燃煤锅炉烟气露点温度确定方法的分析
燃煤锅炉烟气露点温度确定方法的分析
或ｓｚ ２ Ｏ ＋０
Ｓ ３ ｏ ０ ＋［ ］
（） ５
锅炉烟气通 道 内 的催 化剂 主要 是 灰 中的 Ｖ Ｏ 和 ２５ Ｆｚ ３催化作用的主要温度范 围为 （２ ～６ ５ ℃ ， ｅ ， ｏ ４５ ２ ） 在该
对于烟气露点的计算前人 总结 了很 多的方法 ， 比较
简单且 使 用较 多 的方 法如 下 ， （ ） （） （ ） 式 ６ 、７ 、８ 分别 是 前 苏 联 ７ 标准、８ ３ ９ 标准推荐公式 ， 以及我 国冯俊凯院士 的计 算公式 。
、
越有利 ， Ｓ ２ 使 ｏ 转化成 ｓ ３ ｏ 的生成量增 大； 相反如果 燃
关 系进行 了实 验研 究 ， 一 个 相 当大 的 浓 度 范 围 内 ｓ 在 ｏｚ
应对 ｓ 生成的影响将有利于低温腐蚀的防治。 （ ） 化反 应 ２催
Ｓ２ ｏ 在有触媒的作用下将转化为 ｓ ３反应如下 ： ｏ，
Ｓ２ ２ ０ 十ｏ Ｓ Ｏ３ （） ４
对露点温度的影响较小 ， 其波动范 围不超过 １ 所 以其 Ｋ， 对烟气露点温度 的影 响可以忽略不计。同样人们对 ＨＣ ｌ
原因 ， 因此确定烟气露 点便成 为解决 低温腐蚀和堵灰问题的主要依据。本文对影 响测量装 置准确性 的一些 因素 进行 了分析 ， 为烟气 露点测 量装置 的
测量准确性提供指导 。
关键词 ： 烟气露点 ； 量方 法 ； 测 准确性
１ 烟气 露 点 温度 的影 响 因素 烟气 中 的 Ｓ ２ ＨＣ 、 ｏ 和 Ｓ 被认 为是 可 能 影 响 Ｏ 、 ｌＨＣ ａ ’ｆｒｄＢｏｌ — ｅ
石 丽 国 石 立 红 王 长 权 张 树 坡
烟气酸露点温度
烟气酸露点温度一、什么是烟气酸露点温度？烟气酸露点温度（Acid Dew Point Temperature of Flue Gas）是指烟气中所含的酸性物质达到使烟气中水分饱和的温度。
当烟气中水分达到饱和时，其中的酸性物质就会以露点的形式转化为酸性水或水蒸气。
烟气酸露点温度一般用于描述燃烧过程中烟气中腐蚀物质的行为，对于设计和运行烟气净化系统以及保护设备的腐蚀问题具有重要意义。
二、烟气酸露点温度的影响因素烟气酸露点温度受到多种因素的影响，下面列举了一些主要的影响因素：1.烟气中的酸性物质浓度：烟气中含有的酸性物质浓度越高，烟气的酸露点温度就越低。
常见的燃煤烟气中含有的酸性物质有二氧化硫、氯化氢等。
2.烟气中的水分含量：烟气中水分的增加会降低烟气的酸露点温度。
这是因为水分会与酸性物质发生反应、溶解，使得烟气中的酸性物质浓度降低。
3.烟气温度：烟气温度的升高会导致烟气的酸露点温度升高。
这是由于烟气温度的升高会使酸性物质的溶解度降低。
4.烟气中的其他成分：烟气中还含有各种其他成分，如粉尘、氧气等，它们对烟气的酸露点温度也会产生一定的影响。
三、烟气酸露点温度的测量方法为了准确测量烟气酸露点温度，常用的方法是采用冷凝法或露点仪。
下面介绍几种常见的测量方法：1.冷凝法：冷凝法是通过将烟气冷却至露点温度以下的温度，使酸性物质在冷凝器内发生冷凝，进而测定酸露点温度。
这种方法能够较准确地测量酸露点温度，但需要较为复杂的设备和操作步骤。
2.露点仪：露点仪是一种简便的测量烟气酸露点温度的设备。
它通过检测烟气中水分的露点温度，间接地反映酸露点温度。
露点仪操作简单，适用于现场实时监测。
3.其他方法：还有一些其他的测量方法，如红外线吸收法、电化学法等。
它们各自具有不同的特点和适用范围，可根据具体情况选择合适的方法进行测量。
四、烟气酸露点温度的应用烟气酸露点温度在多个领域有着广泛的应用，下面介绍几个主要的应用领域：1.电力行业：在电力行业中，燃煤发电是主要的发电方式之一。
对燃煤锅炉烟气酸露点温度现行计算方法的述评和优化改进问题探讨
篡 圜
对 燃煤锅炉烟气酸 露点 温度现行计算方法 的述评和优 化改进 问题探讨
张建 中
（ 中国电力建 设工程咨询公 司华 东技 术 中心 ，上 海 ２ ０ ３ ） ０ １７
摘
要 ：在确 定燃煤 机组烟 气酸露点 温度 时 ，国内广 泛 引用 了前苏联 文献 中的计算方 法，但
实践 情况表 明其计算结 果大 多存在偏 高现 象。本文对前 苏联 文献 中两种主要 的计算 方法进行 了探 源核 查和 比较 ，认 为前 苏联锅 炉热 力计算标 准中的计算公 式仅适 用于 高、 中硫煤种 ；在 中低硫煤
０ 引言
温省煤器等烟气余热回收系 统的研究或推广使用
种 （ｓｉ ０ ５ ． ） 区间 内宜选 用按 本文修 正优 化后 的 Ｊｅ Ｆ 氏计算 公式。 Ｓｖｊ ． －０ ８ ＜ 来自 ＜ Ｏ Ｉ— ａ ．
关键 词 ：燃煤 机组 烟 气酸露 点温度 灰成 分修正指 标Ｒ 优 化表达 式Ｒ Ｐ ３ｅ Ｆ 氏修正 。Ｔ １ — ａ
计 算 公 式
ｍｅ ｉｍ— ｗ ｓｌ ｒ ｏ ｌ ｓ ＜ ．５ ．８ｉｔ — ｇｏ ａ． ｄｕ ｌ ｆ ｏ（ Ｐ Ｏ０ －００ ） ｅ ｒ ｉｎ １ ｏ ｕ ｕｃ Ｓ ｎ ｒｅ
．
Ｋ ｅ ｒ ｓ ｃ ａ ｉ ｅ ｎ ｔ ；ｇ ｓ ａ ｉ ｅ ｐ ｉ ｔｔ ｍｐ ｒ ｔ ｒ ；ａ ｈ ｃ ｍ ｐ ｓ ｔ ｎ ｒ ｖ ｓ ｎ ｎ ｅ ； ｙ ｗｏ ｄ ： ｏ ｌｆｒ ｄ ｕ ｉｓ ａ ｃ ｄ ｄ ｗ ｏ ｎ ｅ ｅ ａ ｕ ｅ ｓ ｏ ｏ ｉｉ ｅ ｉ ｉ ｇ ｉ ｄ ｘ ｏ ｏ ｔ ｚ ｄ ｆ ｒ ｌ ｆｅ ｐ ｅ ｓｏ ｔ ｅ Ｊ Ｆ ａ ｅ ｉ ｅ ａ ｃ ｌ ｔ ｇ ｆ ｒ ｕ ａ ｐ ｍｉ ｅ ｏ ｍｕ ａ ｏ ｘ ｒ ｓ ｉ ｎ； Ｉ ｉ ｈ ｅ— ｓｒ ｖ ｓ ｄ ｃ ｌ ｕ ａ ｉ ｏ ｎ ｍ ｌ
