PDF《一种新的酸露点计算式及其现场实验验证》

600 MW 机组为参照, 第4期李加护 等 一种新的酸露点计算式及其现场实验验证

111 http://www.rlfd.com.cn 对3种锅炉尾部烟气的余热回收系统进行了经济性 分析.Wang C 等[7] 以超超临界 2*600 MW 机组为 例,对脱硫塔前加装余热回收装置进行了研究.朱 建跃等[8] 指出余热回收虽能达到节能减排的目的, 但同时也带来了受热面低温腐蚀的风险,其中烟气 酸露点是造成受热面低温腐蚀的最主要因素. 化石燃料在燃烧过程中,其含有的硫元素会发 生氧化反应生成 SO

2、 SO3 等硫氧化物. 烟气中 SO3 可溶于水蒸气形成硫酸蒸气,当含有微量硫酸蒸气 的烟气流经低温受热面时,部分硫酸蒸气会发生冷 凝形成硫酸,沉积在受热面上,这是引起低温受热 面堵塞、腐蚀等危害的重要原因[9].烟气中硫酸蒸 气开始冷凝时的温度称为烟气酸露点,准确计算或 测量烟气酸露点,对避免低温腐蚀有重要意义.众 学者对酸露点计算方法进行了大量研究,并根据不 同模型提出了多种酸露点计算式[10-13] .然而,近些 年来,部分学者[14] 通过现场测量发现,常见酸露点 计算式的预测结果明显高于其实际数值,这在一定 程度上对余热回收装置的设计与运行失去了指导 意义,因此提高酸露点预测精度十分必要. 本文在分析比较几种常用酸露点计算式的基 础上,对文献[15]中模拟烟气的酸露点实测数据进 行拟合,得出一个精度更高的酸露点计算式,在与 理论计算和相关测量数据进行对比的同时,通过某 电厂烟气酸露点现场实验对该拟合式进行了验证.

1 常见酸露点计算式与拟合式 国内外相关学者对酸露点预测方法进行了大 量研究,并根据不同模型提出了多种酸露点计算 式.计算式可大致分为两类[13,16] :一类是依据大量 现场测量数据拟合得出的计算式,如P.А.Леpoeян 计算式;

另一类是通过热力学理论推导及试验数据 得到的计算式[15] ,如A.G.Okkes 计算式.国内外酸 露点 tadp 计算式多达几十种,其中国内文献引用频 率较高的计算式汇总见表 1. 表1常见酸露点计算式汇总 Tab.1 Summary of common acid dew point calculation formulas 计算式形式 编号 Verhoff &

Branchero[2] (1) A.G.Okkes[12] (2) Neubauer[17] (3) Halstead[13] (4) Haase &

Borgmann[14-15] (5) И.A.BapaHoB[14-15] (6) Mü ller[16,18] (7) Ohtsuka[16,18-19] (8) P.А.Леpoeян[20] (9) 注:1)a 为与烟气中水蒸气体积分数相关的常数.当水蒸气体积分数为 5%时,a=184;

当水蒸气体积分数为 10%时,a=194;

当水蒸气体积分数 为15%时,a=201.?为与炉膛出口过量空气系数有关的常数,一般工程计算取 125.αfh 为飞灰份额,煤粉炉取 0.8~0.9. 2) 为烟气中水蒸气分压, Pa;

为烟气中 SO3 分压, Pa;

为烟气中水蒸气分压, 0.1 MPa;

为烟气中 SO3 分压, 0.1 MPa. 3) 为烟气中硫酸蒸气体积分数,mL/m3;

为烟气中 SO3 体积分数,mL/m3;

为烟气中水蒸气体积分数,%;

为烟气 中水蒸气分压,MPa;

为烟气中 SO3 体积分数,%. 4)Szs 为折算硫分,Szs=4 187Sar/Qnet,其中 Sar 为收到基硫分,Qnet 为收到基低位发热量.Azs 为折算灰分,Azs=4 187Sar/Qnet,其中 Aar 为收到基 灰分. 1.1 常见酸露点计算式分析与比较 本文以烟气真空度为

800 Pa,水蒸气体积分数 为90 mL/L 的烟气为基准,计算烟气中 SO3 不同体 积分数下的酸露点.当使用 P.А.Леpoeян 计算式获 得酸露点数值分布状况时, 假定烟气中约 1%的SO2 会被进一步氧化为 SO3, 当烟气温度低于