電站鍋爐煙氣低溫酸露點(diǎn)腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及電力系統(tǒng)電站鍋爐煙氣低溫腐蝕領(lǐng)域，具體是指電站鍋爐煙氣低溫酸露點(diǎn)腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鑒于“十二五”期間國(guó)家明確提出“要在余熱余壓資源豐富行業(yè)全面推廣余熱余壓回收利用技術(shù)，推進(jìn)低品質(zhì)熱源的回收利用，形成能源的梯級(jí)綜合利用?！倍壳爸萍s電站鍋爐煙氣低溫余熱利用的關(guān)鍵是金屬材料的酸露點(diǎn)腐蝕問題，如果這個(gè)問題無法解決，那么煙氣余熱的深度利用就難以實(shí)現(xiàn)。電站鍋爐煙氣深度余熱利用過程中的低溫酸露點(diǎn)腐蝕問題是一個(gè)復(fù)雜的物理化學(xué)過程，需綜合應(yīng)用化學(xué)、材料、傳熱傳質(zhì)等多學(xué)科知識(shí)，進(jìn)行多學(xué)科交叉研究。目前，國(guó)內(nèi)外均未徹底解決低溫腐蝕機(jī)理問題，常規(guī)的減輕低溫腐蝕措施通常成本高、加工難度大、影響傳熱性能，有些則只能減緩但難以徹底解決低溫腐蝕問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供電站鍋爐煙氣低溫酸露點(diǎn)腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置為解決鍋爐低溫省煤器的低溫腐蝕問題及新型耐腐蝕材料的推廣應(yīng)用提供理論依據(jù)與技術(shù)支持。
[0004]本發(fā)明的上述目的通過如下技術(shù)方案來實(shí)現(xiàn)的:電站鍋爐煙氣低溫酸露點(diǎn)腐蝕測(cè)試用的實(shí)驗(yàn)裝置，其特征在于:該實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)、煙氣實(shí)驗(yàn)管路、皮托管測(cè)速儀、降溫系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)、引風(fēng)機(jī)、測(cè)量及采集系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，所述煙氣實(shí)驗(yàn)管路的進(jìn)口端與出口端同鍋爐空預(yù)器后煙道相連通，皮托管測(cè)速儀設(shè)置在煙氣實(shí)驗(yàn)管路的進(jìn)口端，煙氣實(shí)驗(yàn)管路上按照煙氣流動(dòng)方向依次設(shè)置有相串聯(lián)的高溫第一換熱器、高溫第二換熱器、低溫?fù)Q熱器以及實(shí)驗(yàn)段換熱器，所述高溫第一換熱器、高溫第二換熱器、低溫?fù)Q熱器以及所處的管路構(gòu)成了降溫整流段，所述的加熱系統(tǒng)設(shè)置在煙氣實(shí)驗(yàn)管路位于實(shí)驗(yàn)段換熱器與鍋爐煙道之間的管段上，所述的降溫系統(tǒng)包括高溫降溫單元以及低溫降溫單元，所述的高溫降溫單元分別與高溫第一換熱器、高溫第二換熱器相連接，用于對(duì)流經(jīng)高溫第一換熱器、高溫第二換熱器的煙氣降溫，所述的低溫降溫單元分別與低溫?fù)Q熱器以及實(shí)驗(yàn)段換熱器相連接，用于對(duì)流經(jīng)低溫?fù)Q熱器以及實(shí)驗(yàn)段換熱器的煙氣降溫，使得實(shí)驗(yàn)段換熱器內(nèi)的煙氣降至70 0C的低溫酸露點(diǎn)腐蝕實(shí)驗(yàn)溫度，對(duì)實(shí)驗(yàn)段換熱器的管道材料進(jìn)行低溫酸露點(diǎn)腐蝕性進(jìn)行測(cè)試，所述引風(fēng)機(jī)位于煙氣實(shí)驗(yàn)管路的出口端，所述加熱系統(tǒng)將流經(jīng)實(shí)驗(yàn)段換熱器后的煙氣加熱到指定溫度后，由引風(fēng)機(jī)引入送入鍋爐煙道。