露点温度计算方法对比研究
露点温度计算方法对比研究
许馨尹;于军琪;李红莲;杨柳
【期刊名称】《气象与环境学报》
【年(卷),期】2016(032)003
【摘要】本文整理了3种计算露点温度的方法,分别为利用干球温度和相对湿度直接计算,利用干球温度、相对湿度和环境水汽压间接计算,用干球温度、湿球温度和大气压计算,并以长春、西安、武汉和广州地区代表站为例,将前两种计算露点温度方法的结果与实际观测的露点温度进行对比分析.结果表明:露点温度的直接法与间接法均有其优点,当干球温度为0.0-30.0℃且相对湿度为40％-100％时,直接法计算的露点温度与实际观测露点温度的误差主要集中在0.5℃以内,适用于温度高且相对湿度较大的地区;间接法计算的露点温度精度较高,与实际观测露点温度的误差在0.2℃以内,具有一定的推广意义.
【总页数】5页(P107-111)
【作者】许馨尹;于军琪;李红莲;杨柳
【作者单位】西安建筑科技大学,陕西西安710055;西安建筑科技大学,陕西西安710055;西安建筑科技大学,陕西西安710055;西安建筑科技大学,陕西西安710055
【正文语种】中文
【中图分类】P412.1
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3.对燃煤锅炉烟气酸露点温度现行计算方法的述评和优化改进问题探讨 [J], 张建中
4.锅炉烟气露点温度计算方法比较分析 [J], 黄荣华;马宪国;张泉根
5.烟气酸露点温度计算方法研究现状及进展 [J], 张建中; 徐耀兵; 潘军; 李甲鹏因版权原因，仅展示原文概要，查看原文内容请购买。
锅炉烟气露点温度计算方法比较分析
则表 中露点温度应再减去 ３Ｃ； ｏ 若水蒸气体积分数
高于 １ ％ ， 露 点温 度应 再 加 上 ３ ， 以粗 略地 ３ 则 ℃ 可
估算出烟气露点温度。
３） 图表法 （ ） 三
１１ 图表法 ． １ 图表 法（ ） ） 一
美 国 ＣＥ空 气预 热 器公 司提 出 的方 法 ， 图 ２ 如
１６ ２ １ ２ ２ １ ０ ＋ ０ｇ ０＋ ６ｇ ３ ８ Ｈ Ｓ
２ ． ２计算结果 采用不同方法计算出的烟气酸露点温度见表 ３ 。
表 ３ 额 定 工 况 下 烟气 露点 温 度
式中： ０ Ｓ 、 Ｏ——烟气 中水蒸气和三氧化硫 的含
量（ ） ％ 。
（） ４ 计算公式（ ） 四
烟气露点／ ℃ １６ ３ １２ ３
１５ ３ ９－ ７ｇ ８． ６３ １ Ｏ０ ３． １ ４４ ２．
计算公式二
计 笪 ／ 岢 ＝ ， ＼
１８ １ ４
１ ７＿ ２ ８
温区时有较大偏差 ， 出以下公式 ： 并提
＝
１ １ １ ２ １ ３
计算公式四 计算公式五 计算公式六
的图表 法、 估算公式法和经验公式进 行 了对比分析 ， 实测数据进行比较 ， 此基础上提 出了修正方法。 并与 在
关键 词 ：锅 炉 ； 气露 点 ； 烟温度 ； 算方 法 ； 温腐蚀 烟 排 计 低
Ｃｏ ａ ｉｏ ｎ ａｙ ｉ ｎ ｔ ｅ Ｃａｃ ｌｔ ｎ ｍｐ ｒ ｎ ａ ｄ Ａｎ ｌｓｓ ｏ ｈ ｌｕａ ｉ Ｍｅｈ ｄ ｓ ｏ ｔｏ ｓ
４ ０ ６ ０ １０ ０
１２ ４ １６ ４ １２ ５
２ 冯俊凯计算公式 ）
清华大学冯俊凯教授提 出的烟气酸露点计算
公式为：
燃煤锅炉烟气露点温度确定方法的分析
燃煤锅炉烟气露点温度确定方法的分析The Analysis of the Measurement of Flue Gas Dew Pointin the Coal-f ired Boiler石丽国 石立红 王长权 张树坡(华北电力大学能源与动力工程学院,河北保定071003)摘 要:燃煤锅炉低温腐蚀和堵灰问题严重地影响着电厂的安全经济运行,烟气中的H2SO4蒸气在低温受热面上的凝结是产生这一系列问题的主要原因,因此确定烟气露点便成为解决低温腐蚀和堵灰问题的主要依据。
本文对影响测量装置准确性的一些因素进行了分析,为烟气露点测量装置的测量准确性提供指导。
关键词:烟气露点;测量方法;准确性1 烟气露点温度的影响因素烟气中的SO2、HCl、H2O和SO3被认为是可能影响烟气露点温度的几个因素。
SO2的影响问题已有研究人员对在不同水蒸气分压力下的SO2浓度与露点温度的关系进行了实验研究,在一个相当大的浓度范围内SO2对露点温度的影响较小,其波动范围不超过1K,所以其对烟气露点温度的影响可以忽略不计。
同样人们对HCl 与露点温度的关系也进行了研究,结果表明其对烟气露点温度提高的作用小于SO2的影响,也可忽略不计。
所以事实上真正影响烟气露点温度的是烟气中的H2O和SO3的含量。
烟气中水蒸气的体积含量一般为10%。
在同样的H2SO4浓度下水蒸气含量变化时,露点变化如表1所示,表1以10%的水蒸气含量为基础。
表1 不同水蒸气含量对热力学露点的变化H2O(%)56789101112131415Δt(℃)-8-615-415-3-1150+1+215+315+4+5 燃煤锅炉烟气中的SO3的含量一般为(5～50)ppm,正是因为这些微量的SO3的存在使烟气露点温度发生较大的变化,由同样水蒸气分压力下的46165℃提高到(110～160)℃。
所以烟气露点温度与SO3的浓度密切相关,SO3的生成直接影响着烟气露点的温度。
