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【摘 要】包头第一热电厂脱硫GGH自投运以来，出现了GGH堵塞、脱水系统不能正常运行的问题，严重影响了现场生产工作。本文通过对GGH差压形成原理及影响因素的分析，找出了解决差压调整的办法，其中吹灰器的效能占主要因素，通过对吹灰器改造较好地解决了脱硫效率偏低的问题。
【关键词】锅炉；脱硫系统；GGH；吹灰器；堵塞
一、引言
内蒙古包头第一热电厂电厂两台机组配套建设石灰石/石膏湿法（FGD）脱硫装置，设计一炉一塔，其中FGD设有GGH烟气再热系统，脱硫效率≥95%。包一电脱硫装置GGH自投运以来，出现了GGH堵塞，GGH烟气通流面积降低，造成增压风机出口烟道多处漏烟、入口导叶调整失效（开度80%以上）、电流值增大，极大影响了脱水系统的正常运行，不得不进行人工高压水清洗。
二、差压影响分析
影响GGH差压及增压风机电流的主要因素
1、锅炉总风量（Q1）对GGH差压及增压风机电流的影响
Q1为锅炉来的总风量，Q2为引风机出口到GGH前的漏风。在负荷基本不变、保持增压风机入口压力设定为0的情况下，通过对#2锅炉总风量进行调节寻求其对增压风机电流及GGH差压的影响规律，相关参数记录见表1。
從表1中可以看出，当降低锅炉总风量时送、引风机及增压风机电流均下降（增压风机电流下降了6A），GGH差压也下降（净烟气侧下降了0.03 KPa），但此时的氧量也有所降低，将引起过剩空气不足，燃料燃烧不完全，因此不能做为调节GGH差压的手段。
2、增压风机入口压力对GGH差压及增压风机电流的影响
在负荷相同、保持锅炉来的总风量不变的情况下，通过对#2脱硫增压风机入口压力进行调节寻求其对引风机出口到GGH前的漏风量、增压风机电流及GGH差压的影响规律，相关参数记录见表2所示。
从表2中可以看出：当增压风机入口压力从0调整到70pa时，引风机电流、脱硫效率基本没变，而GGH差压及增压风机电流迅速下降；当增压风机入口压力从150pa调到180pa时，引风机电流有所上涨、增压风机电流下降不明显，但脱硫效率迅速下降。通过以上现象可以分析出，Q2主要来自旁路挡板漏风。当增压风机入口压力低于70pa时，旁路挡板前压力小于旁路挡板后烟道压力，大量的净烟气及挡板密封风吸入到增压风机入口，增加了增压风机负荷，并增加了GGH差压；当增压风机入口压力调整到150pa时旁路挡板前压力大于旁路挡板后压力，从而导致原烟气直接漏入烟囱，降低了脱硫效率。所以一般情况下增压风机入口压力调整为0pa时最为理想，此时增压风机电流可下降20.85A，GGH差压下降了0.13 kpa。
3、环境温度对GGH差压及增压风机参数的影响
在满负荷下保持脱硫效率不变的情况下，经过旁路挡板打开时记录增压风机入口压力数据见表3所示。
从表3中的数据可以判断出增压风机入口压力（在旁路挡板开启状态下等同于烟囱入口压力）在烟气量不变的情况下随温度上升逐步上升，另外运行中还观察到，在烟气量上升时增压风机入口压力（烟囱入口压力）也在上升。据标准气体方程，等质量的气体，压强不变的情况下，温度和体积呈正比，即v/t=常量，那么在烟道截面及长度不变的情况下，气体体积的增大就必然会引起增压风机入口压力的升高。
4、GGH高压冲洗对GGH差压及增压风机参数的影响
我们对GGH进行了高压冲洗，冲洗过程为：先进行在线高压冲洗，冲洗压力为110公斤；GGH差压没有变化；随后对GGH进行200公斤高压冲洗，在冲洗过程中GGH差压逐渐稳定在0.81kpa；随后进行蒸汽吹扫，GGH差压逐渐下降至0.77kpa，再次采用200公斤压力进行高压冲洗GGH差压逐渐降至0.69kpa，并且满负荷情况下增压风机电流也有逐渐下降趋势。冲洗数据见表4。
