電站鍋爐煙氣低溫酸露點腐蝕實驗裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及電力系統電站鍋爐煙氣低溫腐蝕領域，具體是指電站鍋爐煙氣低溫酸露點腐蝕實驗裝置。
【背景技術】
[0002]鑒于“十二五”期間國家明確提出“要在余熱余壓資源豐富行業全面推廣余熱余壓回收利用技術，推進低品質熱源的回收利用，形成能源的梯級綜合利用。”而目前制約電站鍋爐煙氣低溫余熱利用的關鍵是金屬材料的酸露點腐蝕問題，如果這個問題無法解決，那么煙氣余熱的深度利用就難以實現。電站鍋爐煙氣深度余熱利用過程中的低溫酸露點腐蝕問題是一個復雜的物理化學過程，需綜合應用化學、材料、傳熱傳質等多學科知識，進行多學科交叉研究。目前，國內外均未徹底解決低溫腐蝕機理問題，常規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。
【發明內容】
[0003]本發明的目的是提供電站鍋爐煙氣低溫酸露點腐蝕實驗裝置，該實驗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用提供理論依據與技術支持。
[0004]本發明的上述目的通過如下技術方案來實現的:電站鍋爐煙氣低溫酸露點腐蝕測試用的實驗裝置，其特征在于:該實驗裝置包括實驗平臺、煙氣實驗管路、皮托管測速儀、降溫系統、加熱系統、引風機、測量及采集系統以及控制系統，所述煙氣實驗管路的進口端與出口端同鍋爐空預器后煙道相連通，皮托管測速儀設置在煙氣實驗管路的進口端，煙氣實驗管路上按照煙氣流動方向依次設置有相串聯的高溫第一換熱器、高溫第二換熱器、低溫換熱器以及實驗段換熱器，所述高溫第一換熱器、高溫第二換熱器、低溫換熱器以及所處的管路構成了降溫整流段，所述的加熱系統設置在煙氣實驗管路位于實驗段換熱器與鍋爐煙道之間的管段上，所述的降溫系統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，用于對流經高溫第一換熱器、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換熱器以及實驗段換熱器相連接，用于對流經低溫換熱器以及實驗段換熱器的煙氣降溫，使得實驗段換熱器內的煙氣降至70 0C的低溫酸露點腐蝕實驗溫度，對實驗段換熱器的管道材料進行低溫酸露點腐蝕性進行測試，所述引風機位于煙氣實驗管路的出口端，所述加熱系統將流經實驗段換熱器后的煙氣加熱到指定溫度后，由引風機引入送入鍋爐煙道。
[0005]本發明的實驗裝置，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。
[0006]本發明中，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冷式降溫單元，所述的風冷式降溫單元包括水箱、風冷盤管和吹風機，所述水箱具有兩個進水口和兩個出水口，其中的一個出水口和一個進水口通過冷卻管路相連通，所述的風冷盤管設置在所述冷卻管路中，為所述冷卻管路的一段管段，所述的吹風機正對風冷盤管，吹出的風用于給風冷盤管降溫，冷卻管路上還設置有水泵，水箱的另一個進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，水箱的另一個出水口連接有降溫總管路，所述降溫總管路中也設置有水泵，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口管口相連通。
[0007]本發明中的高溫降溫單元采用風冷盤管降溫，保證水溫恒定。
[0008]本發明中，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，增強換熱效果。
[0009]本發明中，所述的低溫換熱器、實驗段換熱器，均具有換熱管以及可拆卸式的殼體，方便清灰和檢查，低溫換熱器、實驗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，所述水冷機具有兩個進水口和一個出水口，該出水口連接有出水總管路，所述出水總管路中設置有水泵，所述出水總管路在靠近低溫換熱器、實驗段換熱器時分成兩路出口支管路，兩路出口支管路分別與低溫換熱器、實驗段換熱器中換熱管的進口管口相連通，所述水冷機的兩個進水口分別與低溫換熱器、實驗段換熱器中換熱管的出口管口相連通。
[0010]本發明中的低溫降溫單元采用水冷機降溫，保證水溫恒定。
[0011]本發明中，所述低溫換熱器、實驗段換熱器中的換熱管均為翅片管，增強換熱效果O
[0012]本發明中，所述的實驗平臺為水平設置的開口朝向鍋爐煙道的U形框架，煙氣實驗管路為水平設置的與U形框架開口同向的U形管路，所述的煙氣實驗管路承托在所述的實驗平臺上。
[0013]本發明中，所述的實驗裝置還增設有與鍋爐煙道呈并聯狀設置的加氣混合器，該加氣混合器內可盛裝模擬實驗用的各種氣體，所述加氣混合器的兩端分別通過管路與所述煙氣實驗管路的進口端和出口端相連通，該加氣混合器在實驗裝置不在鍋爐煙道現場試驗時，能夠提供各種氣體進行模擬實驗。
