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摘 要

本文首先对水质热媒气-气换热器的原理、其在燃煤热电厂锅炉烟气余热回收过程中的意义进行了介绍。电厂烟气脱硫GGH不仅可以减少环境污染，也减少了含硫含硝烟气对电厂设备的腐蚀，在满足国家排放标准的同时也为电厂带来经济效益，因此电厂在脱硫过程中广泛使用GGH，本课题即为如何因地制宜有针对性地设计GGH。本课题内容为200MW机组烟气脱硫WGGH加热器的设计，根据任务书所给条件，采用热力计算和结构计算的方法，设计合适的换热器以满足任务书要求，并进行CAD制图。

关键词：余热利用 烟气脱硫 设计计算 水质热媒GGH

Design of WGGH heater for flue gas desulfurization in 200MW unit

Abstract

In this paper, the principle of water thermal medium gas-gas heat exchanger and its significance in the recovery of waste heat from boiler flue gas in coal-fired thermal power plant are introduced. GGH desulfurization of flue gas in power plants can not only reduce environmental pollution, but also reduce the corrosion of sulfur and nitro gas to power plant equipment. While meeting the national emission standards, it also brings economic benefits to power plants. Therefore, GGH is widely used in power plants in the desulfurization process. This topic is the design of WGGH heater for flue gas desulfurization of 200MW unit. According to the conditions given in the task book, the method of thermal calculation and structural calculation is adopted to design a suitable heat exchanger to meet the requirements of the task book, and CAD drawings are made.

Key Words: waste heat utilization；flue gas desulfurization； design and calculation; Water thermal medium GGH

目录

200MW机组烟气脱硫WGGH加热器的设计 1

摘 要 1

Design of WGGH heater for flue gas desulfurization in 200MW unit 2

Abstract 2

第一章 文献综述 5

1-1 GGH系统原理 5

1-2本课题计划的内容和研究手段 6

1-3 使用GGH的必要性 6

1-4石灰石-石膏湿法脱硫的原理 7

1-5 GGH的特性和分类 7

1-6 GGH使用过程中所面临的问题及其解决办法 9

1-6-1设备腐蚀。 9

1-6-2设备磨损。 9

1-6-3设备结垢。 10

1-6-4设备泄露。 10

1-6-5设备堵塞。 10

1-7计算机模拟软件在GGH的使用和设计过程中的使用 11

1-8 GGH系统运行 11

1-9 其他研究成果 11

第二章 设计任务 13

第三章 计算过程 14

3-1锅炉燃烧及烟气物性计算 14

3-1-1煤种信息 14

3-1-2燃料燃烧计算 14

3-1-3烟气物性参数及烟气流量计算 15

3-2 WGGH计算 20

3-2-1冷却器 20

3-2-2加热器 24

结束语 28

参考文献 29

致谢 32

第一章 文献综述

1-1 GGH系统原理

水质热媒气—气换热器（GGH）系统的主要部件包括冷却器、加热器、热媒体加热器、热媒体容器、热媒体泵、旁路阀等。

系统利用温度为的循环水来吸收锅炉原烟气中的热量，使原烟气温度降低，同时循环水的温度升高。温度降低后的原烟气进入脱硫设备中湿法脱硫，温度降低之后的原烟气可以使脱硫成本降低。经脱硫后的湿烟气再与温度升高后的循环水进行换热，湿烟气温度升高，循环水的温度重新变为，完成一个循环。

图1-1 GGH系统示意图

本章为文献综述，主要通过对部分关于燃煤热电厂水质热媒气—气换热器文章的分析和总结，借鉴前人的经验，论述火电厂GGH系统运行的必要性和设计的可行性，为即将开始的GGH设计工作打好基础。

1-2本课题计划的内容和研究手段

内容：200MW机组烟气脱硫WGGH加热器的设计  

研究手段：

1查阅文献，先大致了解GGH的发展历史及其在社会生产中起到的作用，参考前人的研究成果及他们的发现的问题，学习设计WGGH加热器的方法。

2进行热力计算，画出图纸。

3撰写论文。

1-3 使用GGH的必要性

科技的发展和生产力的进步推动了能源行业的发展，作为一个以煤为主要能源的国家，我国的燃煤火电厂装机总量迅猛增加。但快速的发展也带来了比较严重的污染，环保问题日益突出，从21世纪初期至今，我国对火电厂排放废气中的含硫量限制越来越严格，并对不符合排放标准的火电厂征收排污费。

以天津市发布的《火电厂大气污染物排放标准》^[1]为例，电厂烟气排放标准颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度可以稳定达到10毫克/立方米、35毫克/立方米、50毫克/立方米以下。

发布实施《火电厂大气污染物排放标准》^[1]主要有两方面考虑：

一是，2016年6月我市全部公共煤电机组、2017年11月我市全部自备煤电机组，累计共17家45台，全部完成了超低排放改造，监测数据显示颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放浓度可以稳定达到10、35、50mg/m3以下。

现行的国家《火电厂大气污染物排放标准》^[1]特别排放限值中，燃煤发电锅炉颗粒物、二氧化硫、氮氧化物排放标准分别为20、50、100mg/m3，已不能满足我市火电厂大气污染控制要求。此外，根据天津市2017年PM2.5本地排放源解析，燃煤电厂贡献率为8.0%。

二是，湿法脱硫烟气中含有大量可凝结颗粒物，其主要包含硫酸雾和可溶性盐，随烟气排入大气环境，降温后冷凝会形成细颗粒物。降低烟气排放温度对去除烟气中的可凝结颗粒物具有明显效果。为此，有必要对烟气排放温度提出明确要求。

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