脱硫GGH 检修
1. GGH在湿法脱硫系统中的应用现状
GGH(Cas Gas Heater，烟气换热器)，原本是烟气脱硫系统中的主要装置之一，它的作用是利用高温原烟气将脱硫后的低温净烟气进行加热，使排烟温度达到酸露点之上，减轻烟气对净烟道和烟囱的腐蚀，提高污染物的扩散度；同时降低进入吸收塔的烟气温度，可使吸收塔内烟气达到利于吸收SO₂的温度，降低脱硫系统水耗，以及塔内对防腐的工艺技术要求。
饱和的清洁烟气通过烟气再热器后温度升高，可起到以下四个方面的作用：
①增强烟气中污染物的扩散能力；
②降低排烟的可见度；
③避免烟囱降落液滴；
④避免吸收塔下游设备的腐蚀。
由于GGH冷热端采用空气密封，运行中(特别是在低泄漏风机出力不足或故障情况下)没有脱硫的原烟气会在冷热烟气间形成短路，造成大约每立方米几十毫克到上百毫克的二氧化硫直接排放，严重降低脱硫效率。据统计，GGH在连续运行半年以上的真实泄漏率不低于1.5%，通常使用一年后的泄漏率达2.0%～4.0%，有的高达8.0%；检修后多数机组GGH运行半年后的泄漏率一般为2.0%～5.0%。
超低排放要求SO₂，排放浓度 35mg/m³（标准状况下），若仍采用GGH，会直接造成SO₂无法达标排放。近年来的燃煤电厂超低排放改造中，很多原来安装GGH的电厂都选择了将其拆除，有的拆除后更换为MGGH，新建机组也不再安装GGH。究其原因，除了能耗高、故障多等方面的因素外，更多还是出于污染物达标排放的考虑。
基于以上原因，本节中GGH相关内容只做简单介绍，对相关附属系统及设备(如低泄漏风机、吹灰器、高压水泵等)不再做深入和细致的阐述。
2、GGH的分类
GGH通常有蓄热式和非蓄热式两种。蓄热式GGH 主要有回转式、分体水媒式(MGGH)、分体热管式、整体热管式几类。非蓄热式GGH可借助能源(蒸汽、燃气等)使净冷烟气重新加热，其初始投资小，但能耗高、运行费用较大。目前，国内脱硫系统中使用的GGH大部分为蓄热式。
蓄热式GGH按烟气流程分为降温侧和升温侧两部分。在降温侧，烟气未经脱硫洗涤，在不同负荷下原烟气由120～150℃降到90～110℃。在换热器的烟气入口处，主要问题是含尘烟气的高速冲刷和磨损。在升温侧，烟气经过脱硫洗涤，由45-55℃加热到75～80℃，温度低于酸露点，主要问题是凝结酸腐蚀和细微固体物板结。经过脱硫的烟气中带有少量雾滴，雾滴中含有石膏、灰、石灰石等固定颗粒，容易在受热面上黏结堵塞烟气通道。此外，脱硫处理后的烟气一般还含有SO₂、NOₓ、HCI、HF、SO₃等腐蚀性物质，与水蒸气混合后形成腐蚀强度高、渗透性强且较难防范的低温高湿稀酸型液体，对升温侧GGH钢材有较强的酸腐蚀作用。
3、烟气换热器的启动程序
(1)启动空压机系统，提供受热面吹扫气源。
(2)启动密封风机，防止原烟气窜入净烟气。
(3)启动烟气再热器主驱动电机。
(4)启动低泄漏风机。
(5)启动吹灰器空气吹扫程序。
(6)高压水冲洗系统投自动。
4、烟气换热器的停止程序
(1)停止低泄漏风机。
(2)启动吹灰器空气吹扫程序。
(3)延迟Ih。
(4)关闭烟气换热器主电动机。
(5)密封风机停止。
(6)压缩空气系统停运。
1. 回转式GGH的工作原理