综上所述：通过200公斤高压冲洗，确保了GGH烟气通流面积（S），使得GGH差压由0.82 kpa降至0.69kpa，降幅为0.13kpa；增压风机电流由181.4A降低至165.6A，降幅为15.80 A。实践证明：在GGH原喷头上接外部冲洗水车，用200公斤压力冲洗，GGH差压有明显下降趋势，可以通过提高GGH高压冲洗压力及适当的高压水冲洗周期控制GGH差压。
通过以上分析调节风量、风温和高压清洗可以改变GGH的差压和增压风机的运行，但就目前而言在保证机组稳定安全高效运行的情况下，对于GGH差压的控制主要是通过保障吹灰器的正常投运、强化吹灰器的吹扫功能来进行的。包一电脱硫GGH采用的Jetblower型全伸缩式吹灰器，该设备自投运以来，不断出现高压水管卡涩变形、吹灰器吹枪频繁卡涩、吹灰器盘根频繁泄露等缺陷，严重影响了对于GGH差压的有效控制。
三、GGH吹灰器的问题
通过现场一系列分析、检修，我们认为上述问题主要是由以下原因造成的：
1、吹枪卡涩的主要原因是北方冬季严寒的气温所致，包一电所处地理位置，冬季最冷时为零下二十多度，吹枪驱动链条由于受冷收缩，张紧力增大，造成驱动困难。
2、冬季吹枪仓箱中与外界存在较大的温差，大量冷凝水滴落在链条上，造成链条生锈腐蚀、僵化，吹灰器停运时，链条甚至结冰，造成驱动空难。
3、由于吹枪使用蒸汽作为吹扫介质，温度比较高，同时又是频繁伸缩运动，所以吹枪的盘根密封困难且极易磨损、老化，从而形成漏气。
4、吹灰器设计的高压水管通过一个滑轮与吹枪同步运动，而300℃左右的蒸汽不断烘烤着几乎紧贴在吹枪边的高压水管，造成水管橡胶老化起皮、编织钢丝生锈变形，最终破裂泄露或脱落卡涩吹枪。
5、由于工作仓箱湿度较大，而主驱动轴承未设计有效的密封装置，极易进入水汽造成轴承生锈，同时链条的生锈、僵化也使轴承受到更大的冲击，最终导致轴承失效。在这种情况下同步运行的高压水管链条极易卡涩断裂，从而造成高压水管脱出滑轮，最终损坏高压水软管。 四、GGH吹灰器的改造
1、给GGH吹灰器加装保温棚。在GGH吹灰器平台上加装保温棚，并加装暖气，使得即便是冬季，棚内的温度始终在0℃以上，链条因为天气寒冷而产生卡枪的问题得到彻底解决，同时也给吹灰器的冬季检修创造了比较适宜的工作环境。
2、改造高压水软管的接入方式。将高压水管由在仓箱内通过滑轮盘动，改为由仓箱外接入，从而避免了高温损坏高压水管。同时，由于省去了同步小链条，降低了吹枪的阻力，因而也避免了因小链条断裂而产生的卡坏高压水管的问题。
3、定期对吹灰器链条轴承进行润滑保养。对于吹灰器链条以及轴承，需要做定期加油、保养，避免了链条生锈、僵化引起的卡枪。同时，由于在仓箱底部开孔，使得仓箱内冷凝水减少，驱动链条的检查保养更加方便，对于驱动轴承的损伤随之大幅减少。
4、使用改型盤根。由于吹枪频繁做伸缩式轴向运动，因此密封比较困难。使用传统石墨盘根或厂家提供的耐高温成型盘根，效果都不太理想。后采用高温高压碳纤维盘根与石墨盘根交叉搭配使用的方法，取得了比较明显的效果，使用周期达到了原来的2-3倍。
5、通过对于在线高压水冲洗效果的观察分析，认为原设计最高12Mpa高压水压力过低，吹扫效果甚微。考虑到原枪管设计最高承受25Mpa，我们接入20Mpa高压水，GGH降半速在线冲洗GGH，基本可以有效控制GGH差压的增长。图1 高压水冲洗前后GGH换热元件表面效果对比图。
五、吹灰器改造效果及分析
实施上述改造方案后，我们对吹灰器吹枪卡涩现象、GGH最高压差、盘根更换周期、GGH差压可控周期等一些内容相关进行了测试，改造方案实施前后效果对比见表5所示。
