酸露点腐蚀问题浅议
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化摘要：烟气酸露点是指燃料中含硫分子燃烧后产生的酸性气体与烟气中的水蒸气在一定温度下凝结所形成的露点温度。
在工业生产中，烟气酸露点会导致管道、烟道、锅炉等设备的低温腐蚀和腐蚀。
对烟气酸露点的计算及控制低温腐蚀的设计优化显得尤为重要。
本文将从烟气酸露点的计算、低温腐蚀的控制以及设计优化三个方面进行探讨。
关键词：烟气酸露点；低温腐蚀；设计优化一、烟气酸露点的计算1. 烟气酸露点的影响因素烟气酸露点的计算需要考虑多种因素，主要包括燃料的硫含量、燃烧温度、燃烧效率等。
硫分子燃烧后会产生二氧化硫和三氧化硫等酸性气体，而这些酸性气体与烟气中的水蒸气在一定温度下会凝结形成酸露点。
燃料中的硫含量越高，燃烧温度越低，燃烧效率越低，煤种、燃烧设备等参数的不同都会导致烟气酸露点的变化。
烟气酸露点的计算可以通过两种方法进行，一种是利用计算机软件进行模拟计算，另一种是通过实验进行测定。
模拟计算主要基于燃烧过程中产生的酸性气体与水蒸气的平衡反应，通过计算来确定在不同条件下的酸露点温度。
实验测定则是通过在实际烟气中添加不同浓度的水蒸气，并通过降温实验来确定烟气酸露点的温度。
二、低温腐蚀的控制1. 低温腐蚀的机理低温腐蚀是指金属在高温条件下受到氧化物和酸性气体的腐蚀作用。
燃料中的硫含量高、燃烧温度低、燃烧效率低等条件都会导致产生大量的酸性气体，这些酸性气体与金属表面反应形成硫酸和硫酸盐，从而引起金属表面的腐蚀和侵蚀。
低温腐蚀的控制方法主要包括降低燃料中的硫含量、提高燃烧温度和燃烧效率、选择合适的金属材料等。
可以通过燃料脱硫的方法来降低燃料中的硫含量，减少酸性气体的生成。
在燃烧过程中，提高燃烧温度和燃烧效率可以减少酸性气体的生成，从而减轻金属表面的腐蚀。
在设计设备时可以选择耐腐蚀性能好的金属材料，或者通过涂层和防腐保护措施来提高金属表面的抗腐蚀能力。
三、设计优化1. 设备结构的优化在设计燃烧设备时，可以通过优化设备结构和烟气通道的布置来降低烟气酸露点和低温腐蚀的发生。
工厂烟气的酸露点腐蚀及防护
工厂烟气的酸露点腐蚀及防护摘要：本文简介了工厂酸露点腐蚀温度的预测,酸腐蚀的成因和失效诊断及改进措施。
一、背景石油天然气和煤炭是世界上大多数发电厂使用的燃料，这些燃料中含有一定的硫成分。
当含硫燃料燃烧时，硫转化为二氧化硫（SO2）和硫三氧化硫（SO3）。
三氧化硫与水分结合形成硫酸（H 2 SO 4）。
在燃烧过程中，一些氮还被氧化形成二氧化氮（NO2）。
烟气中的二氧化氮还与水反应，得到硝酸。
如果烟气被充分冷却，会发生冷凝现象，在低于露点的温度下，设备表面会出现液体。
液相中含有高腐蚀性的硫酸。
这就会导致硫酸腐蚀，也就是所谓的低温酸露点腐蚀。
低温酸露点腐蚀不仅带来设备的加速腐蚀,导致巨额的设备损失和停工损失, 其尾气的排放还是温室气体排放的主要来源, 因此必须高度重视工厂烟气的酸露点腐蚀问题。
二、酸露点的预测现在大多数大型的发电厂,炼油厂或化工厂, 尾气运行温度都高于酸的露点温度,但就带来了能量损失, 故他们都对工厂烟气尾气进行了优化处理以减少或降低烟气酸露点的腐蚀危害, 并尽可能的回收能量。
这就要求对低温酸的露点进行预测。
适当地预测排气温度以确保整体优化并降低低温腐蚀的可能性。
例如，对一个1000兆瓦级燃煤电厂来说，排气温度比所需温度高10K，将会导致大约0。
3％总体效率下降，一年二氧化碳排放量增加12000吨。
目前烟气露点的现有预测方法是不全面的。
由于烟气的露点不仅取决于水的分压，而且取决于H2SO4分压。
关于露点预测的主要问题可概括如下：1、根据多种气体组成的烟气实验数据的露点方程，其结果之间存在显着差异。
2、硫酸的浓度取决于SO3的转化率，和墙壁表面温度。
因此，控制SO3的浓度和精确预测壁温是非常重要的。
3、露点估计的可靠性不仅取决于方程，而且取决于温度测量不确定度，如烟道表面温度的精度分布。
需要精确的测量方法。
烟气与燃烧厂二氧化硫露点的几个经验方程通过拟合实验数据已经获得。
图1所示的曲线是基于SO3转化率为6％的条件。
浅议化工容器腐蚀问题发生原因及解决对策
浅议化工容器腐蚀问题发生原因及解决对策受诸多因素的综合作用，很容易有腐蚀问题出现于化工容器中，这样设备的正常使用寿命遭到缩短，还会影响到企业的经济效益，严重的话甚至带来安全问题。
针对这种情况，就需要探讨化工容器腐蚀问题出现的原因，采取相应的策略合理解决。
标签：化工容器;腐蚀问题;解决对策一旦有腐蚀问题出现于化工容器中，将会在很大程度上改变容器的色泽、外形、机械性能等。
如果腐蚀问题足够严重，还会出现跑、冒、漏等诸多问题，浪费能源的基础上，带来诸多的安全隐患。
因此，企业需要充分重视化工容器的腐蚀问题，做好相应的维护工作。
1 化工容器常见的腐蚀类型1.1 物理腐蚀本种腐蚀问题主要出现于液态金属中，进而物理溶解掉金属。
如在钢制容器中盛放一些特殊的材料，就很容易损坏、溶解掉钢制容器。
1.2 化学腐蚀本种腐蚀问题往往会在干燥气体、非电解质溶液中出现。
如受温度、环境中氧等因素的影响，导致有金属氧化物生成于金属中。
再如，高温环境下，钢铁接触到碳化物后，将会有游离碳生成，损害到钢表面氧化膜。
1.3 电化学腐蚀本种腐蚀过程会产生电流，主要受环境、机械、电化学等因素的综合影响。
本种腐蚀类型包括诸多具体表现形式，如应力腐蚀、磨损腐蚀等等。
2 化工容器腐蚀问题的发生原因2.1 材料因素金属化学性质在很大程度上决定着腐蚀问题的出现与否。
根据研究得知，金属合金含量影响到合金腐蚀速度。
因此，如果化工容器含有较多的杂物，与金属容易出现化学反应，就会在很大程度上加快腐蚀速度。
