[發(fā)明專利]一種煙氣冷卻器低溫腐蝕過程及狀態(tài)的同步在線監(jiān)測裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201410360757.1
• 申請日: 2014-07-25
• 公開（公告）號: CN104122193B
• 公開（公告）日: 2016-11-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 趙欽新;陳曉露;梁志遠(yuǎn);王云剛;嚴(yán)俊杰;李鈺鑫
• 申請（專利權(quán)）人: 西安交通大學(xué)
• 主分類號: G01N17/00
• 分類號: G01N17/00
• 代理公司: 西安智大知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所 61215
• 代理人: 何會俠

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于煙氣冷卻器低溫腐蝕過程及狀態(tài)的監(jiān)測技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種煙氣冷卻器低溫腐蝕過程及狀態(tài)的同步在線監(jiān)測裝置。

背景技術(shù)

對于火力發(fā)電廠來說，排煙熱損失是鍋爐各項(xiàng)熱損失中最大的一項(xiàng)，一般在5％～8％，占鍋爐總熱損失的80％甚至更高。影響排煙熱損失的主要因素是鍋爐排煙溫度，我國許多電站鍋爐的排煙溫度實(shí)際運(yùn)行值達(dá)到130℃～150℃，高于設(shè)計值約20℃～50℃；大幅度降低排煙溫度將極大地提高電站鍋爐的經(jīng)濟(jì)性。經(jīng)過實(shí)際計算發(fā)現(xiàn)：排煙溫度能降低35℃左右，系統(tǒng)發(fā)電循環(huán)效率提高0.5％以上，每度電節(jié)約1.5克以上標(biāo)準(zhǔn)煤，具有明顯的節(jié)能減排潛力。

要降低排煙溫度，需要在鍋爐的尾部煙道設(shè)置可以實(shí)現(xiàn)煙氣深度冷卻的熱交換裝置，即煙氣深度冷卻器，要進(jìn)行有效的煙氣深度冷卻回收余熱必須解決煙氣中腐蝕性氣體凝結(jié)引起的低溫腐蝕問題。電站鍋爐的低溫腐蝕是指熱交換器受熱面、煙道、風(fēng)機(jī)壁面金屬溫度(以下稱壁溫)低于煙氣酸露點(diǎn)時，煙氣中的酸性氧化物和水蒸氣結(jié)合成酸蒸汽并在金屬壁面上凝結(jié)，并對熱交換管受熱面或金屬壁面產(chǎn)生低溫腐蝕。對于鍋爐來說低溫腐蝕多發(fā)生在空預(yù)器冷端、靜電除塵器、煙氣深度冷卻器、脫硫塔、尾部煙道及煙囪等。鍋爐中的低溫腐蝕通常是指由煙氣中的SO₃引起的硫酸腐蝕，這主要是因?yàn)镾O₃和水蒸氣結(jié)合形成的酸露點(diǎn)比較高。低溫腐蝕嚴(yán)重時，會導(dǎo)致運(yùn)行中經(jīng)常會因煙氣深度冷卻器和空氣預(yù)熱器的嚴(yán)重堵灰而被迫降低鍋爐負(fù)荷、或因低溫腐蝕穿透護(hù)板而造成大量漏風(fēng)。低溫腐蝕會加重積灰，積灰使煙氣通道堵塞，引風(fēng)阻力增加，降低鍋爐出力，甚至引起被迫停爐。低溫腐蝕嚴(yán)重將導(dǎo)致大量熱交換器受熱面的更換和煙道更換，造成經(jīng)濟(jì)上的巨大損失。準(zhǔn)確判斷低溫腐蝕發(fā)生的溫度，對鍋爐在安全運(yùn)行條件下盡可能降低煙溫具有重要意義。

國外20世紀(jì)40年代中期就發(fā)現(xiàn)了低溫腐蝕并做了大量低溫腐蝕性能研究工作。20世紀(jì)70年代的能源危機(jī)迫使各國開始降低排煙溫度，提高鍋爐熱效率，節(jié)約能源，之后，低溫腐蝕的研究重點(diǎn)轉(zhuǎn)移到了低溫腐蝕機(jī)理和低溫腐蝕速率的性能研究上，主要是通過試驗(yàn)來確定受熱面所能承受的最低排煙溫度，實(shí)驗(yàn)方法主要有：酸浸泡試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)及運(yùn)行現(xiàn)場腐蝕試驗(yàn)。由于硫酸浸泡試驗(yàn)、實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)比現(xiàn)場試驗(yàn)簡單，因此，人們將大量的精力放在了硫酸浸泡試驗(yàn)中，并得出了大量的研究成果；但酸浸泡試驗(yàn)的腐蝕機(jī)理和實(shí)際煙氣冷卻器現(xiàn)場的腐蝕機(jī)理存在很大不同，其研究結(jié)果難以指導(dǎo)實(shí)際運(yùn)行的煙氣冷卻器；而實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)主要是搭建模擬煙氣氣氛的低溫腐蝕試驗(yàn)臺，通過控制煙氣溫度、煙氣中SO₃含量、不同金屬材料種類及金屬壁面溫度來研究低溫腐蝕性能，實(shí)驗(yàn)室模擬試驗(yàn)?zāi)茌^精確的調(diào)節(jié)各種因素，但腐蝕時間短且無法有效模擬灰分存在對酸露點(diǎn)和硫酸結(jié)露腐蝕機(jī)理的影響，這導(dǎo)致了實(shí)驗(yàn)結(jié)果與實(shí)際結(jié)果差異較大。最后，研究人員不得不到鍋爐實(shí)際運(yùn)行現(xiàn)場進(jìn)行低溫腐蝕試驗(yàn)，現(xiàn)場工業(yè)試驗(yàn)得出的結(jié)果接近于生產(chǎn)實(shí)際，具有重要的參考價值，為鍋爐設(shè)計者提供了有價值的鍋爐設(shè)計經(jīng)驗(yàn)。