烟气酸露点温度的计算分析
的方法都有各自的适用范围和精度, 所以应用不广泛。
2 计算分析
计算所用煤种( 下称计算煤种) 的元素及工业分析 见表 1。
Car / % 61. 82
H ar / % 3. 8
O ar / % 7. 75
表 1 计算煤种分析
N ar / % 0. 97
Sar / % 0. 88
A ar / % 18. 78
表 2 采用不同方法得出的烟气酸露点
项目
方法或计算式
烟气酸露点/
美国 CE 空气预 热器公司
查图
142
日本电力 工业 中心研究所
t d. p = 20 lgV SO3 + a
129. 3
前苏 联 1973 年 标准
tld = ts l +
( Sa r, zs ) 1/3 1. 05 fhA ar, zs
相对于工况 1 的差值/
11. 6 15. 7 19. 8 21. 9 24. 5
由表 6 可知, 烟气中水蒸气体积分数增加时, 按照 前苏联 1973 年标准计算得到的烟气酸露点也随之升 高, 其最大差值可达 24. 5 。
4. 4 烟气中灰分的影响 煤燃烧后的烟气中带有大量的飞灰颗粒。飞灰中
含有钙和其它碱金属的化合物, 它们可以部分吸收烟 气中的硫酸蒸汽, 从而降低其在烟气中的浓度, 使烟气 中硫酸蒸汽分压力减 小, 因此 酸露点也即随之 降低。 烟气中飞灰颗粒数量愈多, 这一影响就愈显著。燃料 中灰分对酸露点的影响可用折算灰分 A ar, zs 和飞灰系 数 fh 来表示。当煤种选定后, 折算灰分不变。飞灰系 数 fh 对烟气酸露点计算结果的影响见表 7。
4 烟气酸露点计算结果偏差分析
关于露点
关于烟气露点的计算烟气中SO2含量为1800~4500mg/Nm³,HCl=200~300mg/Nm³，HF=20~30mg/Nm³。
粉尘=5~350 mg/Nm³，脱硫后SO2<400 mg/Nm³。
露点为50ºC。
在锅炉的设计和运行中，烟气露点是一个能清楚表达腐蚀能否发生的指标，在一定程度上也能表征腐蚀的程度。
对于燃用高硫煤的锅炉，烟气露点成为重要的影响技术经济指标的因素之一，还是影响除尘器工作效率的因素之一。
循环流化床烟气脱硫的关键技术之一是严格控制流化床入口的烟气温度，该温度越接近露点，脱硫效率越好，但是，此温度又必须维持在露点以上，否则会引起结露，导致设备堵塞和腐蚀，无法正常工作。
目前使用最为普遍的计算烟气露点的经验公式为：t sld=[ B (S ar ZS) 1/3/4396a fh A ar AS]+ t ld [ºC] (1)式中，t sld--烟气的酸露点，ºC；t ld --烟气的水蒸汽露点，ºC；B--与过量空气系数有关的常数，当a t=1.4~15时，B=208；a t=1.2时，B=195；S ar ZS，A ar AS--收到基折算（每1000kJ的折算值）硫分及灰分，%；a fh--飞灰占总灰分的数额。
SO3对露点的影响很大，只要有极少量的硫酸蒸汽存在，露点就会提高到373K以上。
而SO2对露点的影响则小得多，在相当大的浓度范围内，露点的波动不超过1K。
在接近露点温度时，SO3在烟气中几乎完全溶解于水蒸汽，硫酸蒸汽的分压P H2SO4就等于SO3的分压P SO3；而SO2的分压P SO2虽远大于P H2SO4，但SO2在烟气中极少溶解于水蒸汽而成为亚硫酸蒸汽，即亚硫酸蒸汽的分压P H2SO3接近于0，因而不能提高烟气的露点温度。
从SO2在空气中和水的离解平衡常数K298和K T来分析。
关于烟气露点的计算
关于烟气露点的计算烟气中SO2含量为1800~4500mg/Nm³,HCl=200~300mg/Nm³，HF=20~30mg/Nm³。
粉尘=5~350 mg/Nm³，脱硫后SO2<400 mg/Nm³。
露点为50ºC。
在锅炉的设计和运行中，烟气露点是一个能清楚表达腐蚀能否发生的指标，在一定程度上也能表征腐蚀的程度。
对于燃用高硫煤的锅炉，烟气露点成为重要的影响技术经济指标的因素之一，还是影响除尘器工作效率的因素之一。
循环流化床烟气脱硫的关键技术之一是严格控制流化床入口的烟气温度，该温度越接近露点，脱硫效率越好，但是，此温度又必须维持在露点以上，否则会引起结露，导致设备堵塞和腐蚀，无法正常工作。
目前使用最为普遍的计算烟气露点的经验公式为：t sld=[ B (S ar ZS) 1/3/4396a fh A ar AS]+ t ld [ºC] (1)式中，t sld--烟气的酸露点，ºC；t ld--烟气的水蒸汽露点，ºC；B--与过量空气系数有关的常数，当a t=1.4~15时，B=208；a t=1.2时，B=195；S ar ZS，A ar AS--收到基折算（每1000kJ的折算值）硫分及灰分，%；a fh--飞灰占总灰分的数额。
SO3对露点的影响很大，只要有极少量的硫酸蒸汽存在，露点就会提高到373K以上。
而SO2对露点的影响则小得多，在相当大的浓度范围内，露点的波动不超过1K。
在接近露点温度时，SO3在烟气中几乎完全溶解于水蒸汽，硫酸蒸汽的分压P H2SO4就等于SO3的分压P SO3；而SO2的分压P SO2虽远大于P H2SO4，但SO2在烟气中极少溶解于水蒸汽而成为亚硫酸蒸汽，即亚硫酸蒸汽的分压P H2SO3接近于0，因而不能提高烟气的露点温度。
从SO2在空气中和水的离解平衡常数K298和K T来分析。
燃煤电厂烟气酸露点的计算、测试方法探讨
Ｓ 一 燃 料 折算 硫 分 ，％； ，