[0014]本發明中，所述的加熱系統為電加熱系統，加熱方式采用加熱管或電阻絲加熱流經的煙氣。
[0015]本發明中，所述的測量及采集系統包括對應設置在各管路上的溫度計、壓力表、流速及流量傳感器。
[0016]與現有技術相比，本發明能夠解決燃用劣質煤時鍋爐尾部受熱面的低溫腐蝕問題，本發明所提供的實驗裝置不但能夠直接與電站鍋爐煙道連接用于實驗，也可以模擬實際鍋爐低溫省煤器煙氣流場，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。
【附圖說明】
[0017]下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明做進一步詳細說明。
[0018]圖1是本發明電站鍋爐煙氣低溫酸露點腐蝕實驗裝置的整體結構框圖；
[0019]圖2是本發明電站鍋爐煙氣低溫酸露點腐蝕實驗裝置中部分結構的俯視圖。
[0020]附圖標記說明:
[0021]1、實驗平臺；2、煙氣實驗管路；2a、進口端；2b、出口端；
[0022]3、鍋爐煙道；4、加氣混合器；5、皮托管測速儀；6、高溫第一換熱器；
[0023]7、高溫第二換熱器；8、吹風機；9、風冷盤管；10、水箱；
[0024]11、冷卻管路；12、降溫總管路；13、水泵；14、水泵；
[0025]15、低溫換熱器；16、實驗段換熱器；17、水冷機；18、出水總管路；
[0026]19、水泵；20、加熱系統；21、引風機
【具體實施方式】
[0027]如圖1、圖2所示的電站鍋爐煙氣低溫酸露點腐蝕實驗裝置，該實驗裝置包括實驗平臺1、煙氣實驗管路2、皮托管測速儀5、降溫系統、加熱系統20、引風機21、測量及采集系統以及控制系統，實驗平臺I為水平設置的開口朝向鍋爐煙道3的U形框架，該實驗平臺I還具有移動支架，便于移動，煙氣實驗管路2為水平設置的與U形框架開口同向的U形管路，以保證實驗煙氣流場滿足要求，煙氣實驗管路2承托在實驗平臺I上。
[0028]煙氣實驗管路2的進口端2a與出口端2b同鍋爐煙道3相連通，具體是同鍋爐空預器后煙道相連通，皮托管測速儀5設置在煙氣實驗管路2的進口端2a，煙氣實驗管路2上按照煙氣流動方向依次設置有相串聯的高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7、低溫換熱器15以及實驗段換熱器16，高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7、低溫換熱器15以及所處的管路構成了降溫整流段，加熱系統20設置在煙氣實驗管路2位于實驗段換熱器16與鍋爐煙道3之間的管段上。
[0029]降溫系統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，用于對流經高溫第一換熱器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換熱器15以及實驗段換熱器16相連接，用于對流經低溫換熱器15以及實驗段換熱器16的煙氣降溫，使得實驗段換熱器16內的煙氣降至70°C的低溫酸露點腐蝕實驗溫度，對實驗段換熱器16的管道材料進行低溫酸露點腐蝕性進行測試，弓丨風機21位于煙氣實驗管路2的出口端2b，加熱系統20將流經實驗段換熱器16后的煙氣加熱到指定溫度后，由引風機21引入送入鍋爐煙道3。
[0030]本實施例中，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，低溫換熱器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段構成了整個的降溫整流段。實驗段換熱器16及其所處的管路為實驗段。
[0031]本實施例中，高溫第一換熱器6、高溫第二換熱器7、低溫換熱器15和實驗段換熱器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、低溫換熱器15和實驗段換熱器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、低溫換熱器15和實驗段換熱器16中的換熱管均為翅片管，增強換熱效果。
[0032]高溫降溫單元采用風冷式降溫單元，風冷式降溫單元包括水箱10、風冷盤管9和吹風機8，水箱10具有兩個進水口和兩個出水口，其中的一個出水口和一個進水口通過冷卻管路11相連通，風冷盤管9設置在冷卻管路11中，為冷卻管路11的一段管段，吹風機8正對風冷盤管9，吹出的風用于給風冷盤管9降溫，冷卻管路11上還設置有水泵13，水箱10的另一個進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的另一個出水口連接有降溫總管路12，降溫總管路12中也設置有水泵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時分成兩路降溫支管路