从表5可看出，各项指标都有了明显的改善，吹灰器吹枪卡涩现象从每天每台吹灰器卡枪1～2次降为卡涩次数为0次，高压水软管破损从30条降为0条，GGH最高压差从2.2Kpa降为1.2Kpa，盘根更换周期从每周一次/枪，降为每月一次/枪，使用周期达到了原来的2-3倍。GGH差压可控周期从改造前三个月需停机冲洗一次，变为现在无需停机，可离线冲洗，这样不仅节约了大量的人力物力，同时通过有效的控制GGH差压，大幅度降低了增压风机电耗，最终达到了节约厂用电和降低运行成本的目的。
六、结论与展望
为了解决包一电脱硫GGH堵塞严重，增压风机出口烟道多处漏烟、入口导叶调整失效（开度80%以上）、电流值增大等问题，包一电对脱硫工程实施改造，成功应用了GGH在线200公斤在线高压水冲洗技术；通过分析对GGH差压的调整、控制，为脱硫系统的节能运行、总结出了宝贵的经验。通过技术调整，每年节约电费近300万元，节约材料及人力冲洗费用62.4万元，起到了节能增效的作用。为今后脱硫系统设备进一步优化节能运行提供了强大的技术支持。这些改造方案对国内同类电厂脱硫系统GGH差压的调整、控制、节能降耗及环境污染，提高机组运行经济性及系统可靠性具有重要指导意义和参考价值。
参考文献：
[1]沈建军，武丽英，祁利明等.石灰石—石膏湿法烟气脱硫GGH 结垢问题探讨[J].工业安全与环保，2010.
[2]阎维平，刘忠，王春波等.电站燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫装置运行与控制[M].北京：中国电力出版社，2005.
[3]田雁冰，禾志强，沈建军等.湿法烟气脱硫中GGH 结垢原因分析及对策[J].内蒙古电力技术，2008.
[4]石财荣，火电厂烟气脱硫系统GGH结垢处理及增压风机优化运行[J]. 内蒙古电力技术，2010.
[5]范明豪，刘英卫.火电厂湿式石灰石-石膏烟气脱硫系统建设与运行的若干问题[J].安徽电力，2007.
作者简介：
杨 波（1974—）男，包头第一热电厂，助理工程师，脱硫脱销专工。
【关键词】锅炉；脱硫系统；GGH；吹灰器；堵塞
一、引言
内蒙古包头第一热电厂电厂两台机组配套建设石灰石/石膏湿法（FGD）脱硫装置，设计一炉一塔，其中FGD设有GGH烟气再热系统，脱硫效率≥95%。包一电脱硫装置GGH自投运以来，出现了GGH堵塞，GGH烟气通流面积降低，造成增压风机出口烟道多处漏烟、入口导叶调整失效（开度80%以上）、电流值增大，极大影响了脱水系统的正常运行，不得不进行人工高压水清洗。
二、差压影响分析
影响GGH差压及增压风机电流的主要因素
1、锅炉总风量（Q1）对GGH差压及增压风机电流的影响
Q1为锅炉来的总风量，Q2为引风机出口到GGH前的漏风。在负荷基本不变、保持增压风机入口压力设定为0的情况下，通过对#2锅炉总风量进行调节寻求其对增压风机电流及GGH差压的影响规律，相关参数记录见表1。
從表1中可以看出，当降低锅炉总风量时送、引风机及增压风机电流均下降（增压风机电流下降了6A），GGH差压也下降（净烟气侧下降了0.03 KPa），但此时的氧量也有所降低，将引起过剩空气不足，燃料燃烧不完全，因此不能做为调节GGH差压的手段。
2、增压风机入口压力对GGH差压及增压风机电流的影响
在负荷相同、保持锅炉来的总风量不变的情况下，通过对#2脱硫增压风机入口压力进行调节寻求其对引风机出口到GGH前的漏风量、增压风机电流及GGH差压的影响规律，相关参数记录见表2所示。