Ａ 一 燃料 折算灰 分 ，％； 肪一 飞灰份额 ，煤粉炉一般取０．８—０．９；
ｐ一 与炉膛出口的过量空气系数有关的系数 ：过量
空气系数为１．２～１．２５时 ，Ｂ＝１２１；过量空气系数为１．４～
１．５时 ，Ｂ＝１２９；一般标准取 １２５； 一 纯水蒸汽露点温度 ，ｃ《＝；按照以下公式计算 ：
（３）美国ｃＥ空气预 热器公 司酸 露点计 算图
３＿２ 查 图、表确定法
美 国ＣＥ空气预热器公 司 （ＡＰＣ）酸 露点计算 经验 图
（１）日本 电力工业 中心研究所 （简称 Ｅｌ本电研所 ） 如图３所示 ，之后Ｒ．Ｈ．Ｓｉｒｏｌｓ对其进行 的修正如图４所示 。
酸露 点计算 图 烟气 中的ｓ０，浓度Ｖ （ｖｏ１％ ）与酸露点ｔ 。 （℃ ）的关
理论 分 析推 导 了过量空 气 系数和 酸露 点 的数学 解析 方 积为５％、１０％、１５％时，ａ分别取 １８４、１９４、２０１。
法和计 算公式 。
（２）Ｈａｌｓｔｅａｄ酸 露 点 曲 线 图
３ 酸 露点的计算方法
Ｈａｌｓｔｅａｄ在前人 大量实验 的基础上 ，以常用燃 料形 式 的水蒸 汽体积含量 以１１％为基准 ，得 出了酸露点 的数
定量 的水蒸汽 ，燃煤烟气 中水蒸汽凝结 的温度称为水露 二氧化硫量越大 ，二氧化硫转化成三氧化硫 的量也就越
点 。水露点与水蒸汽在烟气 中的分压有关 。
大 ，酸露点也就越高 ；燃煤烟气 中煤灰颗粒表面 的碱性
含硫燃料在锅炉燃烧过程 中生成二氧化硫 ，其 中部 物质对 烟气 中的三氧化硫具 有一定 的吸附和中和作用 ，
键 ，而且酸露点的界定 ，对于防止电除尘器前换热器 的 关Ⅲ。因此 ，燃煤 烟气 酸露点 的直接相 关 因素是三 氧化
关于锅炉露点的一些总结资料
露点公式有个公式是Ｔ＝１８６＋２０Ｌg[H2O]＋２６Ｌg[SO3]可总是感觉不对啊，书上说，硫酸蒸汽的存在使咽气的露点显著升高啊例如，体积分数为１Ｘ１０e-6的硫酸蒸汽可使含水蒸汽１１％的咽气的露点由４８升高到１１０，可带进去计算，根本不是这么么回事啊对于干法脱硫，SO3及其他强酸性气体几乎全部脱除，那么脱硫后的露点温度可认为是水露点温度，因此在热力计算中求得水蒸气分压即可得到露点。
对于湿法脱硫，SO3及其他强酸性气体脱硫效率没有一个定论，有的说可脱除30％到50％，有的说几乎无法脱除，那么露点温度和SO3浓度就有很大的关系，按最保守SO3无法脱除的情况来考虑，那么露点温度为酸露点温度，这时水蒸汽含量、SO3含量、灰含量均需要考虑实际计算是有差别的，因为脱硫后的烟气的酸露点不再是SO2为主，而是烟气中形成的气溶胶SO3为主，可以这样说采用煤质报告分析基的计算公式基本是失效的，而是采用二氧化硫的脱除率和烟气的饱和温度，已经烟气出塔的SO3含量mg/Nm3以及没有脱除的灰综合考虑Tid=186+20lgVH2O+26lgVSO3Tid:硫酸蒸气的酸露点温度，单位摄氏度；VH2O:烟气中水蒸汽的体积分数，％VSO3:烟气中三氧化硫的体积分数，％说明：此公式只作硫酸蒸气露点的简便工程估算，不用于理论计算。
由于没有经过压力校正，计算结果可能高于实际露点。
1 腐蚀机理分析低温腐蚀是由于燃油中含有硫，燃烧后形成S02，其中少量So2进一步氧化生成SO3，SO 3与烟气中的水蒸汽结合成为硫酸，含有硫酸蒸汽的烟气[wiki]露点[/wiki]大为升高。
当预热器管壁温度低于露点时，硫酸蒸汽就会在管壁上凝结，并腐蚀管材。
1．1 三氧化硫的生成二氧化硫和氧分子作用生成的三氧化硫量很有限，但实际锅炉尾部烟气中三氧化硫的含量相当高。
三氧化硫的形成一是由于炉膛内原子氧的存在，它的反应能力很强，将二氧化硫氧化成三氧化硫；另一个原因是受热面上的积灰和氧化膜有催化作用，促成三氧化硫的生成。
烟气露点温度确定
1 总则1.0.1 本规定适用于在设计中确定管式炉烟道气的露点温度。
1.0.2 运转管式炉烟道气的露点温度应使用露点仪进行测定。
1.0.3 本规定代替《烟气露点温度确定》(BA9-5-3-82)。
2 影响露点温度的因素2.0.1 影响烟道气露点温度的因素a) 燃料中含H2量高或(和)用蒸汽作雾化剂，则烟气中的水蒸汽含量多；露点温度升高；b) 燃料中含硫或硫化氢多，则烟气中的SO2量增加。
若过剩氧多，则SO2转化成SO2的量增多，露点温度升高；c) 在烟气中的水蒸汽含量一定时，燃料中含S 量愈多，露点温度愈高，则在受热面上冷凝液体中硫酸浓度愈大；由于烟道气露点温度的影响因素较多，所以无法用理论方法精确计算，一般都是采用经验方法确定。
3 露点温度确定方法3.0.1 工业炉烟道气露点温度的确定方法较多，本规定认为宜采用图 3.0.1线算法确定。
a) 图3.0.1线算法用法:1) 根据燃料油含硫量和过剩空气系数 得A点；2) AB为水平线；3) 根据烟道气中水蒸汽的含量得C点；4) 连接BC两点得D点，即为烟道气的露点温度。
燃料油含硫量(重)，％ 燃料气见b)款图3.0.1 烟道气露点温度线算法b) 烧气体燃料时，根据烧燃料油和烧燃料气两种条件下烟气中SO 2体积百分比相 同的前提，可用下式将燃料气中的H 2S 换算成S 含量(%)。
S H S V V 油气=0942. （3.0.1)式中 H 2S −燃料气中H 2S 含量(重)百分比中的分子数；V 油、V 气−分别为1Kg 油和1Kg 气燃烧后的烟气体积，标m 3；V 油− 一般可按16标m 3/Kg 油进行计算。
详细计算可按表3.0.1-1或表3.0.1-2。