回转式烟气换热器是带有旋转供热表面的再生式热交换器，安装有换热元件的转子在壳体内连续旋转，每当转子转过一圈就完成一次热交换过程。在每一次循环中，换热元件在未处理的原烟气侧时，从烟气流中吸取热量，当转到脱硫后的净烟气侧时，再把热量放出传给来自吸收塔的净烟气，提升净烟气进入烟囱之前的温度。净烟气温度的提高有利于增加净烟气在烟囱中的自拔力，并能降低因烟气低温结露而对烟囱造成的腐蚀。
2.回转式GGH的基本结构
回转式GGH由受热面转子和固定的外壳组成，外壳的顶部和底部把转子的通流部分分隔为两部分，使转子的一侧通过未处理的原烟气，另一侧以逆流通过脱硫后的净烟气。
回转式GGH的换热元件由波纹板组成，波纹板通常由0.50～1.25mm厚的钢板制成，并在表面镀工业搪瓷以防止腐蚀。由于回转式GGH的转动部分与固定部分之间总是存在着一定的间隙，同时由于两侧烟气之间有压差，未处理的原烟气就会通过这些间隙漏入净烟气侧，所以需采用烟气密封措施，即取部分净烟气作为密封气体，由低泄漏风机升压后充当GGH原烟气、净烟气侧的隔离介质。在制造和安装较好的前提下，泄漏量可保证在0.5%~2.0%。
GCH转子采用中心驱动加变频控制驱动方案。每台GGH设两台电动驱动装置，一台主驱动，另一台备用(即辅助驱动)，电动机均采用空气冷却形式。若主驱动退出工作，辅助驱动自动切换，以防转子停转。
GGH采用主轴垂直布置，原烟气向上，净烟气向下。为防止GGH传热面间沉积结垢而影响传热效率，可通过吹灰器使用蒸汽吹扫或用高压水定时在线清洗，在检修状态也可用低压水冲洗。吹灰器配有一根可伸缩的吹枪。蒸汽吹扫为每班1次，在线吹扫。高压水冲洗为每周两次。运行中当压降超过给定最大值时，说明有一定程度的石膏颗粒沉积或积灰，需启动高压水泵在线冲洗。
(1)换热元件。
换热元件都布置在同一层，运行时有“冷端”和“热端”之分。这些换热元件都由碳钢板加工而成并在表面加镀搪瓷。CGH“冷端”是未处理的原烟气出口和处理后的净烟气入口，由于吸收塔出口处烟气湿度较高，而烟气温度较低，所以更容易被腐蚀。
换热元件由两种不同形状的薄钢板制成，一片钢板上是波纹形的，另一片上则带有波纹和槽口，波纹与槽口成30°夹角(见图)。带波纹的换热片和带有波纹和槽口的换热片交替层叠。波纹间交叉成60°。槽口与转子轴和烟气流平行布置，使元件板之间保持适当的距离，从而使得烟气流经烟气换热器时形成较大的紊流。
(2)转子。
连在圆形钢制中心筒上的考登钢板(考登钢又名Corten钢，分两大类：CortenA、CortenB，是美国Cu-P系列钢的代表钢种，属于低合金高强耐大气腐蚀结构钢，国内叫作耐候钢，简称NH钢)构成转子的基本骨架。转子的中心部分(即中心盘)与中心筒连为一体，从中心筒延伸到转子外缘的径向隔板将转子分为若干个扇区。这些扇区又被分隔板和二次径向隔板分割，垂直于它们的环向隔板加固了转子，并支撑换热元件盒。元件盒的支撑钢板被焊接到环向隔板的底部，沿着径向隔板的顶边、底边和外部垂直边上采用螺栓连接固定密封片。转子最终由若干个周围平直的扇区构成，每个扇形隔仓中包含若干个换热元件盒。
(3)转子外壳。
转子外壳包围转子并构成换热器的一部分，由预加工的钢板制成，内部镀有玻璃鳞片。GGH外壳位于端柱之间，由6个部分组装成八面体结构。转子外壳端部靠端柱和连接顶部结构与底梁的管撑支撑。端柱能够满足GGH外壳的不同位移。转子外壳支撑顶部和底部过渡烟道的外侧，这些烟道连接在顶部和底部基板上。
