燃煤電站煙氣中的SO3與水蒸汽形成的硫酸蒸汽,在低于酸露點溫度時會冷凝于尾部裝置的低溫面,造成尾部裝置的低溫腐蝕。濕法脫硫裝置（WFGD）的安裝會影響電站尾部裝置的腐蝕,隨著濕法脫硫機組在我國的大量應(yīng)用,濕法脫硫?qū)θ济弘娬疚膊垦b置的腐蝕的研究顯得越來越迫切。本文基于CFD平臺,系統(tǒng)的研究了WFGD對燃煤電站尾部裝置的腐蝕影響,并在人工加速腐蝕試驗臺上對電站尾部裝置材料的腐蝕特性進行試驗研究,并結(jié)合試驗數(shù)據(jù)建立預(yù)測模型對尾部裝置材料的壽命進行預(yù)測,指導(dǎo)工程的設(shè)計和設(shè)備的運行。本文首先回顧了國內(nèi)外主要的煙氣酸露點計算公式,基于典型燃料煙氣成分對脫硫前后不同公式酸露點溫度進行計算,同時通過與國外酸露點統(tǒng)計數(shù)據(jù)和實驗數(shù)據(jù)的比較,分析了濕法脫硫前后酸露點的變化,對不同酸露點公式進行了比較和評估。分析認(rèn)為:濕法脫硫后煙氣酸露點未必一定升高或降低,取決于脫硫后煙氣含量的變化。在以煙氣成分為基礎(chǔ)的露點計算經(jīng)驗公式中,對燃煤鍋爐可考慮Haase & Borgmann估算公式來確定下限值,按Verhoff & Banchero估算公式取上限值,酸露點的唯一取值推薦采用含實驗常數(shù)的冪函數(shù)經(jīng)驗... 

【文章來源】：東南大學(xué)江蘇省 211工程院校 985工程院校 教育部直屬院校

【文章頁數(shù)】：128 頁

【學(xué)位級別】：博士

【部分圖文】：

石灰石/石灰-石膏法工藝流程圖

煙氣總熱值減少，熱側(cè)傳遞到冷側(cè)的熱量相應(yīng)減少，管壁溫度相比煙氣溫度的溫差減小，造成前半段管壁溫度升高的情況。隨著熱量的傳遞，由于總熱量的相對減小，所以到后半段，煙氣剩余熱量小于較大負(fù)荷時的煙氣熱量，所以后半段逐漸降低，冷側(cè)管壁溫度變化機理與此相同。圖 4-13 為不同負(fù)荷熱側(cè)冷側(cè)的出口煙氣溫度，由圖中可以看出，隨著負(fù)荷的降低，熱側(cè)煙氣出口溫度逐漸降低，而冷側(cè)出口煙氣溫度逐漸升高。當(dāng)從 100%負(fù)荷變化到 50%負(fù)荷時，熱側(cè)煙氣出口溫度從 119.5℃到 113℃，降溫 6.5℃；冷側(cè)煙氣出口溫度從 83℃到 89℃，升溫 6℃，數(shù)據(jù)基本一致，符合熱平衡的原則，從另一方面證實了數(shù)據(jù)模擬的真實性。隨著負(fù)荷的降低，熱側(cè)煙氣出口溫度逐漸降低，而冷側(cè)出口煙氣溫度逐漸升高主要是由于負(fù)荷降低，煙氣換熱量減少，機理同上。4.2.4.2 實際電廠逆流式 GGH 換熱器 100%負(fù)荷溫度場和流場模擬100% 80% 65% 50%020406080100120140氣溫度煙/℃負(fù)荷熱側(cè)出口溫度冷側(cè)出口溫度圖 4-13 不同負(fù)荷熱側(cè)冷側(cè)的出口煙氣溫度