例：燃料气中H 2S 重量百分比=3%；V 油=1.6；V 气=14； 则 S=0.94⨯3⨯16/14=3.2 即按含硫量3.2( %)求露点温度。
表3.0.1-1 一公斤燃料油燃烧后烟气中各组分的重量和体积2W−雾化蒸汽量，Kg/Kg油；α−过剩空气系数；L0−理论空气量，Kg/Kg油。
燃煤电厂烟气酸露点的计算、测试方法探讨
燃煤电厂烟气酸露点的计算、测试方法探讨燃煤电厂产生的烟气中含有大量的有毒物质，如酸、氨等，这些物质有害污染环境，因此，研究烟气酸露点的测试方法和计算方法显得非常重要。
本文就燃煤电厂烟气酸露点的测试方法和计算方法做一番探讨。
一、烟气酸露点的测试方法1.速测试：通过快速技术对燃煤电厂烟气中的过热水蒸汽湿度和含酸量进行测定，以确定烟气酸露点。
此方法测得的酸露点值有一定的偏差，只适合作为大概参考使用。
2. 传统实验：使用陶瓷、玻璃或金属容器，在一定的温湿条件下，对烟气样本进行存放，以确定烟气的酸露点。
这种方法测出的酸露点值较准确，但方法复杂，耗时耗费人力。
3.容式蒸汽湿度计：利用电容式湿度传感器的原理，对烟气样本进行测定，以确定烟气酸露点。
这种方法简单、快捷，测得的酸露点值精确、准确，是现在测定烟气酸露点常用的技术方法。
二、烟气酸露点的计算方法1.温烟气酸露点计算方法：根据烟气中的湿度和含酸量，计算出烟气的水温酸露点，以避免污染环境。
2.温烟气酸露点计算方法：利用气温和湿度的实验结果，根据烟气中的含酸量，计算出烟气的气温酸露点，以评价酸性污染物的排放情况。
三、结论燃煤电厂烟气酸露点的测试和计算，可以帮助科学家们了解污染环境中的有害物质，从而给出有效地污染防治措施。
烟气酸露点的测定可以采用快速技术和电容式湿度传感器，计算时可以使用水温烟气酸露点计算方法或气温烟气酸露点计算方法。
综上所述，烟气酸露点的测定和计算方法是重要的技术手段，今后有必要继续深入研究。
本文就燃煤电厂烟气酸露点的测定、计算方法做了一番探讨，即测定方面可以采用快速技术、传统实验和电容式湿度传感器；计算方面可以采用水温烟气酸露点计算方法或气温烟气酸露点计算方法。
烟气酸露点的测定与计算是重要的技术手段，可以为酸性污染物的排放情况提供准确信息，科学家们可以从中得出有效的防治措施，以防止环境污染。
烟气酸露点计算方法
1 引言烟气酸露点的计算是理解低温腐蚀的起点，也为后面酸液冷凝、腐蚀环境的预测打下前提。
烟气的酸露点温度，已成为避免低温受热面腐蚀的关键参数，所以准确计算酸露点，能为设备的设计、安全、经济运行提供必要的依据和指导作用。
2 国内外酸露点经验计算公式的回顾 2.1按燃料中含硫量等成分来计算的经验式 2.1.1 《炉机组热力计算标准方法》经验估算公式ld A sld t S t fh +=∏∏αβ05.13℃ （2.1）式中：ld t －纯水蒸汽露点温度，℃，按烟气中水蒸汽分压力P H2O (%)，由饱和湿空气表查取，也可按下式计算：2][ln 357.1ln 787.13715.622O H O H ld P P t ++=[2]；∏S －燃料的折算硫分，netar ar Q S S,4182⨯=∏，g/KJ ；∏A －燃料的折算灰分，netar ar Q A A ,4182⨯=∏，g/KJ ； ar S 、ar A －燃料的收到基含硫量、灰分，%；netar Q ,－燃料的收到基低位发热量，kg kJ /；fh α－飞灰占总灰的份额，对煤粉炉0.8～0.9；β－与炉膛出过剩空气系数F α有关的系数：F α=1.2时，β=121；F α=1.4～1.5时，β=129：标准中取β=125该公式是20世纪50年代前苏联热工研究所(BTN)在试验数据基础上整理而成，主要适用于固体和液体燃料。
国内1983年上海发电设备成套设计研究所在茂名、北京二热、清镇等对该公式进行了实测验证，认为用苏联73年标准计算煤炉的烟气露点是安全的，但用这一公式计算油炉的烟气露点则明显偏低[3]。
前苏联文献则指出，73年标准方法对于含灰量高于35%，灰中碱性氧化物较高的燃煤炉，计算值要比实测值高25℃～50℃ 。
该标准计算式在公式结构上相对完整，可按燃料特性直接进行计算，在国内有一定验证实绩，我国电力行业大多采用该公式计算酸露点，目前对燃煤锅炉可考虑作为首选方法(注：在2000版俄罗斯锅炉热力计算标准中，该公式被继续保留下来)[4]。
燃煤锅炉尾气酸露点
烟气露点经验计算公式.doc (35 KB)一、低温腐蚀的原因:烟气进入低温受热面后，随着受热面的不断吸热，烟温逐渐降低，其中的水蒸汽可能由于烟温降低或在接触温度较低的受热面时发生凝结。
烟气中水蒸汽开始凝结的温度称为水露点，纯净水蒸汽露点决定于它在烟气中的分压力。
常压下燃用固体燃料的烟气中，水蒸汽的分压力PH2O＝0.01～0.015MPa，水蒸汽的露点低达45～54℃，—般情况下不易在受热面上发生结露，而当锅炉燃用含硫燃料时，硫燃烧后全部或大部分生成二氧化硫，其中一部分二氧化硫(占总含量的1％左右)又在—定条件下进—步氧化生成三氧化硫(S03)，S03 与烟气中的水蒸汽化合后生成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽的凝结温度称为酸露点，酸露点比水露点要高得多，而且烟气中S03 含量愈高，酸露点愈高，酸露点可达110～160℃，当受热面的壁温低于酸露点时，这些酸就会凝结下来，对受热面金属产生严重的腐蚀作用，这种腐蚀称为低温腐蚀。