此外，腐蚀问题的出现也受容器表面晶体类型、金属状态等因素的影响。
金属具有十分粗糙的表面，那么腐蚀问题的发生几率将会加大。
主要原因是表面粗糙的话，很容易进入一些杂质和细菌，化学反应作用下，导致腐蚀问题发生。
在制作化工容器的过程中，需要冷热处理金属，否则金属变形作用下，将会有内应力产生，这样腐蚀的速度、程度也会得到加快。
2.2 环境因素化工容器所处环境比较特殊，经常与化学物质所接触，很容易带来腐蚀问题。
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化烟气酸露点是指烟气中含有的酸性气体在接触到冷却表面时形成的液态酸露。
烟气酸露的存在会导致低温腐蚀问题，对设备和环境造成不良影响。
对烟气酸露点进行计算和控制，对于低温腐蚀的设计优化至关重要。
烟气酸露点的计算是基于烟气中的水分和酸性气体的风险评估。
通常来说，烟气酸露点的计算包括以下几个步骤：1. 确定烟气组分：首先需要确定烟气中的主要成分，包括水分、二氧化硫、氮氧化物等。
这些成分会影响烟气酸露点的计算。
2. 烟气温度和压力：确定烟气的温度和压力是计算酸露点的重要参数。
通常来说，烟气温度越低，酸露点越容易形成。
3. 酸露点计算：根据烟气中的水分和酸性气体的含量，可以使用理论或实验模型来计算酸露点。
常用的方法包括Köhler曲线法、NIST模型等。
一旦确定了烟气酸露点，就需要采取相应的控制措施来降低低温腐蚀的风险。
以下是一些常见的控制措施：1. 控制燃料成分：优化燃料的成分，减少燃料中的硫和氮含量，可以降低烟气中酸性气体的含量，从而降低酸露点的形成风险。
2. 烟气冷却技术：采用高效的烟气冷却技术，可以降低烟气的温度，从而减少酸露点的形成。
3. 防腐涂层：在设备表面采用防腐涂层，可以有效阻止酸露点的接触，降低低温腐蚀的发生。
4. 设备材料选择：选择耐腐蚀的材料，例如不锈钢、合金等，可以降低设备的低温腐蚀风险。
烟气酸露点的计算和控制是设计优化中的重要环节，尤其是对于一些需要长期运行和高可靠性要求的设备，如电厂锅炉、化工厂反应器等。
通过合理的计算和控制措施，可以降低低温腐蚀的风险，延长设备的使用寿命，提高运行安全性。
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化
随着煤炭、石油、天然气等化石能源的广泛使用，大量的尾气排放成为了环境污染的重要组成部分之一。
其中，低温腐蚀是烟气污染的主要问题之一，对设备的使用寿命、生产效率、生产质量和安全性等都会带来极大的影响，因此在设计优化过程中需要充分考虑该问题。
烟气酸露点是低温腐蚀的重要指标之一。
当烟气中的水汽和酸性排放物冷却至一定温度以下时，烟气中的水汽就会凝结成为酸露点，并与金属接触引发低温腐蚀。
因此，通过计算和控制烟气酸露点可以有效地预防和控制低温腐蚀。
烟气酸露点的计算需要考虑烟气中的水汽、酸度、气流速度等参数，可以通过理论计算和实验测试进行。
设计优化方面，为了预防和控制低温腐蚀，需要针对不同的工业领域和应用场景选择合适的防腐措施和材料。
例如，在电力行业中，可以采用合适的烟气再入水处理技术，并选择抗酸材料来降低低温腐蚀的风险。
在焦化行业中，可以利用减压蒸汽冷凝技术和燃气再生技术来控制低温腐蚀。
此外，合理的设备运行管理和维护也是预防低温腐蚀的关键，包括对燃烧器、锅炉、烟囱、除尘器等进行定期检查和清洁。
综上所述，烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化是预防和控制低温腐蚀的重要手段之一。
通过选择合适的防腐措施和材料、进行合理的设备运行管理和维护，可以有效地防止低温腐蚀对设备带来的损害。
硫磺制酸装置露点腐蚀问题的分析
硫磺制酸装置露点腐蚀问题的分析周飚(南化集团设计院,江苏南京210048) 摘 要:分析了硫磺制酸容易发生露点腐蚀的原因。
硫磺中的有机物、水分、游离硫酸均可能增加炉气水分含量,相应提高了炉气露点温度,加之省煤器进水温度低,则容易发生露点腐蚀。
采用优质硫磺作原料,在省煤器低温段采用热管元件等可有效地解决硫磺制酸露点腐蚀问题。
关键词:露点;腐蚀;原因;措施;硫磺;硫酸生产中图分类号:TQ111116 文献标识码:B 文章编号:1002-1507(2002)05-0023-03 收稿日期:2002-04-01 作者简介:周飚,男,南化集团设计院管道室工程师,主要从事硫酸生产装置的工艺设计。
电话:025-*******-2087 目前,国内新上了不少大中型硫磺制酸装置。
与硫铁矿或冶炼烟气等其它原料制酸相比,硫磺制酸具有流程短、污染少、操作方便、投资省等优点。
但硫磺制酸炉气水分含量比硫铁矿或冶炼烟气制酸高得多,相应的露点腐蚀问题要严重得多,故此防止硫磺制酸装置的露点腐蚀尤为重要。
1 容易产生露点腐蚀的原因111 炉气水分含量高炉气水分和三氧化硫含量决定炉气的露点温度。
硫磺制酸二氧化硫炉气由液硫与干燥空气在焚硫炉内高温燃烧而得。
炉气中的水分来源于原料硫磺和焚硫空气。
国内绝大多数硫磺制酸装置采用进口硫磺为原料,进口硫磺主要是从天然气、高硫原油或高硫煤等含硫原料中回收的,回收硫磺中不可避免会有残余的有机物。
液硫经机械雾化在焚硫炉中燃烧时,有机物被高温燃烧生成二氧化碳和水。
有资料报道[1],原料硫磺中的有机物质量含量(以碳计)每增加011%,炉气中的水分含量就增加012575g/m 3,可见硫磺中的有机物含量对炉气中的水分含量有着很大影响。
由于硫磺的化学性质较活泼,在有水的情况下,会发生氧化反应生成硫酸;干燥塔塔顶的除雾器除雾效果不好,干燥空气中会含有酸雾,在焚硫炉1000℃左右的高温下,这些硫酸会分解成水和三氧化硫,则会增加炉气的水分含量。
