【摘要】：降低燃煤鍋爐排煙溫度,可有效提高鍋爐效率、降低發(fā)電煤耗,但排煙溫度低于酸露點(diǎn)會(huì)造成低溫腐蝕。準(zhǔn)確預(yù)測(cè)酸露點(diǎn)一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的難點(diǎn)。本文采用理論分析和試驗(yàn)相結(jié)合的方法,進(jìn)行燃煤電站鍋爐酸露點(diǎn)的計(jì)算方法分析和試驗(yàn)研究。煙氣酸露點(diǎn)的影響因素眾多,且影響機(jī)理復(fù)雜。其中煙氣中硫酸蒸汽濃度或分壓是煙氣酸露點(diǎn)最直接的影響因素,而煙氣中水蒸氣和三氧化硫的反應(yīng)是煙氣中硫酸蒸汽的主要來源。其余因素,如過量空氣系數(shù)、灰分、二氧化硫等,則主要是通過影響煙氣中三氧化硫濃度,實(shí)現(xiàn)對(duì)煙氣酸露點(diǎn)數(shù)值的影響。本文總結(jié)了十種常見煙氣酸露點(diǎn)計(jì)算方法,并在壓力為800Pa和水蒸氣體積分?jǐn)?shù)為9%的條件下進(jìn)行計(jì)算,將計(jì)算結(jié)果與國(guó)內(nèi)外現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行比較。結(jié)果表明:P.А.Леpoeян計(jì)算式的理論數(shù)值分布相對(duì)合理;HaaseBorgmann計(jì)算式更加適用于三氧化硫含量較低的工況;И.A.BapaHoB等計(jì)算式更加適用于三氧化硫含量較高的工況;當(dāng)三氧化硫含量低于35ppm時(shí),HaaseBorgmann和P.А.Леpoeян計(jì)算式較И.A.BapaHoB等計(jì)算式具有更高的計(jì)算精度。為驗(yàn)證理論分析的正確性,本文自行設(shè)計(jì)、搭建了基于一維爐燃燒系統(tǒng)的煙氣酸露點(diǎn)試驗(yàn)裝置。通過試驗(yàn)驗(yàn)證了上述分析的結(jié)論。為提高計(jì)算方法理論數(shù)值精度,本文基于試驗(yàn)數(shù)據(jù)對(duì)P.А.Леpoeян計(jì)算式進(jìn)行修正。并以國(guó)內(nèi)學(xué)者測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)證明了該修正式在三氧化硫含量低于35ppm時(shí)具有更高的精度。為進(jìn)一步驗(yàn)證本文修正式理論數(shù)值的合理性和計(jì)算精度,分別采用自行設(shè)計(jì)的煙氣酸露點(diǎn)測(cè)量裝置和與廣東電科院聯(lián)合制作的工程酸露點(diǎn)測(cè)量系統(tǒng),進(jìn)行了現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)研究。隨后采用該修正式和部分常見酸露點(diǎn)計(jì)算方法對(duì)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行理論分析。結(jié)果表明:較現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量結(jié)果而言,該修正式較常見煙氣酸露點(diǎn)計(jì)算方法具有更高的計(jì)算精度,且誤差不超過4.5℃;與實(shí)驗(yàn)結(jié)果相比,采用該式理論數(shù)值作為鍋爐排煙的極限溫度,可提高鍋爐尾部余熱利用率。
【圖文】：

華北電力大學(xué)碩士學(xué)位論文通過 DETA2000-CD-IV 進(jìn)行實(shí)時(shí)檢測(cè)。試驗(yàn)段出與旋風(fēng)除塵器入口相連，煙氣由引風(fēng)機(jī)鼓出。試驗(yàn)系統(tǒng)實(shí)物圖如圖 3-2 所示。

根據(jù)試驗(yàn)觀察可知當(dāng)爐膛處于穩(wěn)定燃燒工況時(shí)煙氣溫度基本處于 150～170℃范圍內(nèi)，滿足酸露點(diǎn)測(cè)量要求，無需對(duì)試驗(yàn)段煙氣溫度進(jìn)行過多調(diào)節(jié)。試驗(yàn)前測(cè)點(diǎn)溫度升高至實(shí)驗(yàn)設(shè)定溫度以上 5℃，以此降低因測(cè)點(diǎn)存在較長(zhǎng)升溫過程因硫酸蒸汽凝結(jié)帶來的測(cè)量誤差。當(dāng)測(cè)點(diǎn)溫度達(dá)到設(shè)定值后將測(cè)點(diǎn)插入試驗(yàn)段煙道內(nèi)，當(dāng)測(cè)點(diǎn)插入煙道內(nèi)時(shí)，由于煙氣加熱作用會(huì)導(dǎo)致測(cè)點(diǎn)溫度出現(xiàn)上升趨勢(shì)，當(dāng)溫度停止上升后，打開恒溫水箱排水管并適量加入冷水。但降溫過程需要多次緩慢進(jìn)行，以免因加入冷水過多導(dǎo)致測(cè)點(diǎn)溫度驟降。（3）酸露點(diǎn)的測(cè)量過程將一維爐燃燒系統(tǒng)及測(cè)點(diǎn)溫度設(shè)定到穩(wěn)定數(shù)值后開始進(jìn)行試驗(yàn)。試驗(yàn)過程中需保證煙氣沖刷測(cè)點(diǎn)表面不少于 3 小時(shí)。達(dá)到設(shè)定時(shí)間后，取出測(cè)點(diǎn)并用 pH 試紙對(duì)測(cè)點(diǎn)表面積灰進(jìn)行 pH 值測(cè)定。當(dāng)測(cè)點(diǎn)表面呈酸性時(shí)，需升高測(cè)點(diǎn)的設(shè)定數(shù)值，繼續(xù)進(jìn)行試驗(yàn)，且每次升溫不超過 5℃，直至當(dāng)測(cè)點(diǎn)表面恰好不呈酸性時(shí)，停止試驗(yàn)并初步認(rèn)為該溫度為煙氣酸露點(diǎn)溫度。在煙氣酸露點(diǎn)溫度附近重復(fù)三次試驗(yàn)，并確定煙氣酸露點(diǎn)數(shù)值范圍。試驗(yàn)裝置升溫過程中部分測(cè)點(diǎn)及爐膛管火孔如圖 3-5。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號(hào)】：X773;TM621.2

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本文編號(hào)：2604279