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(diǎn)溫度時(shí)會(huì)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(huì)影響電站尾部裝置的腐蝕,隨著濕法脫硫機(jī)組在我國(guó)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(tái),系統(tǒng)的研究了WFGD對(duì)燃煤電站尾部裝置的腐蝕影響,并在人工加速腐蝕試驗(yàn)臺(tái)上對(duì)電站尾部裝置材料的腐蝕特性進(jìn)行試驗(yàn)研究,并結(jié)合試驗(yàn)數(shù)據(jù)建立預(yù)測(cè)模型對(duì)尾部裝置材料的壽命進(jìn)行預(yù)測(cè),指導(dǎo)工程的設(shè)計(jì)和設(shè)備的運(yùn)行。本文首先回顧了國(guó)內(nèi)外主要的煙氣酸露點(diǎn)計(jì)算公式,基于典型燃料煙氣成分對(duì)脫硫前后不同公式酸露點(diǎn)溫度進(jìn)行計(jì)算,同時(shí)通過與國(guó)外酸露點(diǎn)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)和實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的比較,分析了濕法脫硫前后酸露點(diǎn)的變化,對(duì)不同酸露點(diǎn)公式進(jìn)行了比較和評(píng)估。分析認(rèn)為:濕法脫硫后煙氣酸露點(diǎn)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(diǎn)計(jì)算經(jīng)驗(yàn)公式中,對(duì)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(diǎn)的唯一取值推薦采用含實(shí)驗(yàn)常數(shù)的冪函數(shù)經(jīng)驗(yàn)... 

【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(yè)數(shù)】：128 頁(yè)

【學(xué)位級(jí)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(duì)減小，所以到后半段，煙氣剩余熱量小于較大負(fù)荷時(shí)的煙氣熱量，所以后半段逐漸降低，冷側(cè)管壁溫度變化機(jī)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(shí)，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(shí)了數(shù)據(jù)模擬的真實(shí)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(jī)理同上。4.2.4.2 實(shí)際電廠逆流式 GGH 換熱器 100%負(fù)荷溫度場(chǎng)和流場(chǎng)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(shí)際熱管式 GGH 熱側(cè)冷側(cè)流場(chǎng)圖 4-15 為實(shí)際電廠逆流熱管式 GGH 熱側(cè)、冷側(cè)流場(chǎng)，由圖可以看出，殼壁附近區(qū)域，在沿?zé)煔饬鲃?dòng)方向的前端，由于換熱器喇叭口的影響，存在一個(gè)較大的明顯回流區(qū)，該區(qū)域內(nèi)的流動(dòng)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(diǎn)是可以調(diào)壁溫設(shè)計(jì)，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(yùn)行的需要，不可能完全將管壁溫度升高至酸露點(diǎn)溫度以上，只要管壁溫度低于酸露點(diǎn)溫度，仍會(huì)造成低溫腐蝕。在 GGH 中硫酸蒸汽的冷凝機(jī)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(cè)模型，為了具有可比性和實(shí)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(diǎn)的計(jì)算可知，熱側(cè)酸露點(diǎn)溫度 115.6℃，冷側(cè)酸露點(diǎn)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(shí)第 1，2 排管壁硫酸蒸汽不會(huì)發(fā)生冷凝，50%負(fù)荷時(shí)，第 1，2，3 排不發(fā)生冷凝。冷側(cè) 100%負(fù)荷、80%和 65%時(shí)，第 17，18，19 排不發(fā)生冷凝，

【參考文獻(xiàn)】：
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博士論文
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本文編號(hào)：3312450