烟气露点的高低，表明了受热面低温腐蚀的范围大小及腐蚀程度高低，露点愈高，更多受热面要遭受腐蚀，而且腐蚀愈严重。
因此，烟气中酸露点是—个表征低温腐蚀是否会发生的指示。
烟气的酸露点与燃料含硫量和单位时间送入炉内的总硫量有关，而后者是随燃料发热量降低而增大的。
两者对露点的影响，综合起来可用折算硫分(SY ZS)。
而且，SY ZS 越高，燃烧生成S02 就越多，S03 也将增多，致使烟气露点升高。
当燃用固体燃料时，烟气中带有大量的飞灰粒子。
灰粒子含有钙和其它碱金属化合物，它们可以部分地吸收烟气中的硫酸蒸汽从而可以降低它在烟气中的浓度，使得烟气中酸蒸汽分压力降低，酸露点也降低。
烟气中飞灰粒子数量愈多，影响愈显著。
燃料中灰分对酸露点的影响可用折算灰分Ay ZS 与飞灰系数aFH 来表达。
综合上述影响因素，可用下列经验式估算烟气的酸露点：低温腐蚀还与烟气中S03 的生成份额有关。
二氧化硫进一步氧化生成S03 是在一定条件下发生的。
燃机余热锅炉排烟酸露点温度计算研究
DOI ：10.13500/j.dlkcsj.issn1671-9913.2021.02.010燃机余热锅炉排烟酸露点温度计算研究杜 龙，苏引平，任念毛(中机国能电力工程有限公司，上海 200063)摘要：整理分析天然气燃烧产生的烟气酸露点的影响因素，并通过多种方法计算某燃气—蒸汽联合循环机组余热锅炉排烟酸露点温度，总结出一套适用于燃机电厂余热锅炉排烟酸露点温度的可靠计算方法，以降低余热锅炉排烟温度、优化燃机电厂运行方式以及提高机组效率提供计算依据和参考。
关键词：燃气—蒸汽联合循环机组；排烟温度；SO 3转化率；酸露点；余热锅炉中图分类号：TM621 文献标志码：A 文章编号：1671-9913(2021)02-46-06Study on the Acid Dew Point Calculations of Flue Gas ofGas-steam Combined Cycle UnitDU Long, SU Yin-ping, REN Nian-mao(China Sinogy Electric Engineering Co., Ltd., Shanghai 200063, China)Abstract: Influences on the acid dew-point of flue gas were collected and analyzed firstly for the natural gas combustion. The acid dew-point of flue gas, which produced by one set of waste-heating boiler using the gas-steam combined cycle was calculated via different methods. Thereafter, a feasible calculating method of acid dew-point for the gasturbine waste-heating biler was concluded and proposed. The method can provide a useful assistant for the related power plants to achieve the aim of reducing the exhaust flue-gas temperature, optimizing the operations of the power plants, and increasing the plant efficient.Keywords: gas steam combined cycle unit; flue gas temperature; SO 3 conversion rate; acid dew point; waste-heating boiler* 收稿日期：2017-12-18作者简介：杜龙(1984-)，男，硕士，高级工程师，主要从事发电厂机务专业设计工作。
烟气酸露点温度的影响因素及其计算方法
表 2 Halstead 总结的烟气露点温度
烟气中 H2 SO4 体积含量 , ×10 - 6 烟气露点温度 ( ℃)
1
113
10
130
20
137
40
142
60
146
100
152
3. 3 烟气中 SO3 和水蒸气浓度已知 3. 3. 1 A. G. Okkes 方程
表 2 可以粗略地估算出烟气露点温度 。
同样采用 Origin 6. 0 软件拟合表 2 中数据 ,回
归出方程 (2) 。
t sld = 113. 0219 + 15. 0777lg V H2SO4 + 2. 0975
(lg V H2SO4) 2
(2)
式中 : V H2SO4 —烟气中硫酸蒸气体积百万分率 ; 与表 2 中烟气露点温度相比 ,方程 (2) 计算的烟
除上述影响因素外 ,酸露点还与烟气的压力 、烟 气在炉膛内停留时间 、炉膛内温度场分布不均以及 空气预热器漏风处造成局部温度偏低等情况有关 。
3 烟气露点温度的计算
由前所述 ,影响烟气露点温度的因素很多 ,所以 很难从理论上直接精确地推导出烟气露点温度的计 算式 ,一般皆由试验取得 ,或通过实验加上理论推导 等方法确定 。下面列举一些主要酸露点确定方法和 计算公式 。 3. 1 烟气中 SO3 气体浓度已知