从表2中可以看出：当增压风机入口压力从0调整到70pa时，引风机电流、脱硫效率基本没变，而GGH差压及增压风机电流迅速下降；当增压风机入口压力从150pa调到180pa时，引风机电流有所上涨、增压风机电流下降不明显，但脱硫效率迅速下降。通过以上现象可以分析出，Q2主要来自旁路挡板漏风。当增压风机入口压力低于70pa时，旁路挡板前压力小于旁路挡板后烟道压力，大量的净烟气及挡板密封风吸入到增压风机入口，增加了增压风机负荷，并增加了GGH差压；当增压风机入口压力调整到150pa时旁路挡板前压力大于旁路挡板后压力，从而导致原烟气直接漏入烟囱，降低了脱硫效率。所以一般情况下增压风机入口压力调整为0pa时最为理想，此时增压风机电流可下降20.85A，GGH差压下降了0.13 kpa。
3、环境温度对GGH差压及增压风机参数的影响
在满负荷下保持脱硫效率不变的情况下，经过旁路挡板打开时记录增压风机入口压力数据见表3所示。
从表3中的数据可以判断出增压风机入口压力（在旁路挡板开启状态下等同于烟囱入口压力）在烟气量不变的情况下随温度上升逐步上升，另外运行中还观察到，在烟气量上升时增压风机入口压力（烟囱入口压力）也在上升。据标准气体方程，等质量的气体，压强不变的情况下，温度和体积呈正比，即v/t=常量，那么在烟道截面及长度不变的情况下，气体体积的增大就必然会引起增压风机入口压力的升高。
4、GGH高压冲洗对GGH差压及增压风机参数的影响
我们对GGH进行了高压冲洗，冲洗过程为：先进行在线高压冲洗，冲洗压力为110公斤；GGH差压没有变化；随后对GGH进行200公斤高压冲洗，在冲洗过程中GGH差压逐渐稳定在0.81kpa；随后进行蒸汽吹扫，GGH差压逐渐下降至0.77kpa，再次采用200公斤压力进行高压冲洗GGH差压逐渐降至0.69kpa，并且满负荷情况下增压风机电流也有逐渐下降趋势。冲洗数据见表4。
综上所述：通过200公斤高压冲洗，确保了GGH烟气通流面积（S），使得GGH差压由0.82 kpa降至0.69kpa，降幅为0.13kpa；增压风机电流由181.4A降低至165.6A，降幅为15.80 A。实践证明：在GGH原喷头上接外部冲洗水车，用200公斤压力冲洗，GGH差压有明显下降趋势，可以通过提高GGH高压冲洗压力及适当的高压水冲洗周期控制GGH差压。
通过以上分析调节风量、风温和高压清洗可以改变GGH的差压和增压风机的运行，但就目前而言在保证机组稳定安全高效运行的情况下，对于GGH差压的控制主要是通过保障吹灰器的正常投运、强化吹灰器的吹扫功能来进行的。包一电脱硫GGH采用的Jetblower型全伸缩式吹灰器，该设备自投运以来，不断出现高压水管卡涩变形、吹灰器吹枪频繁卡涩、吹灰器盘根频繁泄露等缺陷，严重影响了对于GGH差压的有效控制。
三、GGH吹灰器的问题
通过现场一系列分析、检修，我们认为上述问题主要是由以下原因造成的：
1、吹枪卡涩的主要原因是北方冬季严寒的气温所致，包一电所处地理位置，冬季最冷时为零下二十多度，吹枪驱动链条由于受冷收缩，张紧力增大，造成驱动困难。
2、冬季吹枪仓箱中与外界存在较大的温差，大量冷凝水滴落在链条上，造成链条生锈腐蚀、僵化，吹灰器停运时，链条甚至结冰，造成驱动空难。
3、由于吹枪使用蒸汽作为吹扫介质，温度比较高，同时又是频繁伸缩运动，所以吹枪的盘根密封困难且极易磨损、老化，从而形成漏气。
4、吹灰器设计的高压水管通过一个滑轮与吹枪同步运动，而300℃左右的蒸汽不断烘烤着几乎紧贴在吹枪边的高压水管，造成水管橡胶老化起皮、编织钢丝生锈变形，最终破裂泄露或脱落卡涩吹枪。
5、由于工作仓箱湿度较大，而主驱动轴承未设计有效的密封装置，极易进入水汽造成轴承生锈，同时链条的生锈、僵化也使轴承受到更大的冲击，最终导致轴承失效。在这种情况下同步运行的高压水管链条极易卡涩断裂，从而造成高压水管脱出滑轮，最终损坏高压水软管。 四、GGH吹灰器的改造