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化
低温腐蚀是一种由于烟气中的酸性成分，在锅炉、烟气脱硫设备、烟气脱硝设备、烟
气脱氯设备等设备的管道和设备的低温部分出现的腐蚀现象。
这种腐蚀速度较慢，但不可
避免，并会导致管道和设备的损坏。
在烟气酸露点的控制中，烟气酸露点是指气体在降温
过程中，因饱和水蒸气压的变化而形成的露点。
烟气酸露点的计算和控制，是控制低温腐蚀的重要手段之一。
通过计算和控制烟气酸
露点，可以减缓低温腐蚀的速度，从而延长锅炉、烟气脱硫设备、烟气脱硝设备、烟气脱
氯设备等设备的使用寿命。
烟气酸露点的计算通常采用水平补偿法。
该方法通过计算烟气温度和水蒸气压的关系，确定烟气酸露点的位置。
确定了烟气酸露点的位置后，可以在设计时采用相应的措施，防
止低温部分出现腐蚀。
烟气酸露点的控制主要有三种方法：一是采用高效的除尘设备，使烟气中的水蒸气和
粉尘得到充分的分离，减少烟气中的水蒸气，从而降低烟气酸露点的位置。
二是采用高温
排气技术，通过热交换技术，在烟气排出前，将烟气的温度高于露点以上的温度。
三是使
用耐腐蚀材料或采用防腐蚀涂层，增强设备管道的抗腐蚀性能。
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化一、引言烟气中的酸露点问题一直是工业领域中一个重要的环境和安全问题。
烟气中的酸性成分与水蒸气结合后在冷却过程中易形成酸露点，导致设备低温腐蚀的问题。
低温腐蚀是指在温度低于金属材料质地和结构有关的变质温度下，金属与环境介质发生的腐蚀现象。
由于低温腐蚀的发生会严重影响工业设备的使用寿命和安全性，因此研究和控制烟气酸露点以及低温腐蚀的设计优化显得尤为重要。
二、烟气酸露点计算在烟气中，硫酸盐、氯化物和氟化物等酸性成分往往是导致酸露点的主要原因。
通过对燃烧过程中的烟气成分的分析和测定，可以计算酸露点的温度。
根据硫酸盐、氯化物和氟化物在煤炭、燃料油和天然气中的含量，可以利用烟气中的湿点计算方法来估算酸露点的温度。
烟气中的湿点是指在燃烧系统中，当烟气经过冷却至一定温度时，水蒸气开始凝结的温度。
酸露点温度通常比湿点温度要高，因为酸性气体在烟气中除了与水蒸气生成酸性液滴外，还会与氧气发生化学反应形成酸性氧化物质，这些氧化物质也会参与酸露点的形成。
烟气酸露点计算的目的是为了确定燃烧系统中冷却设备的最低使用温度，防止其出现酸性腐蚀。
通过对烟气成分和湿点温度的计算和分析，可以辅助设计和优化燃烧系统，以降低酸露点的形成，从而减少低温腐蚀的风险。
三、低温腐蚀控制的设计优化控制低温腐蚀的设计优化主要包括改进燃烧系统和冷却设备的设计、优化燃料选择和燃烧条件等方面。
1.改进燃烧系统和冷却设备的设计燃烧系统的设计应尽量减少酸性气体的生成，同时合理设置冷却设备，降低烟气温度并防止酸露点的形成。
通过增加烟气冷却器的冷却面积和设备的绝热层厚度，提高冷却效率和降低冷却温度，可以有效减少酸露点的形成，降低低温腐蚀的风险。
2.优化燃料选择和燃烧条件选择低含硫、低氯和低灰分的清洁燃料，合理控制气体分布和火焰温度，减少酸性气体的生成和排放。
通过优化燃烧条件，提高燃烧效率和减少烟气中有害气体的排放，可以有效降低酸露点的形成，减少设备的低温腐蚀。
余热炉露点腐蚀及防治
余热炉露点腐蚀及防治摘要：余热回收系统主要由前置预热器、暖风器、空气预热器、鼓引风机及烟风道等设备构成，其中前置预热器采用螺纹管，管内介质为两炉热烟气，管外介质为经空气预热器预热后的空气；暖风器采用两组圆形翅片管，管内介质为常二线油，管外介质为鼓风机送入的冷空气，竖直安装，上端为空气室，下端为烟气室。
关键词：余热炉露点腐蚀；防治为了保护设备，往往需要提高烟气最终排放温度，使设备表面的温度高于露点温度，从而防止或减少结露产生酸腐蚀。
随着炼油厂对节能降耗的要求越来越高。
烟气酸露点腐蚀成为降低管式炉排烟温度、提高热效率的主要障碍，给炼油厂带来巨大困扰。
一、概述余热锅炉燃烧所需的燃料都含有硫及其化合物，燃烧时燃料中的硫化物与空气中的氧发生反应生成三氧化硫，三氧化硫与烟气中的水蒸汽生成硫酸蒸汽，硫酸蒸汽在省煤器管上发生结露生成硫酸，从而对碳钢管造成腐蚀。
露点腐蚀温度与燃料中的硫元素含量及烟气中的水蒸汽分压有关。
一般来说二者成正比关系。
其它如触媒、过氧燃烧、积灰等都有不良影响，尽量提高省煤器管壁温度，阻止酸气结露的发生。
二、余热炉露点腐蚀1.腐蚀主要是由于燃料中含硫等腐蚀性成分，燃烧后产生SOX，气体和蒸汽所致硫燃烧后一般先生成S02，在过剩空气系数较大的燃烧情况下，极少数的SO2继续与高温下分解出来的氧原子反应生成SO3，。
过剩空气系数越大，由SO2转化成S03的几率越大。
通常情况下，SO3与蒸汽并不立即反应生成硫酸蒸气，只有在SO3和H20气体达到一定浓度、温度低于200℃才会反应生成硫酸蒸气。
当设备表面温度低于酸露点时，硫酸蒸气在壁面冷凝，从而对设备表面产生腐蚀。
另外，烟气中的飞灰也可能被硫酸粘结，在设备表面形成积灰。
这种积灰多附着在前置预热器的管程和热管预热器的翅片上，一方面对预热器造成堵塞，另一方面也更容易吸附烟气中的SO3，从而加剧金属的腐蚀。
影响露点因素很多，主要有如下几点：（1）燃料中含H量高或烟气中的蒸汽含量多，则露点升高；（2）燃料中含硫或硫化氢多，则烟气中的S02量增加。
化工知识：什么叫做露点腐蚀？如何避免露点腐蚀？
化工知识：什么叫做露点腐蚀？如何避免露点腐蚀？烟气露点腐蚀是由于燃料中硫元素在燃烧时生成SO2，SO3，当换热面的外表面温度低于烟气露点温度时，在换热面上就会形成硫酸雾露珠，导致换热面腐蚀。
一、产生腐蚀的原因一般资料上提供的露点温度与燃料含硫量的关系并不完全相同就是这个原因。