关键词 :锅炉 ;低温腐蚀 ;烟气 ;酸露点温度 ;计算方法 中图分类号 : T K22419 文献标识码 :A
Factors of Affecting the Flue Gas Acid De w Point Temperature and its Way of Calculation
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燃煤锅炉烟气露点温度确定方法的分析The Analysis of the Measurement of Flue Gas Dew Pointin the Coal-f ired Boiler石丽国 石立红 王长权 张树坡(华北电力大学能源与动力工程学院,河北保定071003)摘 要:燃煤锅炉低温腐蚀和堵灰问题严重地影响着电厂的安全经济运行,烟气中的H2SO4蒸气在低温受热面上的凝结是产生这一系列问题的主要原因,因此确定烟气露点便成为解决低温腐蚀和堵灰问题的主要依据。
本文对影响测量装置准确性的一些因素进行了分析,为烟气露点测量装置的测量准确性提供指导。
关键词:烟气露点;测量方法;准确性1 烟气露点温度的影响因素烟气中的SO2、HCl、H2O和SO3被认为是可能影响烟气露点温度的几个因素。
SO2的影响问题已有研究人员对在不同水蒸气分压力下的SO2浓度与露点温度的关系进行了实验研究,在一个相当大的浓度范围内SO2对露点温度的影响较小,其波动范围不超过1K,所以其对烟气露点温度的影响可以忽略不计。
同样人们对HCl 与露点温度的关系也进行了研究,结果表明其对烟气露点温度提高的作用小于SO2的影响,也可忽略不计。
所以事实上真正影响烟气露点温度的是烟气中的H2O和SO3的含量。
烟气中水蒸气的体积含量一般为10%。
在同样的H2SO4浓度下水蒸气含量变化时,露点变化如表1所示,表1以10%的水蒸气含量为基础。
表1 不同水蒸气含量对热力学露点的变化H2O(%)56789101112131415Δt(℃)-8-615-415-3-1150+1+215+315+4+5 燃煤锅炉烟气中的SO3的含量一般为(5～50)ppm,正是因为这些微量的SO3的存在使烟气露点温度发生较大的变化,由同样水蒸气分压力下的46165℃提高到(110～160)℃。
所以烟气露点温度与SO3的浓度密切相关,SO3的生成直接影响着烟气露点的温度。
SO3的形成主要有以下几种方式:(1)燃烧反应SO2+[O]→SO3(1)该反应属于可逆放热反应,根据物理化学原理,可逆放热反应在高温下难于完成。
然而在锅炉的燃烧温度范围内,温度越高,通入的过量空气越多,对原子氧的形成越有利,使SO2转化成SO3的生成量增大;相反如果燃烧不良或通入锅炉的空气少,使得煤粉颗粒燃烧不完全,生成的CO和炭黑会还原SO3,此外炭黑还有吸附SO3的作用,反应如下:SO3+C→SO2+CO(2) SO3+CO→SO2+CO2(3)燃烧反应是SO3生成的主要因素,深入研究燃烧反应对SO3生成的影响将有利于低温腐蚀的防治。
(2)催化反应SO2在有触媒的作用下将转化为SO3,反应如下:SO2+O2催化剂SO3(4)或SO2+O2催化剂SO3+[O](5)锅炉烟气通道内的催化剂主要是灰中的V2O5和Fe2O3,催化作用的主要温度范围为(425～625)℃,在该范围内,温度越高反应越快,但SO2的转化率越低;温度越低反应越慢,但SO2的转化率越高。
在550℃时SO3的生成将达到最大值,但由于烟气的速度一般都有(7～8)m/s,SO2流过时转化生成的SO3很少。
(3)硫酸盐分解一些碱金属硫酸盐在高温下会分解,从而产生SO3,但鉴于煤中此种硫酸盐的含量,其生成的SO3也很少。
烟气中的SO3与H2O结合生成H2SO4蒸气,H2SO4蒸气还会与烟气中的飞灰发生化学反应和物理吸附作用,所以同浓度的H2SO4蒸气在锅炉低温受热面上的凝结和在空气中裸露的表面凝结是不同的,表现的露点温度也不一样,不能用单纯的H2SO4蒸气浓度按热力学理论找到对应的露点。
2 烟气露点温度计算方法的局限对于烟气露点的计算前人总结了很多的方法,比较简单且使用较多的方法如下,式(6)、(7)、(8)分别是前苏联73标准、98标准推荐公式,以及我国冯俊凯院士的计算公式。
t ld=t sl+125×3S ar,zs1105αf h A ar,zs(6)石丽国等:燃煤锅炉烟气露点温度确定方法的分析 69t ld =t sl +200×3S ar ,zs 1125αf h A ar ,zs(7)t ld =t sl +β×30142×S ar ,zs11050142×αf h ×A ar ,zs(8)式中:t ld ———烟气露点温度;t sl ———相同分压力下水蒸气的露点温度;S ar ,zs ———收到基折算硫份;A ar ,zs ———收到基折算灰份;αf h ———飞灰系数;β———经验系数。
这些计算公式都是以煤的元素分析和工业分析为基础,并没有考虑实际燃烧状况对SO 3生成的影响,只能对出现酸凝结的温度区域作出预测,要准确的得到H 2SO 4的凝结状况,测量是一种行之有效的方法。
3 烟气露点温度测量方法及测量准确度的影响因素烟气露点的测量方法主要有光学法、电气法和酸沉积数量法等。