a 熱側(cè) b 冷側(cè)圖 4-15 實際熱管式 GGH 熱側(cè)冷側(cè)流場圖 4-15 為實際電廠逆流熱管式 GGH 熱側(cè)、冷側(cè)流場，由圖可以看出，殼壁附近區(qū)域，在沿?zé)煔饬鲃臃较虻那岸�，由于換熱器喇叭口的影響，存在一個較大的明顯回流區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的流動具有滯流的特征，流速低于主氣流的流速。由于模擬結(jié)果與 4.2.3.1 模擬結(jié)果類似，此處就不加以贅述。4.3 逆流熱管式 GGH 管壁冷凝酸濃度模擬雖然熱管式 GGH 的優(yōu)點是可以調(diào)壁溫設(shè)計，減少腐蝕的發(fā)生，但只是縮小了腐蝕的溫度范圍，由于 GGH 的主要功能為調(diào)整兩側(cè)的煙氣溫度，使得滿足電站運行的需要，不可能完全將管壁溫度升高至酸露點溫度以上，只要管壁溫度低于酸露點溫度，仍會造成低溫腐蝕。在 GGH 中硫酸蒸汽的冷凝機理與煙囪中的類似，符合相平衡和逸度方程的要求，冷凝酸濃度的模擬模型參見第三章冷凝酸濃度預(yù)測模型，為了具有可比性和實際意義，煙氣成分仍采用杭州半山電廠的煙氣成分(表 3.4)。熱側(cè)為原煙氣，冷側(cè)為脫硫后凈煙氣。模擬結(jié)果如下：4.3.1 不同負(fù)荷下 GGH 管壁冷凝酸濃度由 3.2.3.5 杭州半山電廠脫硫前后酸露點的計算可知，熱側(cè)酸露點溫度 115.6℃，冷側(cè)酸露點溫度為 113.9℃，根據(jù)圖 4-11 和圖 4-12 熱側(cè)、冷側(cè)不同負(fù)荷下 GGH 管壁溫度分布，可以確定發(fā)生低溫腐蝕酸冷凝的管壁。在熱側(cè) 100%負(fù)荷、80%和 65%時第 1，2 排管壁硫酸蒸汽不會發(fā)生冷凝，50%負(fù)荷時，第 1，2，3 排不發(fā)生冷凝。冷側(cè) 100%負(fù)荷、80%和 65%時，第 17，18，19 排不發(fā)生冷凝，

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]低合金耐硫酸露點腐蝕鋼的性能和應(yīng)用[J]. 錢余海,李自剛,楊阿娜.  特殊鋼. 2005(05)
[2]濕法煙氣脫硫煙囪防腐技術(shù)探討[J]. 楊杰.  電力環(huán)境保護. 2005(03)
[3]鎳基及鈦合金在濕法脫硫鋼煙囪防腐中的應(yīng)用[J]. 張爽.  電力建設(shè). 2005(09)
[4]三種不銹鋼在含硫酸的水砂介質(zhì)中的耐腐蝕磨損性能[J]. 張賢忠,蔡啟舟,魏伯康,李平.  熱加工工藝. 2005(09)
[5]大容量火電機組濕法脫硫系統(tǒng)煙氣加熱器的應(yīng)用[J]. 張起,林春一.  黑龍江電力. 2005(04)
[6]ND鋼、316L、20#碳鋼在硫酸介質(zhì)中的腐蝕行為[J]. 顧國亮,楊文忠.  腐蝕與防護. 2005(08)
[7]石灰石—石膏濕法煙氣脫硫工藝不宜安裝煙氣換熱器[J]. 趙鵬高,馬果駿,王寶德,胡健民.  中國經(jīng)貿(mào)導(dǎo)刊. 2005(15)
[8]濕法煙氣脫硫中GGH對污染物擴散影響初探[J]. 張華,何強,陳振宇,陳玉樂.  電力環(huán)境保護. 2005(02)
[9]脫硫產(chǎn)業(yè)的發(fā)展機遇和面臨的挑戰(zhàn)[J]. 徐鳳剛.  電力環(huán)境保護. 2005(01)
[10]加熱爐余熱回收系統(tǒng)腐蝕狀況調(diào)查及預(yù)防[J]. 舒邦春.  石油化工腐蝕與防護. 2005(01)

博士論文
[1]石灰石濕法煙氣脫硫技術(shù)的試驗和理論研究[D]. 孔華.浙江大學(xué) 2001



本文編號：3312450