(4)端柱。
端柱由低碳钢板加工而成，内镀玻璃鳞片。端柱支撑含转子导向轴承的顶部结构。每个端柱都支撑着一个轴向密封板，该板为端柱的一部分并支撑着转子外壳。端柱与底部结构的末端相连，并通过连接到底梁端部的铰链将整个载荷直接传递到底梁和换热器的支撑钢梁上。
(5)顶部结构。
顶部结构是一个连接两个端柱并形成外壳一部分的复合碳钢结构。端柱之间的两个平行构件在底部由被称为扇形支板的平板连接。构成顶部烟道连接第四个面的两块预加工成型板与底部和顶部加强板连接，形成箱形结构。顶部结构上装有顶部扇形密封板。顶部扇形密封板在焊到扇形支板前悬吊在调节点位置。顶部结构由加强筋固定，长方形的烟风道位于顶部结构的端部。将此箱形结构与扇形支板和扇形板间的空间连接起来，形成烟气低泄漏系统的一部分。顶部结构将转子顶部轴承固定在中心位置并克服安装在驱动装置上驱动轴的反向扭矩。
(6)底部结构。
底部结构由两根碳钢梁组成，它支撑着承受转子重量的底部轴承凳板。底部结构还支撑着端柱、底部扇形板和扇形支板。连接GGH下侧的烟道也由底部结构部分支撑。检修转子支撑轴承和换热器下部的检修平台都是从底梁上伸出来的。底梁的所有载荷通过其两端传递到支撑钢架上。
(7)转子驱动装置。
转子通过减速箱由电动机驱动，驱动装置直接与转子驱动轴相连，驱动装置通过减速箱可以提供两种驱动方式，即主交流电动机驱动、备用交流电动机驱动。两个电动机都与初级斜齿轮箱的安装法兰相连。初级齿轮箱通过挠性联轴器与一级蜗轮蜗杆减速箱相连。一级蜗轮蜗杆减速箱直接安装在转子轴上的二级蜗轮蜗杆减速箱上。而二级蜗轮蜗杆减速箱通过锁紧盘固定在转子轴上。减速箱通过油浴润滑。二级减速箱的一侧装有扭矩臂，顶部结构对抗扭转臂的位移限制使得驱动系统无法旋转但可以轴向上下移动。驱动装置的非驱动端延长，便于在检修时安装手动盘车装置。电动机通过安装在换热器就地控制柜内的变频器启动和控制，用于降低GGH启动时较大的启动力矩。
(8) 转子支撑轴承。
转子由自对中滚柱推力轴承支撑，轴承箱装在底梁上。轴承承受了全部的转动载荷。轴承采用油浴润滑，轴承箱上设有注油孔和油位计。
(9)转子导向轴承。
顶部导向轴承组件包含一个导向轴承，位于轴套内，而轴套落在转子驱动轴的轴肩上，通过锁紧盘与驱动轴固定。轴承和部分轴套在轴承箱内，其中包括油封管和顶底盖板。轴承凳板由两个焊接在轴承箱两侧的外伸支架构成，用来将轴承箱定位并固定到顶部结构上。在凳板外伸支架下加垫片来调平并定位轴承箱，焊接在顶梁上的调节螺栓可用来定位转子。轴承采用油浴润滑，轴承箱上设有注油孔和油位计。
(10)转子密封。
转子密封的主要作用是保证机组在自5一正常负荷下，烟气泄漏量最小。密封板最初是在冷态下设定的，这样当FGD系统在100%负载下工作时，转子密封片就会刚好离开密封表面。运行过程中，转子膨胀填补了密封片顶部与密封板之间的空隙。对于底部扇形板，运行时转子与密封表面留有间隙，扇形板应尽量靠近转子设定，将密封间隙减到最小。由扇形板形成的径向密封路径与这些密封板的边缘和轴向密封板垂直，在处理后的净烟气和未处理的原烟气间形成一完整的密封路径。
