專利名稱：一種火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于工業(yè)防腐蝕技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧
方法和裝置，它是一種模擬濕法脫硫尾部煙閨內(nèi)酸凝露的方法。
背景技術(shù)：
近兩年，中國(guó)采取一系列措施，大力推進(jìn)火電廠煙氣脫硫工程建設(shè)，取得了舉世矚 目的成就。煙氣脫硫機(jī)組占煤電機(jī)組的比例已由2000年底的2%上升到目前的50%以上。 火電廠煙氣脫硫的快速發(fā)展，為中國(guó)二氧化硫排放總量的控制作出了重要貢獻(xiàn)。在火力發(fā) 電廠煙氣脫硫快速發(fā)展的同時(shí)，也出現(xiàn)了一些問題。 在中國(guó)電廠建設(shè)中單管式鋼筋混凝土煙囪是目前中國(guó)國(guó)內(nèi)應(yīng)用最廣泛的一種煙 囪結(jié)構(gòu)形式。對(duì)中國(guó)國(guó)內(nèi)發(fā)電廠進(jìn)行調(diào)查時(shí)，發(fā)現(xiàn)許多火電廠采用濕法煙氣脫硫(不帶 GGH)后煙囪筒內(nèi)壁表面結(jié)露現(xiàn)象嚴(yán)重，保溫層很濕，隔熱層表面酸液濃度很高(pH《2)，混 凝土內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕，在煙閨筒外壁滲出處可看到白色結(jié)晶物。煙閨腐蝕后內(nèi)壁灰縫中含有 大量硫酸鹽腐蝕物。脫硫系統(tǒng)尾部煙道煙閨有大量凝結(jié)液滲出。多數(shù)電廠將滲出的凝結(jié)液 通過管道排入地坑。 煙囪內(nèi)壁凝露腐蝕問題突出，目前對(duì)于煙氣凝霧在煙囪中的凝結(jié)溫度、范圍、凝結(jié) 液組分尚不十分明確，對(duì)于煙氣凝結(jié)液中腐蝕性因子和其在腐蝕中的貢獻(xiàn)尚沒有明確的評(píng) 估和區(qū)分，以至于尚未有切實(shí)有效的應(yīng)對(duì)煙囪內(nèi)壁凝露腐蝕的措施。由于獲取不同凝結(jié)溫 度下煙氣原始的凝結(jié)液比較困難，目前對(duì)煙囪內(nèi)壁凝露腐蝕的研究，僅限于采集煙囪滲出 液進(jìn)行分析和研究。這種滲出液是已經(jīng)過對(duì)煙囪內(nèi)壁的腐蝕與反應(yīng)后的液體，與煙氣初始 冷凝產(chǎn)物的特性相差很大。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的問題是采集不同凝結(jié)溫度下，煙氣原始的凝結(jié)液，研究預(yù)測(cè)不 同凝結(jié)溫度下冷凝產(chǎn)物的侵蝕特性和對(duì)脫硫尾部煙囪內(nèi)壁的腐蝕，為煙囪內(nèi)壁防腐材料的 選擇提供依據(jù)，提供一種火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧方法和裝置。
本發(fā)明的技術(shù)方案 —種火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧的方法，其步驟為 步驟一，調(diào)節(jié)恒溫水浴的溫度，使冷卻水的溫度維持與脫硫系統(tǒng)吸收塔出口凈煙 氣的溫度相同； 步驟二，打開蠕動(dòng)泵，實(shí)現(xiàn)冷卻水在冷凝管中的循環(huán)流動(dòng)； 步驟三，將煙氣采樣槍的采樣端從采樣口插入到煙囪中軸線的位置，同時(shí)打開煙 氣采樣槍上的保溫裝置； 步驟四，設(shè)定煙氣采樣器采樣流量q，之后打開煙氣采樣器開關(guān)，將凈煙氣弓I入冷 凝管的內(nèi)管，在冷凝管中煙霧凝結(jié)； 步驟五，將冷凝管內(nèi)側(cè)煙霧凝結(jié)液收集于抽濾瓶中；
