一种防腐蚀的低低温省煤器

本发明属于省煤器，具体涉及一种防腐蚀的低低温省煤器。

背景技术：

1、2022年全国能源消费总量54.1亿吨标准煤，占能源消费总量的56.2％。比上年多了0.3个百分点，煤炭是我国能源的主要来源。锅炉是燃烧煤炭的设备，低低温省煤器是电站锅炉尾部的换热器，主要由管道组成。在管道中通入热水，烟气余热将热水加热成汽包压力下的饱和水的受热面，有效利用了燃煤产生的热能，提高能源效率。

2、煤炭中含有大量的硫元素，燃烧产生的so2、so3后会随着烟气进入锅炉尾部。当低于酸露点时，烟气中的so3容易冷凝成硫酸溶液，对管束造成腐蚀。研究人员建议出口温度应该在135℃以上，以减少so3冷凝量。而低低温省煤器设计出口温度为90℃，并且实际运行中往往会低于该温度，低温腐蚀时有发生。烟气中水分含量较大也会造成酸露点升高，使省煤器管束更容易发生腐蚀。

3、低低温省煤器前侧温度较高，低于酸露点的情况较少，前侧不容易受酸性溶液的破坏，而后半段温度较低，酸性溶液容易对管壁产生破坏，且在此处烟气流动速度较慢，容易积灰。

技术实现思路

1、为了克服以上问题，本发明的目的在于提供一种防腐蚀的低低温省煤器。

2、为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

3、一种防腐蚀的低低温省煤器，包括省煤器主体、换热管束，所述换热管束设置两组，位于省煤器主体内部，且两组换热管束分别靠近省煤器主体的进气口与出气口处，所述防腐蚀的低低温省煤器还包括温度传感器、烟气采集管与naoh粉末喷射管与高压气体喷头，所述烟气采集管与naoh粉末喷射管设置于两组换热管束之间，所述温度传感器与高压气体喷头位于省煤器主体内部的后半段；

4、所述烟气采集管通过过滤器连接烟气分析仪，所述烟气分析仪用于检测采集气体的成分及含量；

5、所述naoh粉末喷射管连接naoh粉末下料箱的出料端，所述naoh粉末下料箱的进气端以及高压气体喷头的进气端通过电磁换向阀连接空气压缩机；

6、所述空气压缩机、烟气分析仪、naoh粉末下料箱、电磁换向阀、温度传感器均与控制终端电性连接；

7、所述控制终端用于控制电磁换向阀的切换、空气压缩机的开关，以及根据烟气分析仪及温度传感器测得的烟气数据与温度数据，计算出冷凝的硫酸的量和空气中的水分，并根据计算出的冷凝的硫酸的量和空气中的水分，控制naoh粉末下料箱下料相应的naoh粉末量。

8、作为一种可能的实施方式，进一步，所述烟气采集管包括回形管，所述回形管的各边上均设置有烟气采集口，所述回形管通过过滤器连接烟气分析仪。

9、作为一种可能的实施方式，进一步，所述naoh粉末喷射管包括回形管件，所述回形管件的各边上均匀设置有naoh粉末喷射口，所述回形管件连接naoh粉末下料箱的出料端。

10、作为一种可能的实施方式，进一步，所述naoh粉末下料箱包括箱体、隔板、电动下料阀、电子天平，所述箱体的左右两侧分别设置有出料端与进气端，所述隔板将箱体分隔为上下两空腔，上空腔用于存储naoh粉末，所述隔板上设置有下料口，所述下料口处安装有电动下料阀，所述电子天平设置于箱体下空腔底部。

11、作为一种可能的实施方式，进一步，所述箱体的出料端侧设置有导流板。

12、作为一种可能的实施方式，进一步，所述电子天平的上表面不高于出料端与进气端。

13、作为一种可能的实施方式，进一步，所述过滤器通过抽气泵连接烟气分析仪，所述抽气泵的输入端连接过滤器的输出端，所述抽气泵的输出端连接烟气分析仪。

14、本发明还提供一种基于上述防腐蚀的低低温省煤器的控制方法，包括：

15、在预设时间间隔下，通过烟气采集管采集烟气，烟气经过滤器过滤后输入烟气分析仪，烟气分析仪分析烟气的成分及含量，并将烟气数据传输至控制终端；

16、温度传感器采集烟气的温度，并将温度数据传输至控制终端；

17、控制终端根据烟气数据与温度数据，计算出冷凝的硫酸的量和空气中的水分，并根据计算出的冷凝的硫酸的量和空气中的水分，控制naoh粉末下料箱下料相应的naoh粉末量；

18、控制终端控制空气压缩机开启，naoh粉末下料箱下料的naoh粉末通过回形管件上的naoh粉末喷射口喷洒进省煤器中，naoh粉末随着烟气流动与后侧省煤器及管束表面的硫酸溶液发生中和反应；