1)径向密封。
径向密封片直接连接在径向隔板和二次径向隔板的顶部和底部边缘上。这些密封片是由2mm厚的不锈钢板加工而成的，安装时紧靠顶部和底部扇形板。密封片有调节用的开槽，用M12的螺栓和特制的大螺母将不锈钢方形压板和聚四氟乙烯垫片固定在径向隔板上。
2)轴向密封。
轴向密封片和径向密封片的作用相同，用于减小转子和密封板之间的间隙，从而形成转子未处理的原烟气侧和处理后的净烟气侧的分隔。轴向密封片安装在径向隔板和二次径向隔板的垂直外缘，其冷态设置应保证转子受载时轴向密封片与轴向密封板之间保持最小的密封间套隙。轴向密封片的材质要求与径向密封片相同。
3)环向密封。
环向密封片安装在转子中心轴和转子外缘的顶部和底部，其主要功能是阻止烟气换热器转子外侧未处理的原烟气和处理后的净烟气的旁路气流。此外，环向密封还有利于轴向密封，因为它降低了轴向密封片两侧的压力差。在转子底部外缘，由6mm厚的碳钢制造的单根环向密封片焊接安装在转子外壳基板上，并与转子底部外缘角钢构成密封对。由于转子和转子外壳间的径向膨胀差，因此在冷态安装该密封片时需预先考虑到这一间隙要求。环向密封片通常采用镀玻璃鳞片来防腐。
顶部外缘环向密封由安装在转子外壳上的2mm厚的不锈钢板组成，与顶部外缘转子角钢的顶面形成密封对。内缘环向密封片安装在转子中心筒的顶部和底部，与顶部和底部扇形板一起构成密封对。
4)中心筒密封。
中心筒密封采用带密封空气系统的双密封装置。中心简两端各有一套这样的装置，固定在扇形板上并与中心筒形成密封对。内侧密封由两个分开的2mm厚不锈钢板制造的扁平圆环组成，两个圆环之间由支撑环支撑，直接装到扇形板上。为便于更换，每个内侧密封分两段安装，在烟气换热器外部就可以直接更换内侧密封。外侧密封为压填型，压填外壳上的支撑板安装在扇形板筋板上。
密封空气系统将空气不间断地输入内外中心筒密封间的环形空间，以达到防止烟气泄漏到大气中的目的。
(11)密封风系统。
由于烟气具有腐蚀性，所以不能通过转子中心筒密封和吹灰器墙箱泄漏到大气中。为防止烟气泄漏，GGH通常采用加压密封空气系统。该系统由密封风机通过管路获取气源。在转子中心轴顶部和底部都加密封空气，以提高内部中心筒密封的作用。吹灰器配有独立的密封风机来加压墙箱，以防烟气泄漏到大气中。
(12)隔离和清扫烟气系统。
隔离风和清扫风是通过低泄漏风机从净烟道抽取净烟气加压形成的。隔离烟气通过顶部结构进入顶部扇形支板和扇形板的空间内，然后沿着顶部扇形板中心线上的一系列孔进入GGH转子隔仓内，并在原烟气、净烟气中间形成一道气流封幕，使原烟气、净烟气有效隔开。该系统也用于在进入处理后的净烟气侧之前清扫转子中未处理的原烟气。
(13)吹灰器。
GGH通常采用全伸缩式的吹灰器对换热元件进行清扫，主要有三种清扫方法：压缩空气吹扫、蒸汽吹扫和高压水冲洗。GGH在未处理烟气出口处配有一台吹灰器。当转子转动时该电动吹灰器径向来回移动，通过控制吹枪行程来确保吹扫时整个转子表面都能被吹扫到。压缩空气吹扫和低压水冲洗使用的是相同的吹管和喷嘴，喷嘴到换热元件表面的距离在300mm内。高压水冲洗使用的是独立于蒸汽吹扫的喷嘴，高压水洗喷嘴紧靠在空气喷嘴后面布置。这样在进行蒸汽吹扫时，不会有未处理的原烟气流漏入。