根据我国燃料的含硫量露点温度一般在105-130℃范围内。
有条件时，在现场最好利用露点温度进行实际测定。
操作过程中，如果受热面与烟灰接触面的壁温低于露点除产生腐蚀外，还会使烟灰附着在受热面上，这种黏性积灰很难用一般吹灰的方法除去。
由于积灰的存在，不但影响了传热效果，增加了烟气侧的流动阻力，还会加剧腐蚀严重时金属腐蚀物和积灰堵塞通路。
因此，在烧含硫燃料时，采取措施使与烟气接触的金属温度高于露点是十分重要的。
另外影响腐蚀速度的因素有硫酸的浓度和壁温。
浓硫酸对钢材的腐蚀速度很低，而当浓度为50%左右时硫酸对碳钢的腐蚀速度最大。
对壁温来说，温度高时，化学反应速度较快，腐蚀速度加快。
所以由于各个低温部位硫酸浓度和壁温不同，腐蚀速度是有差别的。
二、避免露点腐蚀的方法：1、减少低温露点腐蚀最重要的是使管壁或加热元件的壁温高于露点，或采用耐腐蚀材料。
提高壁温可以通过提高管外或管内的介质温度来达到，例如低温油进料的入炉温度应在100℃以上，空气预热器应采用热风循环，或利用其他介质将入口空气温度提高到60℃以上，另外减少过剩空气，低温部位采用可拆卸式结构等也是经常采用的有效措施。
2、采用渗铝钢。
渗铝钢是一种利用热浸渗铝方法改善钢的耐蚀性和耐热性的钢材。
具体做法是将钢制件浸没于熔融铝浴中完成的，方法简单，易于连续作业。
但因铝的熔点高达660℃，待渗铝的钢件需要进行前处理和活化处理，并要防止铝的氧化。
钢板、钢带和线材均可进行表面渗铝，渗铝层的厚度可达0.05mm。
一般渗铝钢的耐热温度可达700℃，其热反射性能也很好，可将75%左右的辐射热反射掉。
渗铝钢可用于马弗炉、局部加热装置、采暖炉等。
SM001金属材料抗硫酸露点腐蚀性能的研究
Q260046902 专业做论文安徽理工大学毕业论文金属材料抗硫酸露点腐蚀性能的研究学院机械工程学院年级专业过程装备与控制工程03-1学生姓名李坤指导教师伍广专业负责人答辩日期摘要金属材料的硫酸露点腐蚀是一种常见的，危害十分严重的腐蚀形式，广泛的发生在生产生活的各个方面，尤其发生在一些特定的过程单元操作设备中间。
低温露点腐蚀一般发生在在工业加热炉、锅炉、燃料节省器、空气预热器、热交换器、塔顶冷凝系统、除尘器、垃圾焚烧炉、烧结炉、烟道，烟囱及酸厂的引风管道等的低温部位，是含酸性的气体经由该产遇冷冷凝下来的冷饮液局部地随着于设备上，从而造成对材料极严重的腐蚀。
本文通过对硫酸露点腐蚀的成因的探究，了解硫酸露点腐蚀发生的理论成因，具体的部位，金属材料的使用环境，对金属材料的性能的要求，综合国内外对金属材料抗硫酸腐蚀的研究现状，最新的研究成果，以及金属材料抗硫酸露点腐蚀未来的发展方向，提出对金属材料抗硫酸腐蚀性能研究的具体方向。
在技术路线上首先通过过分析不同材料对硫酸露点腐蚀耐受性能的差异，了解不同金属材料对硫酸露点腐蚀耐受性能。
通过分析分析不同金属材料的组成成分，总结出提高金属材料抗硫酸露点腐蚀性能的方法，并在原有的基础上提出金属材料抗硫酸露点腐蚀新的方法和新的手段。
因此对于金属材料抗硫酸露点腐蚀的研究有着非常重要的理论意义各实际应用价值，其未来的发展前景必然十分的广阔。
关键词：硫酸露点腐蚀金属材料新材料新发展AbstractMetal corrosion in sulfuric aeid edw point is a common and very serious harm go the corrosion forms, in a wide range of production in all aspects of life, especially in some specific process unit operation equipment middle.low-temperature corronsion dew point in the general industrial rurnace, boiler, fuel saving edvices, air preheater, heat exchangers, tower refrigeration systems, dust, garbage incineration furnace, sintering furnace flue and chimney acid plant and the wind tunnels of hypothermia sife, yes containing gurnace flue and chimney acid plant and wind tunnels of hypothermia site, yes containing acidic gases produced by the condensation of cold treatment from the local cold drinks along with the liquid in the device, lesding to a very serious material corrosion.Based on the corrosive sulfuric acid dew point to explore the causes, sulfuric acid dew point understanding the theory of corrosion causes specific location, the use of metal materials, the metal material performance requirements, metals and foreign material to sulfuric acid corrosion resistance of the status