[0005]本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)裝置，可以深入探究鍋爐尾部煙氣低溫腐蝕的形成及影響條件，測(cè)試在不同煙氣條件下材料的耐腐蝕特性，為低溫余熱利用及低溫耐腐蝕研究建立研究基礎(chǔ)。
[0006]本發(fā)明中，所述的高溫第一換熱器、高溫第二換熱器均具有換熱管以及可拆卸式的殼體，方便清灰和檢查，高溫第一換熱器、高溫第二換熱器均為煙氣走殼程、水走管程的管殼式換熱器，所述的高溫降溫單元采用風(fēng)冷式降溫單元，所述的風(fēng)冷式降溫單元包括水箱、風(fēng)冷盤管和吹風(fēng)機(jī)，所述水箱具有兩個(gè)進(jìn)水口和兩個(gè)出水口，其中的一個(gè)出水口和一個(gè)進(jìn)水口通過冷卻管路相連通，所述的風(fēng)冷盤管設(shè)置在所述冷卻管路中，為所述冷卻管路的一段管段，所述的吹風(fēng)機(jī)正對(duì)風(fēng)冷盤管，吹出的風(fēng)用于給風(fēng)冷盤管降溫，冷卻管路上還設(shè)置有水泵，水箱的另一個(gè)進(jìn)水口分別與高溫第一換熱器、高溫第二換熱器中換熱管的出口管口相連通，水箱的另一個(gè)出水口連接有降溫總管路，所述降溫總管路中也設(shè)置有水泵，所述降溫總管路在靠近高溫第一換熱器、高溫第二換熱器時(shí)分成兩路降溫支管路，兩路降溫支管路分別與高溫第一換熱器、高溫第二換熱器中換熱管的進(jìn)口管口相連通。
[0007]本發(fā)明中的高溫降溫單元采用風(fēng)冷盤管降溫，保證水溫恒定。
[0008]本發(fā)明中，所述高溫第一換熱器、高溫第二換熱器中的換熱管均為翅片管，增強(qiáng)換熱效果。
[0009]本發(fā)明中，所述的低溫?fù)Q熱器、實(shí)驗(yàn)段換熱器，均具有換熱管以及可拆卸式的殼體，方便清灰和檢查，低溫?fù)Q熱器、實(shí)驗(yàn)段換熱器均為煙氣走殼程、水走管程的管殼式換熱器，所述的低溫降溫單元采用水冷式降溫單元，所述的水冷式降溫單元包括水冷機(jī)，所述水冷機(jī)具有兩個(gè)進(jìn)水口和一個(gè)出水口，該出水口連接有出水總管路，所述出水總管路中設(shè)置有水泵，所述出水總管路在靠近低溫?fù)Q熱器、實(shí)驗(yàn)段換熱器時(shí)分成兩路出口支管路，兩路出口支管路分別與低溫?fù)Q熱器、實(shí)驗(yàn)段換熱器中換熱管的進(jìn)口管口相連通，所述水冷機(jī)的兩個(gè)進(jìn)水口分別與低溫?fù)Q熱器、實(shí)驗(yàn)段換熱器中換熱管的出口管口相連通。
[0010]本發(fā)明中的低溫降溫單元采用水冷機(jī)降溫，保證水溫恒定。
[0011]本發(fā)明中，所述低溫?fù)Q熱器、實(shí)驗(yàn)段換熱器中的換熱管均為翅片管，增強(qiáng)換熱效果O
[0012]本發(fā)明中，所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)為水平設(shè)置的開口朝向鍋爐煙道的U形框架，煙氣實(shí)驗(yàn)管路為水平設(shè)置的與U形框架開口同向的U形管路，所述的煙氣實(shí)驗(yàn)管路承托在所述的實(shí)驗(yàn)平臺(tái)上。
[0013]本發(fā)明中，所述的實(shí)驗(yàn)裝置還增設(shè)有與鍋爐煙道呈并聯(lián)狀設(shè)置的加氣混合器，該加氣混合器內(nèi)可盛裝模擬實(shí)驗(yàn)用的各種氣體，所述加氣混合器的兩端分別通過管路與所述煙氣實(shí)驗(yàn)管路的進(jìn)口端和出口端相連通，該加氣混合器在實(shí)驗(yàn)裝置不在鍋爐煙道現(xiàn)場(chǎng)試驗(yàn)時(shí)，能夠提供各種氣體進(jìn)行模擬實(shí)驗(yàn)。
