论复杂地形条件下电厂GGH设置的必要性

张旭东

（广西泰能工程咨询有限公司 广西南宁 530023）

论复杂地形条件下电厂GGH设置的必要性

张旭东

（广西泰能工程咨询有限公司 广西南宁 530023）

简要回顾了GGH在国内电厂的应用过程，分析了GGH设置的利弊，通过一些电厂的大气环境影响预测实例，论述了复杂地形条件下电厂GGH设置的必要性。

复杂地形GGH必要性

烟气再热器(gas gas heat exchanger，简称GGH)是利用脱硫装置进口和出口烟气温差进行换热，将出口烟气加热升温的设备。GGH可以将湿法烟气脱硫的排烟温度提高30℃左右，从而提高烟气从烟囱排放时的抬升高度。

GGH在国内电厂的应用大致经历了两个阶段：第一阶段是2005年之前，随着大量机组脱硫设施的安装，考虑到提高烟气抬升高度、降低污染物落地浓度和减少烟囱防腐投资等原因，大部分脱硫机组均设置了GGH；第二阶段是2005年之后，特别是随着烟气脱硝技术在电厂大规模应用以来，考虑到第一阶段投产的GGH实际运行中的一些问题和GGH本身并不能减少大气污染物排放等原因，大量设计安装了脱硝装置的电厂纷纷取消GGH。

《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ2.2－2008）对大气环境影响评价的地形条件和计算模式作出了统一规定[1]。在复杂地形条件下，大气污染物落地浓度极易在地势较高的地方发生超标；而设置GGH提高烟气抬升高度，可一定程度上克服不利地形的影响，减小大气污染物落地浓度超标率。因此，对于复杂地形地区电厂GGH设置的必要性需要进行论证。

1 现阶段审批要求

对于复杂地形条件下使用《环境影响评价技术导则－大气环境》（HJ2.2-2008）中推荐的AERMOD模式进行预测，在相对高差较大地区可能出现短时间小时浓度超标现象。可借鉴加拿大和美国的经验对该情况进行以下处理：一年中1h平均浓度的超标分散时数不超过全年时数的2%，连续时数不超过12h，且超标地点没有居民等环境空气敏感目标，但日平均浓度和年平均浓度必须达标。

2 复杂地形条件预测计算实例

某西南地区的电厂建设高210m的烟囱，烟囱底部地面高程约1130m，电厂周边5km范围内地形高程在1100m～1450m之间，整个大气环境影响评价范围内地形高程在1100m～1780m之间，属于复杂地形。

该电厂采用石灰石—石膏湿法脱硫（脱硫效率93%）和选择性催化还原脱硝（脱硝效率75%），电厂不安装GGH时烟囱出口烟温约40℃，安装GGH时烟囱出口烟温约70℃，运用AERMOD模式计算电厂SO2、NO2网格点浓度和敏感点最大浓度，计算时采用当地2008年全年每日4次气象资料，预测计算结果如下：

不加GGH（烟囱出口烟温40℃）时，网格点SO2小时浓度最大值1.341mg/m3，排名前41位的浓度超标，超标时数占计算时数的2.8%；网格点NO2小时浓度最大值1.040mg/m3，排名前75位的浓度超标，超标时数占计算时数的5.1%；网格点SO2日均浓度最大值0.453mg/m3，排名前55位的浓度超标，超标天数占计算天数的15.1%；网格点NO2日均浓度最大值0.352mg/m3，排名前53位的浓度超标，超标天数占计算天数的14.5%。

加设GGH（烟囱出口烟温70℃）时，网格点SO2小时浓度最大值0.223mg/m3；网格点NO2小时浓度最大值0.173mg/m3；网格点SO2日均浓度最大值0.077mg/m3；网格点NO2日均浓度最大值0.060mg/m3；无网格点预测浓度超标。

由以上预测计算结果来看，该电厂在不加设GGH情况下网格点SO2、NO2的小时、日均浓度均发生较严重超标，小时浓度超标时数超过了计算时数的2%，日均浓度超标天数占全年15%左右，不能满足现阶段项目审批要求；而在加设GGH之后，网格点SO2、NO2的小时、日均浓度均不超标，可见加设GGH对减轻该项目大气环境影响起到了显著的作用。

3 GGH设置利弊及必要性分析

3.1 加设GGH有利的方面主要表现在

3.1.1 GGH可以减轻湿法脱硫后烟囱冒白烟问题，由于安装了湿法脱硫系统之后从烟囱排出的烟气处于饱和状态，在环境温度较低时凝结水汽会形成白色的烟羽。当GGH对烟气进行再加热时，饱和烟气温度上升到未饱和状态，烟气透明度上升，从烟囱排出的烟气可见度降低，烟囱出现白烟的情况得到改善[2]。

3.1.2 GGH可减轻下游设备腐蚀，通过GGH提高烟气温度，减少了脱硫后烟道和烟囱中酸液的凝结生成，从而减轻了下游设备的腐蚀，减小烟囱防腐投资。

3.2 加设GGH不利的方面主要表现在

3.2.1 GGH设备本身增加了项目投资；GGH设备安装增加了烟风系统阻力。为了克服这些阻力，必须增加增压风机的压头，使脱硫系统的运行费用增加。

3.2.2 GGH设备内部粘附灰尘和结垢会堵塞换热元件的通道，进一步增加GGH的压降，会造成脱硫系统故障甚至是停运。GGH因腐蚀漏风可能导致烟气排放浓度增加。

尽管目前对加设GGH利弊方面存在一些讨论，但是环保部门对于污染物达标排放有明确要求，因此在一些复杂地形区域，为满足环保部门审批要求，加设GGH具有必要性。

4 结语

4.1 对于复杂地形条件下的电厂，需要开展烟囱高度合理性、GGH加设必要性的论证，以确保项目污染物落地浓度满足环保要求。

4.2 对于一些复杂地形条件下的电厂，加设GGH对减轻大气环境影响能起到显著作用，加设GGH具有必要性。

[1]中华人民共和国国家环境保护标准HJ2.2—2008[S].

[2]韦飞.湿法脱硫GGH设置与否技术经济性分析[J].广东化工, 2014,41(18)∶135-136.

张旭东（1979－），工学硕士，高级工程师，从事电力环保设计和环境影响评价工作。