quo, the latest research results Metal and sulfuric acid dew point corrosion resistance future development direction Materials made of metal corrosion resistant sulfate study specific direction. The technical route first through an analysis of different materials sulfuric acid corrosion resistance properties of dew point difference, understand the different metal materials for sulfuric acid dew point corrosion resistance properties. By analyzing different metal materials analysis ofthecompositionAggregate upgrade sulfate resistant metal materials can be corrosive to the dew point, and the original based on metallic materials against corrosion sulfuric acid dew point of the newmethods and new tools. So for the material resistance to corrosion by sulfuric acid dew point is very important to study the theoretical significance of the actual value, its future development prospects will very broad.Keywords: Sulfuric acid dew point corrosion Metal New Development1. 绪论 (1)1.1.硫酸露点腐蚀的机理 (1)1.1.1概述 (1)1.1.2.机理的研究 (2)1.2.3.露点腐蚀机理的进一步研究 (7)1.2影响硫酸露点腐蚀机理的因素的探讨 (9)1.2.1.影响露点腐蚀的主要因素 (9)1.2.2.其它影响露点腐蚀机理的因素是 (11)1.3硫酸露点腐蚀对设备的危害 (13)1.3.1.硫酸露点腐蚀的实际事例 (13)1.3.2.实际条件下的硫酸露点腐蚀 (15)2. 抗硫酸露点腐蚀的新型金属材料 (16)2.1. 低合金耐硫酸露点腐蚀用钢概述 (16)2.1.1.耐硫酸露点腐蚀钢合金发展的回顾 (16)2.1.2耐硫酸露点腐蚀钢合金成分的设计 (16)2.1.3.国内外现有耐硫酸露点腐蚀钢产品及性能 (18)2.1.4.新型低合金金属材料抗硫酸露点腐蚀性能的实验方法 (21)3. 几种新型抗硫酸露点腐蚀材料的性能研究 (26)3.1. 前言 (26)3.2.新耐硫酸腐蚀用钢NS1钢 (26)3.2.1.研制背景 (26)3.2.2.NS1系列钢板的成分设计 (27)2.3.3. NS1型系列钢板的耐硫酸露点腐蚀性能。
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化
烟气酸露点是指烟气中水蒸气凝结形成的露点温度。
烟气中含有大量的水蒸气，当烟气温度下降到露点以下，水蒸气开始凝结，形成酸性水。
这些酸性水会附着在管道、烟囱内壁，导致低温腐蚀。
因此，烟气酸露点的计算和控制是防止低温腐蚀的重要措施之一。
烟气酸露点的计算
烟气酸露点的计算需要知道烟气中水蒸气的含量和成分。
一般来说，水蒸气的含量可以通过烟气中水蒸气的压力和温度来计算。
而水蒸气的成分则需要进行烟气分析，确定烟气中酸性气体的种类和含量。
以烟气中的二氧化硫为例，可以用下面的公式来计算酸露点：
Tc = {b(Tg-td)}/{a+b-ln(Pw)}
其中，Tc是酸露点，Tg是烟气温度，td是烟气中二氧化硫露点，Pw是水蒸气压力，a和b是常数。
为了防止低温腐蚀，可以采用以下的措施：
1.提高烟气温度：提高烟气温度可以抑制酸性水的形成，降低低温腐蚀的发生率。
但是，要注意不要超过烟囱的耐受温度范围。
2.减少酸性气体的形成：可以采用脱硫、脱氮等技术减少烟气中的酸性气体的形成，从而降低低温腐蚀的风险。
3.采用耐腐蚀材料：在设计烟气处理设备时，可以采用耐腐蚀的材料，如不锈钢、耐酸合金等，以增加设备的寿命。
4.改善烟气流动条件：合理设计烟气流动的管路和结构，可以减少烟气中酸性水的滞留时间，从而降低低温腐蚀的风险。
总之，烟气酸露点的计算和控制低温腐蚀的设计优化，对于烟气净化系统的稳定运行和安全运维具有重要意义。
加热炉低温露点腐蚀及防护措施情报调研报告
加热炉低温露点腐蚀及防护措施情报调研报告分公司设备处孙亮随着循环经济的呼声和对节能工作要求的不断提高，加热炉的排烟温度将不可能操纵得专门高。
而随着炼制高硫原油数量的逐年增加，加热炉的燃料油或燃料气中的硫含量却在逐年增加，结果导致烟机引风机、空气预热器、余热锅炉等节能余热回收设备产生强烈的低温露点腐蚀，严峻阻碍炉子的正常运行。
能够说，低温露点腐蚀已成为降低加热炉排烟温度、提高热效率的重要障碍。
1、低温露点腐蚀的机理1 ）SO3的生成一样燃料油或燃料气中均含有少量的硫，硫燃烧后全部变成SO2，由于燃烧室中有过量的氧气存在，因此又有少量的SO2进一步与氧结合生成SO3。