吹枪是圆管形的，便于其在GGH外壳处进行密封。当吹枪缩回到停放位置时，保留吹枪边缘一小部分与墙箱密封的接触。吹灰器配有独立的密封风系统给墙箱提供气源，以防在盲板盖住墙箱开孔的短时间内造成泄漏的烟气伤人事件。
压缩空气吹扫和蒸汽吹扫使用正常转速，而高压水冲洗则是在GGH转子减速的情况下进行。
湿法脱硫GGH是一个较为复杂的系统，单就GGH本体而言，由于在运行期间无法对其内部换热元件、密封板、密封片等进行检查维护，所以日常的巡检与维护应侧重于对驱动装置(主、辅电动机、减速机)的电流、温度、振动、油位、声音，以及中心筒密封情况、GGH前后侧差压等的监测。运行电流及前后侧差压的变化可较为准确地反应GGH换热元件是否存在积灰积垢、堵塞等现象。若卡涩情况严重，则通过GGH壳体可明显听到动、静摩擦的声音。另外，GGH附属设备(低泄漏风机、吹灰器、高压水泵等)也是日常检查与维护的主要工作。
GGH日常检查与维护的具体内容如下：
1. 转子驱动装置
定期检查整个驱动装置的运行及连接情况，特别是抗扭矩臂两侧与扭矩臂支座的横向间隙及扭矩臂支座的连接固定状态。检查减速箱润滑油通气口及减速箱的油位。
2. 转子轴承
每周必须检查一次顶部和底部轴承箱的润滑油位并保证正确的油量。定期检查轴承系统的噪声、振动及是否存在漏油现象。
3. 密封风系统
检查电动机和风机运行是否正常，有无异音或振动超标。定期检查风道是否有泄漏，阀门和压力表、压力开关是否有损坏现象。
4. 吹灰器和相关管线
定期检查吹灰器管线是否有漏油、漏水或漏气现象；检查吹灰器驱动电动机、减速机及密封风机运行情况；定期给链轮、链条加注润滑油脂，并检查各限位开关是否动作可靠，吹灰器进到位和退到位行程是否满足换热器清扫要求；定期检查更换密封墙箱密封填料；每半年应将吹枪完全抽出检查一次，查看吹枪和喷嘴是否有腐蚀现象。
注：对于北方火电企业GGH系统，冬季还应做好吹灰器管的防冻措施。
对烟气换热器进行吹扫的主要目的是防止GGH传热面的沉积和结垢，一方面保持GGH最高的传热效率，另一方面维持系统运行阻力在正常范围内。
GGH的清洗包括压缩空气吹扫、高压水冲洗和低压水冲洗三种方式。GGH每天必须用压缩空气吹扫。当压降超过给定的最大值时，可在运行中用高压工艺水冲洗。一般当FGD停运后，用低压水冲洗GGH。
5. 高压水泵和相关管线
定期或在GGH前后侧差压有上升趋势时应使用高压水泵对GGH换热元件进行在线冲洗。高压水泵的日常检查和维护主要集中于：高压水泵油位、油质检查，定期更换润滑油；高压水泵振动、声音、泄漏情况的监测，及时更换连杆密封件。
高压水泵停运后的检修工作主要有：柱塞、吸入阀、排出阀和密封件检查更换；曲轴、连杆、十字头、轴承、轴瓦等磨损、位移情况的测量及更换；传动皮带磨损、松紧情况检查；安全阀解体检查，更换阀芯、阀座；柱塞检查，更换Y型、V型密封环和其他磨损件；针型再循环阀门和安全阀解体检查，研磨或更换磨损件。
6.低泄漏风机和相关管线
低泄漏风机运行期间的检查及维护内容主要有：检查轴承温度(应低于75℃)及油位是否正常；风机本体有无过度的噪声及振动；检查联轴器的噪声及振动。