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步驟六，待抽慮瓶中出現(xiàn)凝結(jié)液，打開濕度計(jì)，測(cè)定該環(huán)境下的濕度。 步驟四中煙氣采樣器采樣流量q設(shè)定原則是使采樣煙氣在冷凝管內(nèi)側(cè)的停留時(shí)
間與凈煙氣在實(shí)際煙囪中的停留時(shí)間相同，確定方法如下 「v 『=7 = —即，《=^
式中 V——火電廠煙囪內(nèi)腔的體積m3 ; Q——火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)出口煙氣流量m3/h ; v—冷凝管內(nèi)管內(nèi)腔的體積m3 ; q——煙氣采樣器采樣流量m3/h 。 實(shí)現(xiàn)所述的一種火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧方法的裝置，包括恒溫水 浴，抽濾瓶，冷凝管，濕度計(jì)，蠕動(dòng)泵，采樣槍、煙氣采樣器。
其連接方式分為水路連接和氣路連接。
對(duì)于水路連接 蠕動(dòng)泵的進(jìn)水口與恒溫水浴連通，蠕動(dòng)泵出水口與冷凝管的進(jìn)水口連通，冷凝管 的出水口與恒溫水浴連通，由蠕動(dòng)泵將恒溫水浴中的恒溫冷卻水輸送至冷凝管，然后又流 回恒溫水浴形成閉路循環(huán)。
對(duì)于氣路連接 將采樣槍的出氣端與抽濾瓶側(cè)口連通，并密封；抽濾瓶上口與冷凝管內(nèi)管的下口 連通，并密封，抽濾瓶置于恒溫水浴中且內(nèi)含濕度計(jì)，冷凝管內(nèi)管的上口與采樣器連通，并 密封；煙氣經(jīng)過采樣槍從抽濾瓶的側(cè)口進(jìn)入，經(jīng)冷凝管的內(nèi)管，進(jìn)入煙氣采樣器，從采樣器 排氣口流出。 凈煙氣酸霧凝露原理 在燃煤的鍋爐煙氣中常含有大量S02和部分S(V其中S03會(huì)顯著提高煙氣的酸露 點(diǎn)，雖然經(jīng)過濕法脫硫煙氣中S02已經(jīng)大大降低，但三氧化硫的去除率不高。而且經(jīng)過濕法 脫硫后(不設(shè)GGH)進(jìn)入煙囪的煙溫大約在5(TC左右，另外煙氣的濕度增大，含水率大約在 10% 20%。 當(dāng)凈煙氣溫度降低到凝露溫度，凈煙氣中的S03與冷凝水形成硫酸，即發(fā)生酸霧的 凝結(jié)并強(qiáng)烈對(duì)煙囪內(nèi)壁產(chǎn)生腐蝕。這種現(xiàn)象被稱為硫酸露點(diǎn)腐蝕。
本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn) 1)采用煙氣凝霧方法得到凝結(jié)液沒有經(jīng)過與混凝土煙囪接觸的過程，可以獲取不 同凝結(jié)溫度下煙氣原始的冷凝產(chǎn)物，其產(chǎn)物特性與實(shí)際接近，有利于分析和研究凝結(jié)液中 各侵蝕因子對(duì)混凝土煙閨腐蝕貢獻(xiàn)率與腐蝕特性。 2)根據(jù)脫硫系統(tǒng)吸收塔出口凈煙氣不同的溫度，通過調(diào)節(jié)控制冷卻恒溫水浴的溫 度來控制冷卻水的溫度，從而實(shí)現(xiàn)控制煙霧在不同溫度下的凝結(jié)，有利于了解凈煙氣出口 溫度對(duì)煙霧凝露的影響以及了解不同凝結(jié)溫度下凝結(jié)液組分的差異；研究預(yù)測(cè)不同凝結(jié)溫 度下冷凝物的侵蝕特性和對(duì)脫硫尾部煙閨內(nèi)壁的腐蝕，為煙閨內(nèi)壁防腐材料的選擇提供依 據(jù)。為研究火電廠濕法脫硫系統(tǒng)尾部設(shè)備的腐蝕提供必要支持。 3)該凝霧方法操作簡(jiǎn)單，凝霧裝置設(shè)備易得，凝霧結(jié)果準(zhǔn)確、可靠，接近實(shí)際情況。


圖1 一種火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧方法裝置的示意圖。 圖中煙囪凈煙氣采樣口煙道1、恒溫水浴2、抽濾瓶3、冷凝管4、濕度計(jì)5、蠕動(dòng)泵
