一种燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统及检测方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及能源电力行业中烟气酸露点的检测设备和方法，具体是指一种燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统及检测方法。
【背景技术】
[0002]鉴于“十二五”期间国家明确提出要在余热余压资源丰富行业全面推广余热余压回收利用技术，推进低品质热源的回收利用，形成能源的梯级综合利用。而目前制约电站锅炉烟气低温余热利用的关键是金属材料的酸露点腐蚀问题，烟气酸露点作为烟气余热余压回收利用技术设计的重要指标，对于机组的经济性及安全性运行产生重要的影响。
[0003]现阶段使用的酸露点检测装置主要是使用电流法对石化行业的高含硫量、低含尘量的烟气进行检测，而针对燃煤电站锅炉尾部低含硫量、高含尘量的烟气则偏差较大。同时，由于烟气酸露点的大小不仅受到机组运行条件的影响，还与燃料的煤质条件密切相关，通过经验公式估算烟气酸露点的大小，得到的酸露点相互之间差异较大，很难起到很好的指导作用。因此通过实验手段，从现场直接获取烟气的酸露点对机组的设计和运行将有重要意义。
【发明内容】
[0004]本发明的目的之一是提供一种燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统，该检测系统能够从现场直接获取烟气的酸露点，对电站机组的设计和安全运行都有重要的指导意义。
[0005]本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的:一种燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统，其特征在于:所述的检测系统包括取样装置、测量装置、辅助装置、PH测试仪和控制器，所述的取样装置包括石棉滤网管路、精密防尘罩管路及电加热管路，石棉滤网管路与精密防尘罩管路呈并联设置，石棉滤网管路与精密防尘罩管路各自的一端用于与燃煤电站锅炉烟道相连通，另一端相交汇于电加热管路的进口端，电加热管路还旁支一支空气进气管路，电加热管路与电加热器相连接；所述的测量装置包括测试箱，测试箱与电加热管路的出口端相连通，测试箱与烟气流动方向相平行的一侧嵌装有透明的观察玻璃窗，观察玻璃窗后放置有快拍相机，快拍相机与显示屏相连接，测试箱还内置有吹灰器，测试箱与嵌装观察玻璃窗相对的一侧内置有冷镜，冷镜的下方安装有测温仪，冷镜的正面正对观察玻璃窗，背面与嵌装在测试箱侧面的制冷堆相贴合，制冷堆还与水冷散热单元相接触；所述的辅助装置包括排出管路，排出管路与测试箱相连通，排出管路上沿烟气流动方向依次串联有汽水分离器、干燥机和排出管路真空泵，上述各管路上均设置有阀；所述的控制器分别与所述的电加热器、快拍相机、测温仪、制冷堆、显示屏相连接。
[0006]本发明中，所述石棉滤网管路在靠近燃煤电站锅炉烟道的管段内置有石棉滤网，所述精密防尘罩管路在靠近燃煤电站锅炉烟道的管段内置有精密防尘罩。
[0007]本发明中，所述的快拍相机优选10倍光学变焦快拍相机。
[0008]本发明中，所述的显示屏优选液晶显示屏。
[0009]本发明中，所述的吹灰器通过吹灰器管路与所述的电加热管路相连通，所述的吹灰器管路上还设置有吹灰器阀门和吹灰器真空泵。
[0010]本发明中，所述的测温仪为PT100铂电阻，PT100铂电阻通过线路与所述的控制器相连接。
[0011]本发明中，所述的制冷堆优选三级制冷堆，所述的三级制冷堆由三片大小不同的半导体制冷片堆叠组成。
[0012]本发明中，所述的三级制冷堆还安装有过热开关。
[0013]本发明中，所述的水冷散热单元包括散热水板、散热水排和水泵，所述散热水板与制冷堆紧密接触，散热水板中流动的水带走制冷堆的热量，散热水排与散热水板相贴紧，用于为散热水板散热，水泵用于驱动水流形成循环。
[0014]本发明中，所述的pH测试仪优选3-star便携式pH仪。
