發(fā)布時間：2020-03-28 09:45

【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會造成低溫腐蝕。準確預(yù)測酸露點一直是學(xué)術(shù)界和工業(yè)界的難點。本文采用理論分析和試驗相結(jié)合的方法,進行燃煤電站鍋爐酸露點的計算方法分析和試驗研究。煙氣酸露點的影響因素眾多,且影響機理復(fù)雜。其中煙氣中硫酸蒸汽濃度或分壓是煙氣酸露點最直接的影響因素,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,實現(xiàn)對煙氣酸露點數(shù)值的影響。本文總結(jié)了十種常見煙氣酸露點計算方法,并在壓力為800Pa和水蒸氣體積分數(shù)為9%的條件下進行計算,將計算結(jié)果與國內(nèi)外現(xiàn)場測量數(shù)據(jù)進行比較。結(jié)果表明:P.А.Леpoeян計算式的理論數(shù)值分布相對合理;HaaseBorgmann計算式更加適用于三氧化硫含量較低的工況;И.A.BapaHoB等計算式更加適用于三氧化硫含量較高的工況;當三氧化硫含量低于35ppm時,HaaseBorgmann和P.А.Леpoeян計算式較И.A.BapaHoB等計算式具有更高的計算精度。為驗證理論分析的正確性,本文自行設(shè)計、搭建了基于一維爐燃燒系統(tǒng)的煙氣酸露點試驗裝置。通過試驗驗證了上述分析的結(jié)論。為提高計算方法理論數(shù)值精度,本文基于試驗數(shù)據(jù)對P.А.Леpoeян計算式進行修正。并以國內(nèi)學(xué)者測量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)證明了該修正式在三氧化硫含量低于35ppm時具有更高的精度。為進一步驗證本文修正式理論數(shù)值的合理性和計算精度,分別采用自行設(shè)計的煙氣酸露點測量裝置和與廣東電科院聯(lián)合制作的工程酸露點測量系統(tǒng),進行了現(xiàn)場試驗研究。隨后采用該修正式和部分常見酸露點計算方法對測量數(shù)據(jù)進行理論分析。結(jié)果表明:較現(xiàn)場測量結(jié)果而言,該修正式較常見煙氣酸露點計算方法具有更高的計算精度,且誤差不超過4.5℃;與實驗結(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 進行實時檢測。試驗段出與旋風(fēng)除塵器入口相連，煙氣由引風(fēng)機鼓出。試驗系統(tǒng)實物圖如圖 3-2 所示。

根據(jù)試驗觀察可知當爐膛處于穩(wěn)定燃燒工況時煙氣溫度基本處于 150～170℃范圍內(nèi)，滿足酸露點測量要求，無需對試驗段煙氣溫度進行過多調(diào)節(jié)。試驗前測點溫度升高至實驗設(shè)定溫度以上 5℃，以此降低因測點存在較長升溫過程因硫酸蒸汽凝結(jié)帶來的測量誤差。當測點溫度達到設(shè)定值后將測點插入試驗段煙道內(nèi)，當測點插入煙道內(nèi)時，由于煙氣加熱作用會導(dǎo)致測點溫度出現(xiàn)上升趨勢，當溫度停止上升后，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行，以免因加入冷水過多導(dǎo)致測點溫度驟降。（3）酸露點的測量過程將一維爐燃燒系統(tǒng)及測點溫度設(shè)定到穩(wěn)定數(shù)值后開始進行試驗。試驗過程中需保證煙氣沖刷測點表面不少于 3 小時。達到設(shè)定時間后，取出測點并用 pH 試紙對測點表面積灰進行 pH 值測定。當測點表面呈酸性時，需升高測點的設(shè)定數(shù)值，繼續(xù)進行試驗，且每次升溫不超過 5℃，直至當測點表面恰好不呈酸性時，停止試驗并初步認為該溫度為煙氣酸露點溫度。在煙氣酸露點溫度附近重復(fù)三次試驗，并確定煙氣酸露點數(shù)值范圍。試驗裝置升溫過程中部分測點及爐膛管火孔如圖 3-5。
【學(xué)位授予單位】：華北電力大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2019
【分類號】：X773;TM621.2

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本文編號：2604279