6、煙氣采樣樣槍7、煙氣采樣器8。
具體實(shí)施例方式—種火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧方法的裝置，該裝置包括恒溫水浴2， 抽濾瓶3，冷凝管4，濕度計(jì)5，蠕動(dòng)泵6，采樣槍7、煙氣采樣器8。
其連接方式分為氣路連接和水路連接。 對(duì)于氣路連接將采樣槍的出氣端與抽濾瓶3側(cè)口連通，并密封；抽濾瓶3上口與 冷凝管4內(nèi)管的下口連通，并密封，抽濾瓶3置于恒溫水浴2中且內(nèi)含濕度計(jì)5，冷凝管4內(nèi) 管的上口與采樣器8連通，并密封。煙氣經(jīng)過采樣槍從抽濾瓶側(cè)口進(jìn)入，并從其上口進(jìn)入冷 凝管內(nèi)管，經(jīng)冷凝管內(nèi)管上口進(jìn)入煙氣采樣器，從采樣器排氣口流出。 為了接近運(yùn)行工況，須使采樣煙氣在冷凝管內(nèi)的停留時(shí)間和脫硫系統(tǒng)吸收塔出口 凈煙氣在煙閨中的停留時(shí)間相同，依此原則設(shè)定煙氣采樣器的采樣流量q。通過控制采樣器 的流量q來確定煙氣在冷凝管內(nèi)側(cè)的停留時(shí)間。 對(duì)于煙囪高在250m左右，凈煙氣停留時(shí)間一般在15 16s左右。 對(duì)于水路連接蠕動(dòng)泵6的進(jìn)水口與恒溫水浴2連通，蠕動(dòng)泵6出水口與冷凝管4
的進(jìn)水口連通，冷凝管4的出口與恒溫水浴2連通；蠕動(dòng)泵6將恒溫水浴提供的恒溫冷卻水
輸送至冷凝管4，然后又流回恒溫水浴形成閉路循環(huán)，為冷凝管提供恒溫環(huán)境。 循環(huán)冷卻水的溫度控制是根據(jù)脫硫系統(tǒng)吸收塔出口凈煙氣溫度，調(diào)節(jié)恒溫水浴溫
度與出口凈煙氣溫度相同來實(shí)現(xiàn)的。為冷凝管提供恒溫環(huán)境，實(shí)現(xiàn)模擬煙囪內(nèi)壁溫度的變化。 —種火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧的方法，該方法的步驟為 步驟一，調(diào)節(jié)恒溫水浴2的溫度，使冷卻水的溫度維持與脫硫系統(tǒng)吸收塔出口凈
煙氣的溫度相同。 步驟二，打開蠕動(dòng)泵6，實(shí)現(xiàn)冷卻水在冷凝管4中的循環(huán)流動(dòng)。 步驟三，將煙氣采樣槍7的采樣端從凈煙氣采樣口 l插入到煙囪中軸線的位置，同 時(shí)打開煙氣采樣槍上的保溫裝置。 步驟四，設(shè)定煙氣采樣器采樣流量q，之后打開煙氣采樣器開關(guān)，將凈煙氣引入冷 凝管的內(nèi)管；煙氣采樣器采樣流量q設(shè)定是以采樣煙氣在冷凝管內(nèi)側(cè)的停留時(shí)間與凈煙氣 在實(shí)際煙囪中的停留時(shí)間相同為原則，確定方法如下『=^ =工即，9=化 式中 V——火電廠煙囪內(nèi)腔的體積m3 ; Q——火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)出口煙氣流量mVh ; v—冷凝管內(nèi)管內(nèi)腔的體積m3 ;
q——煙氣采樣器采樣流量mVh 。 通過對(duì)煙氣采樣器流量q的控制，使煙氣在冷凝管中的停留時(shí)間和煙氣在實(shí)際煙 囪(以煙囪高250m為例)中的停留時(shí)間相同，約15-16s。利用恒溫水浴裝置控制循環(huán)冷卻 水的溫度實(shí)現(xiàn)控制冷凝管壁溫度的變化。 步驟五，在冷凝管中煙霧凝結(jié)，并形成pH《2的酸液，凝結(jié)液被收集在抽濾瓶3 中。 步驟六，待抽慮瓶3中出現(xiàn)凝結(jié)液，打開濕度計(jì)5，測(cè)定該環(huán)境下的濕度。
權(quán)利要求