1、给GGH吹灰器加装保温棚。在GGH吹灰器平台上加装保温棚，并加装暖气，使得即便是冬季，棚内的温度始终在0℃以上，链条因为天气寒冷而产生卡枪的问题得到彻底解决，同时也给吹灰器的冬季检修创造了比较适宜的工作环境。
2、改造高压水软管的接入方式。将高压水管由在仓箱内通过滑轮盘动，改为由仓箱外接入，从而避免了高温损坏高压水管。同时，由于省去了同步小链条，降低了吹枪的阻力，因而也避免了因小链条断裂而产生的卡坏高压水管的问题。
3、定期对吹灰器链条轴承进行润滑保养。对于吹灰器链条以及轴承，需要做定期加油、保养，避免了链条生锈、僵化引起的卡枪。同时，由于在仓箱底部开孔，使得仓箱内冷凝水减少，驱动链条的检查保养更加方便，对于驱动轴承的损伤随之大幅减少。
4、使用改型盤根。由于吹枪频繁做伸缩式轴向运动，因此密封比较困难。使用传统石墨盘根或厂家提供的耐高温成型盘根，效果都不太理想。后采用高温高压碳纤维盘根与石墨盘根交叉搭配使用的方法，取得了比较明显的效果，使用周期达到了原来的2-3倍。
5、通过对于在线高压水冲洗效果的观察分析，认为原设计最高12Mpa高压水压力过低，吹扫效果甚微。考虑到原枪管设计最高承受25Mpa，我们接入20Mpa高压水，GGH降半速在线冲洗GGH，基本可以有效控制GGH差压的增长。图1 高压水冲洗前后GGH换热元件表面效果对比图。
五、吹灰器改造效果及分析
实施上述改造方案后，我们对吹灰器吹枪卡涩现象、GGH最高压差、盘根更换周期、GGH差压可控周期等一些内容相关进行了测试，改造方案实施前后效果对比见表5所示。
从表5可看出，各项指标都有了明显的改善，吹灰器吹枪卡涩现象从每天每台吹灰器卡枪1～2次降为卡涩次数为0次，高压水软管破损从30条降为0条，GGH最高压差从2.2Kpa降为1.2Kpa，盘根更换周期从每周一次/枪，降为每月一次/枪，使用周期达到了原来的2-3倍。GGH差压可控周期从改造前三个月需停机冲洗一次，变为现在无需停机，可离线冲洗，这样不仅节约了大量的人力物力，同时通过有效的控制GGH差压，大幅度降低了增压风机电耗，最终达到了节约厂用电和降低运行成本的目的。
六、结论与展望
为了解决包一电脱硫GGH堵塞严重，增压风机出口烟道多处漏烟、入口导叶调整失效（开度80%以上）、电流值增大等问题，包一电对脱硫工程实施改造，成功应用了GGH在线200公斤在线高压水冲洗技术；通过分析对GGH差压的调整、控制，为脱硫系统的节能运行、总结出了宝贵的经验。通过技术调整，每年节约电费近300万元，节约材料及人力冲洗费用62.4万元，起到了节能增效的作用。为今后脱硫系统设备进一步优化节能运行提供了强大的技术支持。这些改造方案对国内同类电厂脱硫系统GGH差压的调整、控制、节能降耗及环境污染，提高机组运行经济性及系统可靠性具有重要指导意义和参考价值。
参考文献：
[1]沈建军，武丽英，祁利明等.石灰石—石膏湿法烟气脱硫GGH 结垢问题探讨[J].工业安全与环保，2010.
[2]阎维平，刘忠，王春波等.电站燃煤锅炉石灰石湿法烟气脱硫装置运行与控制[M].北京：中国电力出版社，2005.
[3]田雁冰，禾志强，沈建军等.湿法烟气脱硫中GGH 结垢原因分析及对策[J].内蒙古电力技术，2008.
[4]石财荣，火电厂烟气脱硫系统GGH结垢处理及增压风机优化运行[J]. 内蒙古电力技术，2010.
[5]范明豪，刘英卫.火电厂湿式石灰石-石膏烟气脱硫系统建设与运行的若干问题[J].安徽电力，2007.
作者简介：
杨 波（1974—）男，包头第一热电厂，助理工程师，脱硫脱销专工。