其中20世纪50年代由英国煤炭利用协会提出的导电式露点仪被认为是最成功的测量方式,其主要原理是在高电阻的平底表面布置电极,利用酸溶液沉积后的导电性来进行测量这一原理被人们普遍使用并进行了总结,形成了各具特色的测量方法,主要有电阻法、电流法、冷却加热平均法、电流增长率为零法、自找电流增长率为零法,电流法和电阻法的露点测量值均低于真实值,冷却加热平均法、电流增长率为零法、自找电流增长率为零法的测量值在理论上是接近真实值的,但其取决于测量装置的灵敏度。
酸露点测量装置研制中应注意的问题:311 测量表面的选择首先测量表面在空气中必须是高绝缘的,亦即在没有H 2SO 4溶液导通的情况下拥有高电阻;其次该表面必须是H 2SO 4溶液及H 2O 溶液的易润湿表面,其润湿角较小,能使H 2SO 4溶液及H 2O 溶液在其表面形成膜状凝结,以利于电极的导通,同时考虑表面粗糙度和洁净度对膜状凝结的影响;再次,酸露点的测量一般要求冷却测量表面,所以测量表面还要有比较好的导热性能。
耐腐蚀、热稳定性好、宏观各项同性的特殊用途玻璃符合这样的要求。
312 测量电极距离的选择烟气中的H 2SO 4的浓度很低,一般为(5～50)ppm ,这样低的浓度在测量表面凝结需要一定的时间,如果电极之间距离过大,需要的凝结酸量大,凝结时间长,不利于准确测量,但距离过短,在使用外加电压测量时会使电极附近热量集中,造成H 2SO 4在电极附近凝结困难,一般电极距离选用(2～5)mm 较为适宜。
同时电极直径不易过大且耐腐蚀性要好,工业应用时经常选用铂金,其导电性好、耐腐蚀。
313 外加电压的选择外加测量电压对露点温度测量有很大影响,图4给出了不同测量电压下电流的变化。
在相同凝结状况下,外加测量电压的升高,测量灵敏度也随之提高,当电流小于10μA 时,相应的导电值将直线上升。
由酸的凝结理论可知,在没有酸雾形成时的酸冷凝沉积量可按下式计算G =αP lg ρC p R l T g (D α)23[1-1e 0114(t ld -t s )](9)式中:G ———凝结速率,单位kg/(m 2・h );α———换热系数,单位W/(m 2・℃);P 1g ———硫酸蒸气的分压力,单位KPa ;ρ———烟气密度,单位kg/m 3;Cp ———烟气的定压比热容,单位kJ /(kg ・℃);R l ———硫酸蒸气的气体常数;D/a -L ew is ———准则数的倒数;t ld 、t s ———酸露点温度、凝结表面温度,单位℃。
图2为正常凝结时的酸凝结速率曲线(烟气温度200℃,速度为5m/s ),由图可知不同浓度的H 2SO 4的露点温度和凝结速率是不同的,浓度高的H 2SO 4的露点温度高,且凝结速率大。
式(9)对时间积分可得单位面积内的酸的凝结量。
∫21G =αP lg ρC p R l T g (D α)23[1-1e0114(t ld -t s )]d τ(10)当以相同的冷却速度冷却时,即在相同的时间间隔Δτ=τ2-τ1,表面温度降相等时,从图2中可明显的看出浓度大H 2SO 4蒸气凝结量要高于浓度低的H 2SO 4蒸气。
为了提高测量装置的灵敏度可以将测量装置设置不同的电压值(电压在允许的范围内),浓度高时使用低电压,浓度低时使用高电压,并分别进行标定。
314 测量方法的选择理论上电阻法、电流法是代表了一定酸沉积时的温度,该测量温度低于露点温度,是不准确的。
而冷却加热平均法,电流增长率为零法,自找电流增长率为零法测量值比较接近真实值。
然而实际测量时烟气中的飞灰将对测量产生很大的影响,对各种测量方法测得的露点温度加以适当的修正是达到准确测量的有效手段。
70 《计量与测试技术》2008年第35卷第9期浅析电线电缆的耐压试验Discussion on Withstand Voltage Test of Electric Wire and Cable贺明军(河南省巩义市质量技术监督局,河南巩义451200)摘 要:本文阐述了电线电缆耐压试验和火花试验的相同点和不同点。
指出不能用火花试验替代电线电缆的耐压试验。
关键词:电线电缆;耐压试验;火花试验 电线电缆为国家CCC强制认证产品,国家标准对其检验项目主要有电性能、机械性能、阻燃性能等。
质检机构对电线电缆的检测主要是电性能方面,电性能的试验主要有导体直流电阻试验、绝缘电阻试验、耐压试验、冲击电压试验等。
目前国内质检机构开展的电性能检测主要有导体直流电阻、绝缘电阻和耐压试验。
下面将主要探讨一下耐压试验,目前在电线电缆生产企业中用火花试验代替耐压试验的企业普遍存在。
那么火花试验与耐压试验有何异同?能否将二者等同起来呢?火花试验能否代替耐压试验呢?下面以额定电压450/750V及以下聚氯乙稀绝缘电线电缆为例,就以上问题作以分析。
1 两者的相同点和区别(1)相同点二者均为高压试验;二者均以通过高压后电线有无被击穿来判定质量优劣。
(2)两者的区别①火花试验:火花实验就是,在生产电线电缆押出工序中,通过施加电源频率为50HZ交流正弦波电压判定绝缘层质量,如果绝缘层被高压击穿,那么击穿指示器就会发出警报和做出记号,以便及时将绝缘被击穿部分剪除,确保产品质量及生产的连续性。
②耐压试验就是成品电缆抽样试样在抽样检测中,在规定时间经受标准规定试验电压看能否击穿所做的浸水试验。
(3)火花试验与耐压试验的区别(见表1)表1火花试验耐压试验试验对象单芯绝缘线芯单芯或多芯成品电缆试验型态动态静态检验类型工序检验成品检验浸水不需要需要时间瞬间5分钟 从以上分析得知:火花试验与耐压试验是电线电缆不同状态下的两种检验形式,前者是工序检验,而后者则是最终检验。
从过程检验到最终检验环节有参数、工艺、材料的变化,火花试验通过后,耐压试验仍可能不过关。