低泄漏风机停运后的检修工作主要有：检查叶轮、叶片有无腐蚀和裂纹，清理叶片表面及流道内的污垢；对于运行期间振动大的风机，还应做叶轮动静平衡；风机轴承检查，必要时更换；风机与电动机中心找正；各地脚螺栓紧固；检查进口调节门导叶全程的自由度，检查导叶、导叶轴承及连接点的磨损，必要时修理或更换。
1、换热元件的清扫
因为GGH运行环境恶劣，换热元件极易堵灰积垢或腐蚀，所以有必要对烟气换热器换热元件进行清扫。如果蒸汽吹扫无法达到理想效果，那么有必要利用配套的高压水泵进行高压水冲洗，或者请专业的清洗公司进行人工高压水冲洗(冲洗压力通常为20～40MPa)，人工高压水冲洗时需采用手动盘车方式转动GGH。水洗结束后应检查换热元件是否清洁干净。
重要说明：清洗后的水是酸性的，所以一定要正确处理。工作人员必须清楚这一点并在工作时穿上适当的防护服。
2.换热元件的检查
清洗后的换热元件不应有积灰积垢，应干净整洁并可见搪瓷釉本色；检查换热元件、框架及仓壳是否有腐蚀、磨损现象，视情况进行更换；检查各部位密封件是否存在变形损坏、固定螺栓松动等情况，按照要求测量并调整密封间隙。
3.元件盒的拆除与更换
所有元件盒都必须使用专用吊耳通过顶部处理烟道直接从上面吊出。拆去原有元件盒后应及时装上新的元件盒，以保持转子在平衡状态。在承重梁上安装一个载重1000kg的手动或电动葫芦，以完成换热元件的拆旧换新工作。
注意：使用手动盘车装置转动转子时必须特别注意不要碰伤GCH的内部检修人员。
4. 径向、轴向及环向密封片的拆除和更换
卸下锁紧螺母、螺栓及转子径向隔板和密封片间的垫片。检查锁紧螺母、螺栓、特氟龙垫圈和压板的损坏和腐蚀情况，如有必要进行更换。
更换密封片后应按照GGH安装技术规范和设备实际运行状态需要，对各密封间隙(冷态)进行合理调整，既要保证最低的泄漏量，又要确保GGH在热态运行中不发生动、静摩擦。调整完成后各密封片的螺栓应紧固到位。
5.中心简密封片的拆除和更换
中心筒密封片分别位于转子中心筒的顶部和底部，用于密封扇形板和转子中心筒之间的间隙。每套密封由安装在中间和外边的带有钢保持环的两个分开的密封片组成，通过销钉固定在扇形板上。拆卸密封前应先松开密封压盖，从扇形板上拆除固定螺栓，然后拆下整个填料密封组件。卸下中心简密封的固定销钉就可以将整个密封拆掉。更换密封时，必须注意两个保持环的正确安装位置，确保密封片靠紧中心筒。
6. 顶部导向轴承的拆卸和更换
首先需卸下转子驱动装置(最好在转子和转子外壳之间加临时支撑，以防止顶部导向轴承被卸下后转子倾斜)，排净顶部轴承箱中的润滑油，松开锁紧盘，并把它从轴套上卸下，拆下六角头螺栓和顶部盖板，利用拆卸孔垂直向上拆下整个轴套和顶部导向轴承。重新安装顶部导向轴承的时候，必须按照与上述相反的程序进行，要保证顶部轴承箱的顶面与轴套上的“0”刻度线重合。
7. 底部支撑轴承的拆卸和更换
图3-15所示为GGH底部支撑轴承，其拆卸与更换时首先要排净底部轴承箱中的油，拆下内缘环向密封和顶部扇形板中心位置的顶部径向密封，拆除底部轴承箱固定螺栓，利用液压千斤顶和千斤顶顶板来抬升转子，以使轴承盖板与千斤顶顶板分开，然后移出轴承箱，拆除轴承箱盖板后即可拆卸和更换轴承。
注意：可以拿走轴承箱下面的薄垫片，以便有更大的空间移走轴承箱。转子抬升的高度不能过高，应当不超过5mm，以防止顶部内缘环向密封支撑板的顶部接触到涂有玻璃鳞片的顶部扇形板密封面而导致鳞片破损或脱落。