19、预设时长后，控制终端控制制电磁换向阀进行切换，使空气压缩机与高压气体喷头相连通，空气压缩机的压缩气体通过高压气体喷头喷出，清除中和反应后的产物以及积灰。

20、相比现有技术，本发明具有如下有益效果：

21、本发明通过空气压缩机、naoh粉末下料箱与naoh粉末喷射管将naoh粉末喷洒进省煤器中，naoh粉末随着烟气流动与后侧省煤器以及管束表面的硫酸溶液发生中和反应，以去除管道表面的硫酸，并借助naoh极易吸湿的特性，吸收烟气中的水分，降低酸露点，从而减少低温腐蚀。

22、本发明通过配置烟气分析仪以及温度传感器，监测省煤器内部烟气中各物质含量以及温度，并根据烟气数据与温度数据，计算出冷凝的硫酸的量和空气中的水分，进而得出最佳naoh粉末喷洒量，以实现烟气中水分的充分去除，以及后侧省煤器与管束表面的硫酸溶液的充分中和，从而有效减小低温腐蚀。

23、本发明还集成了吹灰功能，能够实现换热管表面飞灰以及酸碱中和后产物的有效清除。

技术特征：

1.一种防腐蚀的低低温省煤器，包括省煤器主体(1)、换热管束(2)，所述换热管束(2)设置两组，位于省煤器主体(1)内部，且两组换热管束(2)分别靠近省煤器主体(1)的进气口(101)与出气口(102)处，其特征在于，所述防腐蚀的低低温省煤器还包括温度传感器、烟气采集管(3)与naoh粉末喷射管(4)与高压气体喷头(8)，所述烟气采集管(3)与naoh粉末喷射管(4)设置于两组换热管束(2)之间，所述温度传感器与高压气体喷头(8)位于省煤器主体(1)内部的后半段；

2.根据权利要求1所述的一种防腐蚀的低低温省煤器，其特征在于，所述烟气采集管(3)包括回形管(31)，所述回形管(31)的各边上均设置有烟气采集口(32)，所述回形管(31)通过过滤器(5)连接烟气分析仪(6)。

3.根据权利要求1所述的一种防腐蚀的低低温省煤器，其特征在于，所述naoh粉末喷射管(4)包括回形管件(41)，所述回形管件(41)的各边上均匀设置有naoh粉末喷射口(42)，所述回形管件(41)连接naoh粉末下料箱(7)的出料端。

4.根据权利要求1所述的一种防腐蚀的低低温省煤器，其特征在于，所述naoh粉末下料箱(7)包括箱体(71)、隔板(72)、电动下料阀(73)、电子天平(74)，所述箱体(71)的左右两侧分别设置有出料端(711)与进气端(712)，所述隔板(72)将箱体(71)分隔为上下两空腔，上空腔用于存储naoh粉末，所述隔板(72)上设置有下料口，所述下料口处安装有电动下料阀(73)，所述电子天平(74)设置于箱体(71)下空腔底部。

5.根据权利要求1所述的一种防腐蚀的低低温省煤器，其特征在于，所述箱体(71)的出料端(711)侧设置有导流板(75)。

6.根据权利要求1所述的一种防腐蚀的低低温省煤器，其特征在于，所述电子天平(74)的上表面不高于出料端(711)与进气端(712)。

7.根据权利要求1所述的一种防腐蚀的低低温省煤器，其特征在于，所述过滤器(5)通过抽气泵连接烟气分析仪(6)，所述抽气泵的输入端连接过滤器(5)的输出端，所述抽气泵的输出端连接烟气分析仪(6)。

8.一种如权利要求1～7所述的防腐蚀的低低温省煤器的控制方法，其特征在于，包括：

技术总结
本发明公开了一种防腐蚀的低低温省煤器，包括省煤器主体、换热管束，换热管束设置两组，两组换热管束分别靠近省煤器主体的进气口与出气口处，防腐蚀的低低温省煤器还包括温度传感器、烟气采集管与NaOH粉末喷射管与高压气体喷头，烟气采集管与NaOH粉末喷射管设置于两组换热管束之间，温度传感器与高压气体喷头位于省煤器主体内部的后半段；烟气采集管通过过滤器连接烟气分析仪；NaOH粉末喷射管连接NaOH粉末下料箱的出料端，NaOH粉末下料箱的进气端以及高压气体喷头的进气端通过电磁换向阀连接空气压缩机，本发明提供的防腐蚀的低低温省煤器能够有效去除管道表面的硫酸，并借助NaOH极易吸湿的特性，吸收烟气中的水分，降低酸露点，从而减少低温腐蚀。

技术研发人员：杨超群,龚凌诸,史荣会,李玉琪,余根鼎,郑志功,陈荣国,郑闽锋,戴贵龙
受保护的技术使用者：福建理工大学
技术研发日：
技术公布日：2024/5/10