电站锅炉烟气低温酸露点腐蚀实验装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及电力系统电站锅炉烟气低温腐蚀领域，具体是指电站锅炉烟气低温酸露点腐蚀实验装置。
【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，如果这个问题无法解决，那么烟气余热的深度利用就难以实现。电站锅炉烟气深度余热利用过程中的低温酸露点腐蚀问题是一个复杂的物理化学过程，需综合应用化学、材料、传热传质等多学科知识，进行多学科交叉研究。目前，国内外均未彻底解决低温腐蚀机理问题，常规的减轻低温腐蚀措施通常成本高、加工难度大、影响传热性能，有些则只能减缓但难以彻底解决低温腐蚀问题。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供电站锅炉烟气低温酸露点腐蚀实验装置，该实验装置为解决锅炉低温省煤器的低温腐蚀问题及新型耐腐蚀材料的推广应用提供理论依据与技术支持。
[0004]本发明的上述目的通过如下技术方案来实现的:电站锅炉烟气低温酸露点腐蚀测试用的实验装置，其特征在于:该实验装置包括实验平台、烟气实验管路、皮托管测速仪、降温系统、加热系统、引风机、测量及采集系统以及控制系统，所述烟气实验管路的进口端与出口端同锅炉空预器后烟道相连通，皮托管测速仪设置在烟气实验管路的进口端，烟气实验管路上按照烟气流动方向依次设置有相串联的高温第一换热器、高温第二换热器、低温换热器以及实验段换热器，所述高温第一换热器、高温第二换热器、低温换热器以及所处的管路构成了降温整流段，所述的加热系统设置在烟气实验管路位于实验段换热器与锅炉烟道之间的管段上，所述的降温系统包括高温降温单元以及低温降温单元，所述的高温降温单元分别与高温第一换热器、高温第二换热器相连接，用于对流经高温第一换热器、高温第二换热器的烟气降温，所述的低温降温单元分别与低温换热器以及实验段换热器相连接，用于对流经低温换热器以及实验段换热器的烟气降温，使得实验段换热器内的烟气降至70 0C的低温酸露点腐蚀实验温度，对实验段换热器的管道材料进行低温酸露点腐蚀性进行测试，所述引风机位于烟气实验管路的出口端，所述加热系统将流经实验段换热器后的烟气加热到指定温度后，由引风机引入送入锅炉烟道。
[0005]本发明的实验装置，可以深入探究锅炉尾部烟气低温腐蚀的形成及影响条件，测试在不同烟气条件下材料的耐腐蚀特性，为低温余热利用及低温耐腐蚀研究建立研究基础。
[0006]本发明中，所述的高温第一换热器、高温第二换热器均具有换热管以及可拆卸式的壳体，方便清灰和检查，高温第一换热器、高温第二换热器均为烟气走壳程、水走管程的管壳式换热器，所述的高温降温单元采用风冷式降温单元，所述的风冷式降温单元包括水箱、风冷盘管和吹风机，所述水箱具有两个进水口和两个出水口，其中的一个出水口和一个进水口通过冷却管路相连通，所述的风冷盘管设置在所述冷却管路中，为所述冷却管路的一段管段，所述的吹风机正对风冷盘管，吹出的风用于给风冷盘管降温，冷却管路上还设置有水泵，水箱的另一个进水口分别与高温第一换热器、高温第二换热器中换热管的出口管口相连通，水箱的另一个出水口连接有降温总管路，所述降温总管路中也设置有水泵，所述降温总管路在靠近高温第一换热器、高温第二换热器时分成两路降温支管路，两路降温支管路分别与高温第一换热器、高温第二换热器中换热管的进口管口相连通。
[0007]本发明中的高温降温单元采用风冷盘管降温，保证水温恒定。
[0008]本发明中，所述高温第一换热器、高温第二换热器中的换热管均为翅片管，增强换热效果。
[0009]本发明中，所述的低温换热器、实验段换热器，均具有换热管以及可拆卸式的壳体，方便清灰和检查，低温换热器、实验段换热器均为烟气走壳程、水走管程的管壳式换热器，所述的低温降温单元采用水冷式降温单元，所述的水冷式降温单元包括水冷机，所述水冷机具有两个进水口和一个出水口，该出水口连接有出水总管路，所述出水总管路中设置有水泵，所述出水总管路在靠近低温换热器、实验段换热器时分成两路出口支管路，两路出口支管路分别与低温换热器、实验段换热器中换热管的进口管口相连通，所述水冷机的两个进水口分别与低温换热器、实验段换热器中换热管的出口管口相连通。
[0010]本发明中的低温降温单元采用水冷机降温，保证水温恒定。
[0011]本发明中，所述低温换热器、实验段换热器中的换热管均为翅片管，增强换热效果O
[0012]本发明中，所述的实验平台为水平设置的开口朝向锅炉烟道的U形框架，烟气实验管路为水平设置的与U形框架开口同向的U形管路，所述的烟气实验管路承托在所述的实验平台上。