[0014]本發(fā)明中，所述的加熱系統(tǒng)為電加熱系統(tǒng)，加熱方式采用加熱管或電阻絲加熱流經(jīng)的煙氣。
[0015]本發(fā)明中，所述的測(cè)量及采集系統(tǒng)包括對(duì)應(yīng)設(shè)置在各管路上的溫度計(jì)、壓力表、流速及流量傳感器。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明能夠解決燃用劣質(zhì)煤時(shí)鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕問題，本發(fā)明所提供的實(shí)驗(yàn)裝置不但能夠直接與電站鍋爐煙道連接用于實(shí)驗(yàn)，也可以模擬實(shí)際鍋爐低溫省煤器煙氣流場(chǎng)，可以深入探究鍋爐尾部煙氣低溫腐蝕的形成及影響條件，測(cè)試在不同煙氣條件下材料的耐腐蝕特性，為低溫余熱利用及低溫耐腐蝕研究建立研究基礎(chǔ)。
【附圖說明】
[0017]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0018]圖1是本發(fā)明電站鍋爐煙氣低溫酸露點(diǎn)腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置的整體結(jié)構(gòu)框圖；
[0019]圖2是本發(fā)明電站鍋爐煙氣低溫酸露點(diǎn)腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置中部分結(jié)構(gòu)的俯視圖。
[0020]附圖標(biāo)記說明:
[0021]1、實(shí)驗(yàn)平臺(tái)；2、煙氣實(shí)驗(yàn)管路；2a、進(jìn)口端；2b、出口端；
[0022]3、鍋爐煙道；4、加氣混合器；5、皮托管測(cè)速儀；6、高溫第一換熱器；
[0023]7、高溫第二換熱器；8、吹風(fēng)機(jī)；9、風(fēng)冷盤管；10、水箱；
[0024]11、冷卻管路；12、降溫總管路；13、水泵；14、水泵；
[0025]15、低溫?fù)Q熱器；16、實(shí)驗(yàn)段換熱器；17、水冷機(jī)；18、出水總管路；
[0026]19、水泵；20、加熱系統(tǒng)；21、引風(fēng)機(jī)
【具體實(shí)施方式】
[0027]如圖1、圖2所示的電站鍋爐煙氣低溫酸露點(diǎn)腐蝕實(shí)驗(yàn)裝置，該實(shí)驗(yàn)裝置包括實(shí)驗(yàn)平臺(tái)1、煙氣實(shí)驗(yàn)管路2、皮托管測(cè)速儀5、降溫系統(tǒng)、加熱系統(tǒng)20、引風(fēng)機(jī)21、測(cè)量及采集系統(tǒng)以及控制系統(tǒng)，實(shí)驗(yàn)平臺(tái)I為水平設(shè)置的開口朝向鍋爐煙道3的U形框架，該實(shí)驗(yàn)平臺(tái)I還具有移動(dòng)支架，便于移動(dòng)，煙氣實(shí)驗(yàn)管路2為水平設(shè)置的與U形框架開口同向的U形管路，以保證實(shí)驗(yàn)煙氣流場(chǎng)滿足要求，煙氣實(shí)驗(yàn)管路2承托在實(shí)驗(yàn)平臺(tái)I上。
[0028]煙氣實(shí)驗(yàn)管路2的進(jìn)口端2a與出口端2b同鍋爐煙道3相連通，具體是同鍋爐空預(yù)器后煙道相連通，皮托管測(cè)速儀5設(shè)置在煙氣實(shí)驗(yàn)管路2的進(jìn)口端2a，煙氣實(shí)驗(yàn)管路2上按照煙氣流動(dòng)方向依次設(shè)置有相串聯(lián)的高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7、低溫?fù)Q熱器15以及實(shí)驗(yàn)段換熱器16，高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7、低溫?fù)Q熱器15以及所處的管路構(gòu)成了降溫整流段，加熱系統(tǒng)20設(shè)置在煙氣實(shí)驗(yàn)管路2位于實(shí)驗(yàn)段換熱器16與鍋爐煙道3之間的管段上。
