态运行时转子与扇形板和弧形板之间的间隙,从而减少直接泄漏。同时运行时扇形板和弧形板固定不可调节的设计,使泄漏率即使长期运行也能够保持稳定。该技术己经在大量的APH和GGH中得到应用。

• 超低泄漏系统。通过风机引入升温后的净烟气,沿转子径向隔板上形成净烟气气流,并依靠这股净烟气气流的压力,形成压力堡垒,阻挡原烟气向净烟气侧泄漏,从而减小直接泄漏量。另外,用净烟气气流清洗转子,置换转子径向隔板之间和传热元件盒内所携带的原烟气,消除原烟气向净烟气侧的携带泄漏。

以上技术措施的不同配置和设计,可使GGH的泄漏率降低至0.5%甚至达到0.3%以下的近零泄漏目标。

妈湾GGH密封改造方案

VN固定密封改造:

• 增加顶底径向密封片、轴向密封片、内缘环向密封片,更换热端外缘环向密封片;

• 改可调密封为固定密封;

• 重新进行密封设定。

增设超低泄漏密封系统:

•每台GGH增加一台低泄漏风机,并配置风机与GGH之间的管道及支吊架;

•更换顶部扇形板,并在扇形板增开隔离风和清扫风的槽孔。

改造结果

密封改造的实施在2014年和2015年陆续开展,并投入稳定运行,在2016 年完成了所有GGH的泄漏率性能验收试验,第三方所做的试验结果表明 全部达到预期的目标。

结论

•采用豪顿公司先进的VN固定密封和超低泄漏系统设计,能够有效降低GGH的泄漏率并且在长期运行时保持稳定,有利于电厂烟气超净排放目标的实现。

•以脱硫前的原烟气SO2浓度为1500mg/Nm3为例,如果改造后GGH世漏率自2%降低至0.5%,则最终排放的烟气SO2浓度将会减少22.5mg/Nm3,相当于脱硫效率提升约1.5%,具有良好的经济和技术性能。

•类似的改造也在沙角B电厂、珠海金湾电厂、华能南通电厂以及上海外高桥电厂实施,同样取得了良好的改造效果。