在通常的过剩空气条件下，全部SO2中约有1~3%转化成SO3。
在高温烟气中的SO3气体不腐蚀金属，但当烟气温度降到400℃以下，SO3将与水蒸气化合生成硫酸蒸汽，其反应式如下：SO3 +H2O-----------H2SO4当硫酸蒸汽凝聚到炉子尾部受热面上时就会发生低温硫酸露点腐蚀。
与此同时，这些凝聚在低温受热面上的硫酸液体，还会粘附烟气中的灰尘形成不易清除的粘灰，使烟气通道不畅甚至堵塞。
与此相反，SO2与水蒸气化合生成亚硫酸汽，它的露点温度低，一样不可能在炉子内凝聚，对炉子无危害。
因此硫酸露点腐蚀过程中最重要的因素是SO3的生成。
SO2转化为SO3的机理专门复杂，现在有两种理论，即：烟气中的SO2被原子氧氧化理论；烟气中的SO2被分子氧氧化理论；原子氧氧化理论认为，在炉膛高温火焰中有原子氧产生：O2-----------2O或CO+O-------CO2(活性的)CO2(活性的) +O2------CO2+O+O这些原子氧氧化SO2，生成SO3：SO2 +O-----------SO3分子氧化理论认为SO3是被氧分子所氧化的：SO2 +1/2O2------------SO3+96.3kj/mol这是可逆反应，由于反应的放热性，当降低温度时，平稳向右（生成SO3的方向）移动。
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化
烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化1. 引言1.1 背景介绍烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化是现代工程设计与运行中一个重要而复杂的问题。
燃煤、燃油、燃气等燃料在燃烧过程中产生的烟气中会含有多种有害气体，其中包括酸性气体如二氧化硫、氯化氢等。
这些酸性气体会与水蒸气在冷凝过程中形成酸露，导致设备表面发生腐蚀。
低温腐蚀是热电厂锅炉、烟囱、热交换器等设备面临的主要问题之一，会严重影响设备的安全运行和寿命。
为了解决烟气酸露点引起的低温腐蚀问题，必须进行烟气酸露点的计算及低温腐蚀的控制设计优化。
通过科学准确地计算烟气酸露点，可以预测设备受腐蚀的程度，从而采取相应的控制措施。
设计优化则是在降低烟气酸露点的提高设备的抗腐蚀性能，延长设备的使用寿命。
本文旨在详细探讨烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化方法，为工程设计与运行提供参考与指导。
1.2 研究目的研究目的是通过烟气酸露点计算及控制低温腐蚀的设计优化，提高工业设备的运行效率和延长设备的使用寿命。
通过深入了解烟气酸露点的概念和影响因素，以及低温腐蚀的机理和影响因素，可以有效地制定控制低温腐蚀的设计优化方法，从而降低设备的损耗和维护成本。
研究烟气酸露点计算与低温腐蚀控制的关联，可以帮助工程师更好地理解二者之间的关系，从而更好地应对设备在使用过程中可能出现的低温腐蚀问题。
本研究旨在探讨烟气酸露点计算与低温腐蚀控制的关系，提出有效的设计优化方法，以实现工业设备的高效运行和长期稳定性。
2. 正文2.1 烟气酸露点的概念与影响因素烟气酸露点是指在燃烧过程中，燃料中的硫、氯等高温气态腐蚀物质与烟气中的水蒸气在一定条件下凝结成液态，形成酸性露点。
烟气酸露点的主要影响因素包括燃料成分、燃料硫含量、燃烧温度、燃烧过程中的气氛和烟气中的含水量等。
燃料的硫含量是影响烟气酸露点的重要因素，硫高的燃料燃烧后会生成大量硫酸气体，增加了烟气的酸度，从而提高了酸露点的温度。
燃烧温度过高也会使烟气中的硫酸气体部分氧化为硫酸等硫酸盐，导致酸露点的提高。
锅炉尾部受热面低温露点腐蚀分析及预防
锅炉尾部受热面低温露点腐蚀分析及预防【摘要】借徐州天能姚庄热电公司锅炉尾部受热面腐蚀一事，分析了烟气中SO3的形成和硫酸蒸汽的凝结是工业锅炉运行时低温段受热面管道腐蚀发生的根本原因。
介绍了低温受热面管道的腐蚀过程，并对降低腐蚀提出了可行的预防措施【关键词】省煤器；空预器；腐蚀；露点0.引言响应节能减排、资源综合利用号召，徐州天能姚庄热电公司3台SHF20-2.45/400-SⅡ型燃煤锅炉技改为SHS20-2.45/400-QJ型燃焦炉煤气锅炉。
运行一年后，3台炉空预器、省煤器出现不同程度的损坏。
经检查分析省煤器、空气预热器的损坏，低温露点腐蚀是主要原因，在受热面的温度低于烟气的露点时，烟气中的水蒸气和硫燃烧后生成的三氧化硫结合成的硫酸会凝结在受热面上，严重地腐蚀受热面。
1.低温腐蚀机理1.1三氧化硫及硫酸的生成焦炉煤气中含有硫，硫与空气中的氧气作用生成SO2，在炉膛内SO2继续被氧化，生成SO3，SO3与水蒸气结合生成硫酸蒸气的概率很大，硫酸蒸气将在温度比较低的空气预热器上凝结。
硫酸浓度为零时，纯水沸点为45.45℃，随浓度增高，沸点也随之升高。
烟气中只要含有少量硫酸蒸气，就会使露点大大超过纯水的露点；当硫酸蒸气的浓度为10%时，露点可达190℃左右。
尽管烟气中硫酸蒸气的浓度很低，凝结下来的液体中的硫酸浓度却可以很高。
因此，必须严格控制烟气中SO3含量，即控制燃料中的硫含量。
1.2三氧化硫的生成及转化率的确定烟气中三氧化硫生成的机理极其复杂。
一般以为一部分是在工艺生产过程中产生的，一部分是在尾部烟道中产生的。
在工艺生产过程中，主要是原子氧的作用而生成三氧化硫，而原子氧主要是在燃烧反应中形成的。
如：CO＋O2→CO2＋OH＋O2→OH＋O这些原子氧很活泼，容易将二氧化硫转化成三氧化硫。
另外，氧分子、二氧化碳等氧化物在炉子高温辐射下，其中一部分也会分解原子氧而使二氧化硫转化成三氧化硫。
当压力一定时，二氧化硫转化成三氧化硫的平衡曲线如图1所示。
露点腐蚀及其预防措施!