[0013]本发明中，所述的实验装置还增设有与锅炉烟道呈并联状设置的加气混合器，该加气混合器内可盛装模拟实验用的各种气体，所述加气混合器的两端分别通过管路与所述烟气实验管路的进口端和出口端相连通，该加气混合器在实验装置不在锅炉烟道现场试验时，能够提供各种气体进行模拟实验。
[0014]本发明中，所述的加热系统为电加热系统，加热方式采用加热管或电阻丝加热流经的烟气。
[0015]本发明中，所述的测量及采集系统包括对应设置在各管路上的温度计、压力表、流速及流量传感器。
[0016]与现有技术相比，本发明能够解决燃用劣质煤时锅炉尾部受热面的低温腐蚀问题，本发明所提供的实验装置不但能够直接与电站锅炉烟道连接用于实验，也可以模拟实际锅炉低温省煤器烟气流场，可以深入探究锅炉尾部烟气低温腐蚀的形成及影响条件，测试在不同烟气条件下材料的耐腐蚀特性，为低温余热利用及低温耐腐蚀研究建立研究基础。
【附图说明】
[0017]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。
[0018]图1是本发明电站锅炉烟气低温酸露点腐蚀实验装置的整体结构框图；
[0019]图2是本发明电站锅炉烟气低温酸露点腐蚀实验装置中部分结构的俯视图。
[0020]附图标记说明:
[0021]1、实验平台；2、烟气实验管路；2a、进口端；2b、出口端；
[0022]3、锅炉烟道；4、加气混合器；5、皮托管测速仪；6、高温第一换热器；
[0023]7、高温第二换热器；8、吹风机；9、风冷盘管；10、水箱；
[0024]11、冷却管路；12、降温总管路；13、水泵；14、水泵；
[0025]15、低温换热器；16、实验段换热器；17、水冷机；18、出水总管路；
[0026]19、水泵；20、加热系统；21、引风机
【具体实施方式】
[0027]如图1、图2所示的电站锅炉烟气低温酸露点腐蚀实验装置，该实验装置包括实验平台1、烟气实验管路2、皮托管测速仪5、降温系统、加热系统20、引风机21、测量及采集系统以及控制系统，实验平台I为水平设置的开口朝向锅炉烟道3的U形框架，该实验平台I还具有移动支架，便于移动，烟气实验管路2为水平设置的与U形框架开口同向的U形管路，以保证实验烟气流场满足要求，烟气实验管路2承托在实验平台I上。
[0028]烟气实验管路2的进口端2a与出口端2b同锅炉烟道3相连通，具体是同锅炉空预器后烟道相连通，皮托管测速仪5设置在烟气实验管路2的进口端2a，烟气实验管路2上按照烟气流动方向依次设置有相串联的高温第一换热器6、高温第二换热器7、低温换热器15以及实验段换热器16，高温第一换热器6、高温第二换热器7、低温换热器15以及所处的管路构成了降温整流段，加热系统20设置在烟气实验管路2位于实验段换热器16与锅炉烟道3之间的管段上。
[0029]降温系统包括高温降温单元以及低温降温单元，高温降温单元分别与高温第一换热器6、高温第二换热器7相连接，用于对流经高温第一换热器6、高温第二换热器7的烟气降温，低温降温单元分别与低温换热器15以及实验段换热器16相连接，用于对流经低温换热器15以及实验段换热器16的烟气降温，使得实验段换热器16内的烟气降至70°C的低温酸露点腐蚀实验温度，对实验段换热器16的管道材料进行低温酸露点腐蚀性进行测试，弓丨风机21位于烟气实验管路2的出口端2b，加热系统20将流经实验段换热器16后的烟气加热到指定温度后，由引风机21引入送入锅炉烟道3。
[0030]本实施例中，高温第一换热器6及其所处的管路为降温整流I段，高温第二换热器7及其所处的管路为降温整流II段，低温换热器15及其所处的管路为降温整流III段，降温整流I段、降温整流II段以及降温整流III段构成了整个的降温整流段。实验段换热器16及其所处的管路为实验段。
[0031]本实施例中，高温第一换热器6、高温第二换热器7、低温换热器15和实验段换热器16均具有换热管以及可拆卸式的壳体，方便清灰和检查，高温第一换热器6、高温第二换热器7、低温换热器15和实验段换热器16均为烟气走壳程、水走管程的管壳式换热器，高温第一换热器6、高温第二换热器7、低温换热器15和实验段换热器16中的换热管均为翅片管，增强换热效果。
[0032]高温降温单元采用风冷式降温单元，风冷式降温单元包括水箱10、风冷盘管9和吹风机8，水箱10具有两个进水口和两个出水口，其中的一个出水口和一个进水口通过冷却管路11相连通，风冷盘管9设置在冷却管路11中，为冷却管路11的一段管段，吹风机8正对风冷盘管9，吹出的风用于给风冷盘管9降温，冷却管路11上还设置有水泵13，水箱10的另一个进水口分别与高温第一换热器6、高温第二换热器7中换热管的出口管口相连通，水箱10的另一个出水口连接有降温总管路12，降温总管路12中也设置有水泵14，降温总管路12在靠近高温第一换热器6、高温第二换热器7时分成两路降温支管路