[0029]降溫系統(tǒng)包括高溫降溫單元以及低溫降溫單元，高溫降溫單元分別與高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7相連接，用于對(duì)流經(jīng)高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7的煙氣降溫，低溫降溫單元分別與低溫?fù)Q熱器15以及實(shí)驗(yàn)段換熱器16相連接，用于對(duì)流經(jīng)低溫?fù)Q熱器15以及實(shí)驗(yàn)段換熱器16的煙氣降溫，使得實(shí)驗(yàn)段換熱器16內(nèi)的煙氣降至70°C的低溫酸露點(diǎn)腐蝕實(shí)驗(yàn)溫度，對(duì)實(shí)驗(yàn)段換熱器16的管道材料進(jìn)行低溫酸露點(diǎn)腐蝕性進(jìn)行測(cè)試，弓丨風(fēng)機(jī)21位于煙氣實(shí)驗(yàn)管路2的出口端2b，加熱系統(tǒng)20將流經(jīng)實(shí)驗(yàn)段換熱器16后的煙氣加熱到指定溫度后，由引風(fēng)機(jī)21引入送入鍋爐煙道3。
[0030]本實(shí)施例中，高溫第一換熱器6及其所處的管路為降溫整流I段，高溫第二換熱器7及其所處的管路為降溫整流II段，低溫?fù)Q熱器15及其所處的管路為降溫整流III段，降溫整流I段、降溫整流II段以及降溫整流III段構(gòu)成了整個(gè)的降溫整流段。實(shí)驗(yàn)段換熱器16及其所處的管路為實(shí)驗(yàn)段。
[0031]本實(shí)施例中，高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7、低溫?fù)Q熱器15和實(shí)驗(yàn)段換熱器16均具有換熱管以及可拆卸式的殼體，方便清灰和檢查，高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7、低溫?fù)Q熱器15和實(shí)驗(yàn)段換熱器16均為煙氣走殼程、水走管程的管殼式換熱器，高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7、低溫?fù)Q熱器15和實(shí)驗(yàn)段換熱器16中的換熱管均為翅片管，增強(qiáng)換熱效果。
[0032]高溫降溫單元采用風(fēng)冷式降溫單元，風(fēng)冷式降溫單元包括水箱10、風(fēng)冷盤管9和吹風(fēng)機(jī)8，水箱10具有兩個(gè)進(jìn)水口和兩個(gè)出水口，其中的一個(gè)出水口和一個(gè)進(jìn)水口通過冷卻管路11相連通，風(fēng)冷盤管9設(shè)置在冷卻管路11中，為冷卻管路11的一段管段，吹風(fēng)機(jī)8正對(duì)風(fēng)冷盤管9，吹出的風(fēng)用于給風(fēng)冷盤管9降溫，冷卻管路11上還設(shè)置有水泵13，水箱10的另一個(gè)進(jìn)水口分別與高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7中換熱管的出口管口相連通，水箱10的另一個(gè)出水口連接有降溫總管路12，降溫總管路12中也設(shè)置有水泵14，降溫總管路12在靠近高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7時(shí)分成兩路降溫支管路