[0015]本发明的目的之二是提供一种燃煤电站锅炉烟气酸露点检测方法，该检测方法操作简单，能够从现场直接获取烟气的酸露点，检测结果准确。
[0016]本发明的这一目的通过如下技术方案来实现的:一种燃煤电站锅炉烟气酸露点检测方法，其特征在于，该检测方法包括如下步骤:
[0017]预检测步骤:
[0018](I)关闭石棉滤网管路和精密防尘罩管路，开通空气进气管路和排出管路上的真空泵，通过电加热器接通电加热管路对空气进行加热，热空气通过流动对系统进行预热，待冷镜温度超过120°C，完成系统预热；
[0019](2)关闭空气进气管路，打开石棉滤网管路抽取烟气，待冷镜温度与周围烟气温度达到换热平衡，稳定在120°C时，通过控制器调节制冷堆功率对冷镜进行降温，设定冷镜初始温度为75°C，然后再通过控制器调节制冷堆功率对冷镜降温，每次对冷镜降温5°C，同时开启快拍相机对冷镜表面进行拍照，若观察冷镜上有飞灰沉积，启动吹灰器对冷镜进行表面吹灰，快拍相机通过控制器将图片传输至显示屏，待烟气持续冲刷冷镜30min，观察冷镜表面酸凝结引起的飞灰粘附，若没有发现有飞灰黏附冷镜表面，则继续降低冷镜温度，每次对冷镜降温5°C，直到发现冷镜表面有飞灰黏附，取出冷镜，用pH测试仪检测冷镜表面黏附飞灰的酸碱性，如检测不到酸碱性，则继续降低冷镜温度，每次对冷镜降温5°C，直至检测到酸性；如检测到酸性，则记录下此时的冷镜温度为Tl，由此粗略判断烟气酸露点温度范围在Tl?T1+5°C范围内，完成预检测，然后进行如下的精确检测；
[0020]精确检测步骤:
[0021](I)将冷镜取出擦拭干净重新装回，开通空气进气管路，关闭石棉滤网管路，通过电加热器接通电加热管路对空气进行加热，热空气通过流动对系统进行预热，待冷镜温度超过120°C，完成系统预热；
[0022](2)关闭空气进气管路，开打精密防尘罩管路抽取烟气，待冷镜温度与周围烟气温度达到换热平衡，稳定在120°C时，通过控制器调节制冷堆功率对冷镜进行降温，将冷镜温度设定为T1+3°C，然后再通过控制器调节制冷堆功率对冷镜降温，每次对冷镜降温5°C，同时开启快拍相机对冷镜表面进行拍照，当观察到冷镜表面有液滴凝结时，待烟气持续冲刷冷镜30min，记录下此时的冷镜温度，用pH测试仪检测冷镜表面凝结液滴的酸碱性，如检测到酸性，则表明该温度下有酸液凝结；如检测结果不是酸性，则继续降低冷镜温度，每次对冷镜降温l°c，直至冷镜表面有酸液凝结，记录此时的温度为TA，当检测到有酸液凝结后，以该酸凝结的温度点TA为基础温度，对冷镜进行升温，每次升温1°C，继续观察冷镜表面酸液的凝结状况，直至冷镜表面无酸液凝结为止，记录此时的温度为TB，从而得到烟气酸露点温度的范围在TA至TB的范围内，温度TB点即为烟气酸露点温度的上限值。
[0023]与现有技术相比，本发明所提供的燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统及检测方法，能够直接抽取锅炉尾部烟气进行检测，从现场直接获取烟气的酸露点，可以解决燃煤电站锅炉尾部低温烟气酸露点预测问题，对机组的设计和安全运行都将有重要意义。
【附图说明】
[0024]下面结合附图和【具体实施方式】对本发明做进一步详细说明。
[0025]附图1为本发明燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统的整体结构俯视图；
[0026]附图2为本发明燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统中测量装置的俯视图。
[0027]附图标记说明:
[0028]1、石棉滤网；2、精密除尘罩；3、石棉滤网管路；4、精密除尘罩管路；
[0029]5、石棉滤网管路阀门；6、精密除尘罩管路阀门；7、空气进气阀门；
[0030]8、吹灰器阀门；9、吹灰器真空泵；10、电加热管路；11、观察玻璃窗；
[0031]12、快拍相机；13、显示屏；14、吹灰器；15、测试箱；16、冷镜；
[0032]17、三级制冷堆；171、过热开关；18、水冷散热单元；181、散热水板；
[0033]19、汽