在很多煤化工厂都会发生露点腐蚀的现象，有腐蚀性介质，有水汽的存在，而且介质的温度已经在露点温度以下，这样长期就会对设备及管道造成露点腐蚀。
露点腐蚀的相关定义露点腐蚀广义地讲就是在工艺气体在降温过程达到相变点产生液态结露。
露点：从化学观点看，是水蒸气开始冷凝的温度；从气象观点看，是湿度和压力无变化冷却到饱和时的温度。
露点腐蚀也就是饱和蒸汽冷凝液对钢材的腐蚀。
冷凝蒸汽类型：水蒸汽、油气。
含腐蚀介质的水蒸汽：腐蚀介质包括HCl、CO2、SO2、SO3、NOX等。
露点腐蚀部位01加热炉和锅炉含有HCl、CO2、SO2、SO3、NOX等的烟气在炉低温部位冷凝产生酸性腐蚀，包括空气预热器、省煤器、对流段冷进料、炉壁、烟囱等。
02管道或设备内设备及管道的盲肠部位、关闭的旁路、带保温堵头的冷端、管道一侧有冷却介质使另一侧局部冷凝腐蚀，塔顶回流部位等。
常见有危害性的部位包括加热炉对流段、炉壁、锅炉空气预热器、气化炉各个监测点、合成气管道导淋、引压点及温度测点。
露点腐蚀特点露点腐蚀主要是电化学腐蚀，表现形式包括均匀腐蚀、点腐蚀、应力腐蚀裂纹、氢诱导开裂等。
随冷却温度降低，冷凝液酸浓度由高到低，腐蚀由低→高→低。
露点腐蚀在煤化工各种设备的内外大量存在，内部由工艺介质腐蚀，外部由大气和各种腐蚀介质组合腐蚀。
烟气露点腐蚀：燃料中的杂质，包括氯化物、硫化物、氮化物、重金属(钒)等，在燃烧过程生成气体影响露点冷凝液的腐蚀程度。
燃烧生成的V2O5是低熔点的物质在不锈钢表面冷凝腐蚀，同时它又是SO2转化成SO3的催化剂。
硫酸露点温度与氧含量、水蒸气含量、硫含量成正比。
盐酸露点温度与氯含量成正比，一般为27~60℃。
硝酸露点温度与氮化物含量成正比，一般为30~60℃。
腐蚀速率和低温腐蚀规律影响金属腐蚀速率主要有凝结的酸量、酸露的浓度和金属壁温三个因素。
当壁温较高，稍低于露点时，壁面凝结的酸量很少，腐蚀速度很慢。
随着壁温降低，凝结酸量增加，腐蚀速率显著增加。
加热炉酸露点问题探讨
加热 炉 在 石 油化 工行 业 有着 重要 的作 用 ， 加
热过 程 中多 采 用液 体 燃 料 ， 作 用 是 利 用 燃 油 在 其 加 热炉 中 的燃 烧 以及 所产 生 的高温 烟气 来加 热 反
于 Ｓ ， Ｓ 却并 非关 键 因素 。 文献 ［ ］ 论 了 Ｏ 的 Ｏ ８讨 准 确 预测酸 露 点 温 度 的 检测 器 和 预 测 模 型 ； 有 也 人 从 事脱硫 过 程 的研究 ， 多是 针 对 燃 煤 过 程 中 但 脱 硫 问题 的研 究 和探 讨 ＇ 对 于燃 油 型加 热 炉 加，
应装 置 上 的工质 ， 使其 达 到热解 、 化 等化学 反 应 转
所 需要 的温 度 。在 加热 炉 中燃烧 的燃 料油 为重 油， 主要 包括 减压 渣 油 、 化残 油或 两者 的混 合 物 裂 等， 其含 硫 量 一 般 介 于 ２ ～４ 之 间 ， 高 时 可 ％ ％ 最 达 ５ 。加 热 炉 开始 工 作 时 ， 油 泵 把 重 油 从 储 ％ 抽 油 罐 中抽 出 ， 粗 、 经 细分 离 器 除 去 机 械 杂 质 ， 经 再
与 工 业 实 际控 制 值 进 行 比 较 。 认 为 已有 研 究 成 果 多针 对 锅 炉 燃 煤 过 程 ， 加 热 炉 燃 油 过 程 的计 算 只 有 对
一
定 的 借 鉴 意 义 。在 此基 础 上提 出应 综 合 各 种 因素 准确 测 算 酸 露 点 ， 到 具 有 普 遍 应 用 性 的 计 算 方 法 ， 得
化物 ， 不仅 腐蚀设 备 导致 设备 使用 寿命 缩短 ， 且 而
会 污染 大气 。烟 气露 点腐 蚀是 指燃 料 中硫元 素 在
燃 烧 时生 成 Ｓ 和 Ｓ ， 其 中 Ｓ 遇 水 蒸 气 产 生 Ｏ Ｏ， Ｏ Ｈ：Ｏ ｓ 蒸 气 ， 接 触 面 的 表 面 温 度 低 于 烟 气 当 Ｈ：Ｏ Ｓ 蒸 气 的露 点 时 ， 接 触 面 上 就会 形 成 硫 酸 在
工业锅炉设备酸露腐蚀对策研究
工业锅炉设备酸露腐蚀对策研究【摘要】利用相变换热器对壁温可控可调的特性，在空气预热器后加装相变换热器，从而充分回收锅炉尾部的烟气余热，提高效率；并且调控空预器的最低壁温，避免酸露腐蚀，积灰，震动，使其高效稳定运行，实现提高效益，节能减排。
【关键词】相变换热器；壁温；可控可调；酸露腐蚀；节能1.酸露腐蚀产生及危害很多石化企业的加热炉及自备电厂的锅炉采用低质燃料，即采用含硫量高的燃料，使得烟气的含硫量增高。
煤、石油、天然气等均含硫，燃烧时会产生SO2、SO3。
SO3与水蒸气H2O结合形成硫酸蒸汽。
锅炉受热面（空气预热器）的金属壁面温度若低于硫酸蒸汽的凝结点（酸露点），就会在其表面形成液态硫酸（称为酸露）。
长期以来空气预热器作为锅炉尾部受热装置，由于壁温过低而引起的酸露腐蚀、灰堵现象经常发生，并一直得不到有效解决。
因此，无论是小型工业锅炉，还是大型电站锅炉，传统锅炉设计中的排烟温度只好在两难之间做出无奈的选择，排烟温度不允许设计得很高，但最低壁面温度通常又无法控制在烟气酸露点以上，最终导致低温酸露腐蚀现象在所难免。
随着运行时间的推移，低温酸露腐蚀与积灰（结露性）程度同步增加，相互作用及影响并恶性循环。
积灰导致受热面换热能力下降排烟温度上升，积灰后受热面壁温降低易结酸露，而且在350℃以下被黏结的积灰易吸附三氧化硫使腐蚀加剧，若腐蚀引起漏风，将使烟温进一步降低，从而加剧腐蚀与积灰的程度并将恶性循环。
漏风使大量冷空气漏入烟道，既增大风机电耗，又造成炉膛缺风，使燃烧恶化。
积灰严重时将形成堵灰，不仅影响传热，而且可能因烟道阻力剧增而限制锅炉出力，甚至被迫停炉。
2.锅炉设备酸露腐蚀对策研究它和一般热管换热器以及其他节能技术不同，相变换热器技术首次提出将换热器最低金属壁面温度定义为“第一设计要素”的理念，并首次提出将对产生烟气低温结露和腐蚀具有关键性影响的最低壁面温度置于“可控可调状态”的创新概念。