一種火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧的方法，其特征在于，該方法包括下列步驟步驟一，調(diào)節(jié)恒溫水浴(2)的溫度，使冷卻水的溫度維持與脫硫系統(tǒng)吸收塔出口凈煙氣的溫度相同；步驟二，打開蠕動(dòng)泵(6)，實(shí)現(xiàn)冷卻水在冷凝管(4)中的循環(huán)流動(dòng)；步驟三，將煙氣采樣槍(7)的采樣端從凈煙氣采樣口1插入到煙囪中軸線的位置，同時(shí)打開煙氣采樣槍上的保溫裝置；步驟四，設(shè)定煙氣采樣器采樣流量q，之后打開煙氣采樣器開關(guān)，將凈煙氣引入冷凝管的內(nèi)管，在冷凝管(4)中煙霧凝結(jié)；步驟五，將冷凝管(4)內(nèi)側(cè)煙霧凝結(jié)液收集在抽濾瓶(3)中；步驟六，待抽慮瓶(3)中出現(xiàn)凝結(jié)液，打開濕度計(jì)(5)，測(cè)定該環(huán)境下的濕度。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧的方法其特征在 于，煙氣采樣器采樣流量q設(shè)定原則是使采樣煙氣在冷凝管中的停留時(shí)間與實(shí)際運(yùn)行的凈 煙氣在煙囪中的停留時(shí)間相同，確定方法如下式中V——火電廠煙囪內(nèi)腔的體積m3 ;Q——火電廠煙氣脫硫系統(tǒng)出口煙氣流量m3/h ;v—冷凝管內(nèi)管內(nèi)腔的體積m3 ;q——煙氣采樣器采樣流量m3/h。
3.實(shí)現(xiàn)權(quán)利要求1所述的一種火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧方法的裝置，其特 征在于，該裝置包括恒溫水浴(2)，抽濾瓶(3)，冷凝管(4)，濕度計(jì)(5)，蠕動(dòng)泵(6)，采樣 槍(7)、煙氣采樣器(8);其連接方式分為水路連接和氣路連接；對(duì)于水路連接蠕動(dòng)泵(6)的進(jìn)水口與恒溫水浴(2)連通，蠕動(dòng)泵(6)出水口與冷凝管(4)的進(jìn)水口 連通，冷凝管(4)的出口與恒溫水浴(2)連通，由蠕動(dòng)泵(6)將恒溫水浴(2)中的恒溫冷卻 水輸送至冷凝管(4)，然后又流回恒溫水浴(2)形成閉路循環(huán)；對(duì)于氣路連接將采樣槍(7)的出氣端與抽濾瓶(3)側(cè)口連通，并密封；抽濾瓶(3)上口與冷凝管(4) 內(nèi)管的下口連通，并密封，抽濾瓶(3)置于恒溫水浴(2)中且內(nèi)含濕度計(jì)(5)，冷凝管(4)內(nèi) 管的上口與采樣器(8)連通，并密封；煙氣經(jīng)過采樣槍(7)從抽濾瓶(3)的側(cè)口進(jìn)入，經(jīng)冷 凝管(4)的內(nèi)管，進(jìn)入煙氣采樣器(8)，從采樣器排氣口流出。
全文摘要
一種火電廠濕法煙氣脫硫系統(tǒng)凈煙氣凝霧的方法，它包括調(diào)節(jié)恒溫水浴的溫度，使冷卻水的溫度維持與脫硫系統(tǒng)吸收塔出口凈煙氣的溫度相同；打開蠕動(dòng)泵；將煙氣采樣槍插入到煙囪中軸線的位置，打開煙氣采樣槍上的保溫裝置；設(shè)煙氣采樣器采樣流量q，將凈煙氣引入冷凝管內(nèi)管，煙氣在冷凝管中凝結(jié)，收集在抽濾瓶(3)中。實(shí)現(xiàn)該方法裝置的蠕動(dòng)泵(6)進(jìn)出水口分別與恒溫水浴(2)和冷凝管(4)進(jìn)水口連通。冷凝管的出口與恒溫水浴連通。采樣槍(7)出氣端與抽濾瓶連通；抽濾瓶上下口分別與冷凝管內(nèi)管下端和采樣器(8)連通。抽濾瓶置于恒溫水浴中且內(nèi)含濕度計(jì)(5)。該方法用于分析和研究凝結(jié)液中各侵蝕因子對(duì)混凝土煙囪腐蝕與腐蝕特性。
文檔編號(hào)B01D53/78GK101721900SQ200910243039
公開日2010年6月9日 申請(qǐng)日期2009年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月22日
發(fā)明者劉靈琴, 李久義, 李進(jìn), 楊彥, 王俊 申請(qǐng)人:北京交通大學(xué)