该技术的核心在于“相变换热器”的设置，利用强化传热技术借助于优化设计，改变包括热管技术在内的一般换热器壁面温度分布的“函数”特征，在始终保证金属壁面温度处于酸露点以上的同时，为大幅度回收烟气低温余热提供了可能。
反吹法解决硫酸装置仪表露点腐蚀的探讨
反吹法解决硫酸装置仪表露点腐蚀的探讨张一晓;曹红艳;贾玉明【摘要】为解决硫酸装置仪表测量取压管嘴及引压管潜在的露点腐蚀问题,用反吹法测量硫酸装置过程气的压力.分析了硫酸装置产生露点腐蚀的原因;重点介绍了反吹预热系统中预热Tube管的安装及预热Tube管长度估算方法,并给出了反吹法解决露点腐蚀的工程实例;探讨反吹预热系统,反吹控制装置,反吹法压力测量系统的设计、安装及维护注意事项.【期刊名称】《石油化工自动化》【年(卷),期】2018(054)004【总页数】3页(P44-46)【关键词】露点腐蚀;反吹法;反吹预热;吹扫控制【作者】张一晓;曹红艳;贾玉明【作者单位】中海油石化工程有限公司,山东青岛266101;中海油石化工程有限公司,山东青岛266101;中海油石化工程有限公司,山东青岛266101【正文语种】中文【中图分类】TH89硫酸装置采用湿法制酸WSA工艺[1]，主要包含酸性气燃烧、NO x去除、SO2氧化、气态硫酸冷凝、尾气处理等五个阶段。
制酸主要反应为由式（1）～（3）可以看出，过程气（燃烧炉出口至WSA冷凝器入口之间的工艺介质的统称）中的SO3和水蒸气结合生成硫酸蒸气，硫酸蒸气冷凝成硫酸液体所需要的最高温度称为露点温度。
当管道或设备内壁温度低于硫酸的露点温度时，就会产生露点腐蚀。
露点温度与SO3和水蒸气的体积分数有关，该体积分数值越高，露点温度越高，特别是在SO2转化器三段出口处，SO3的体积流量可达900m3/h，对应的露点温度可达260℃。
刚凝结出的高温冷凝酸对钢材具有极强的腐蚀性[2]，腐蚀产物如金属硫酸盐容易造成管线的堵塞。
因此，过程气压力（差压）测量如果采用普通取压管嘴、引压管线或法兰取压方案，都会在引压管或法兰端面产生露点腐蚀问题。
采用反吹法测量过程气的压力是一种简便有效的方法。
反吹法是指通过吹扫管线向测量引压点通入一定量的稳压气体，一方面隔离过程测量介质与仪表的接触，另一方面使仪表测量压力与过程介质压力相同的方法。
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1 引言锅炉使用的煤、重油及天然气等燃料中都含有一定量的硫,在燃烧过程中S与O2生成SO2,并有少量的SO2在Fe2O3、V2O5等催化剂作用下转化成 SO3。
通常情况下,锅炉烟气中SO3体积含量为1@10-6~50@10-6,水蒸气约为10%,在烟气温度200e以下时,SO3与水蒸气完全结合成H2SO4蒸气,微量的H2SO4蒸气使烟气的露点温度显著提高[1] 。
当锅炉尾部换热设备的壁面温度低于烟气露点温度时,H2SO4蒸气就会凝结在壁面上,形成浓度约为80%的硫酸溶液,粘附在换热器壁面上,产生酸腐蚀。
像热水锅炉、锅炉的省煤器及空气预热器等低温受热面易受到酸侵蚀。
在锅炉的设计和运行中,排烟温度是影响锅炉效率和安全运行的重要因素之一。
排烟温度过高,排烟损失越大,文献[2]指出,排烟温度每升高15~20e,锅炉热效率大约降低1%;排烟温度过低,会使低温受热面的壁温低于酸露点,引起受热面金属的严重腐蚀,危及锅炉运行安全。
因此,锅炉的经济排烟温度应当控制在稍高于烟气露点的某个范围内。
确定烟气露点温度,已成为避免低温腐蚀、增加锅炉运行安全性的关键所在。
2 影响烟气露点温度的主要因素 2.1 燃料种类燃油锅炉的燃料中所含硫分燃烧后将主要形成SO2和少量SO3,但是在燃煤时的情况则不相同,其中有些硫分将形成FeS或其他形式存在于灰分中。
在相同含硫量情况下,燃油烟气的酸露点往往高于燃煤烟气酸露点。
图1示出美国典型燃油机组和燃煤机组的露点温度和腐蚀率的关系,由图1可知,燃煤机组腐蚀程度小于燃油机组。
31 #研究与开发# 烟气酸露点温度的影响因素及其计算方法全国注册建筑师、建造师考试备考资料历年真题考试心得模拟试题图1 燃油和燃煤机组的腐蚀率2.2 燃料硫含量和燃烧方式烟气中硫酸蒸气是由燃料中硫分氧化而来的,燃料含硫量越高,其露点温度越高。
烟气中SO2对露点的影响很小,在相当大的浓度范围内,酸露点的波动不超过1e[3] 。
SO3对露点的影响很大,而SO3的形成是与燃烧设备和燃烧条件紧密相联的。
图2为西安热工所在一些电站锅炉上测得的结果,也能说明这点。
1-链条炉2-煤粉炉3-液态排渣炉图2 烟气露点温度与燃料含硫量及燃烧方式的关系 2.3 过量空气系数图3示出了过量空气系数高低对两种形式氧化硫之间平衡状态的影响。
烟气的温度越低或O2含量越高,由SO2转化为SO3比例会越大。
因此,在保证充分燃烧的前提下,应尽量采用低过量空气系数,减少SO3生成量, 降低烟气露点。
图3 温度和过量空气系数对SO3转化的影响 2.4 烟气中水蒸气烟气中水蒸气的浓度愈大,水蒸气的分压力也愈大。
只考虑水蒸气的影响,水蒸气对烟气露点的影响如图4 所示。
图4 水蒸气浓度对烟气露点的影响 2.5 飞灰或受热面结构及积灰影响低温烟气中的SO2继续氧化成SO3需要有催化剂的促进作用,而锅炉管子表面和烟道表面的铁锈Fe2O3及烟气中的V2O5等都是非常良好的催化剂,但未燃碳粒及钙镁等氧化物以及Fe3O4等则能吸收或中和烟气中的SO2。
燃油飞灰少,吸收作用较弱,因此对含有硫和钒的燃油经燃烧后的烟气中将具有相对较高的SO3含量,烟气露点高。
2.6 其它影响因素除上述影响因素外,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气体浓度已知在烟气酸露点的间接测量中,都是先测出烟气中的SO3或H2SO4的体积含量,然后由M ller曲线查出酸露点,如图5所示。
该曲线是M ller[4]在1959年使用热力学关系式计算了含有很低浓度H2SO4蒸气的烟气的酸露点而得到的,并为许多研究者的实验所证实。
M ller曲线是现在评价各种酸露点测量方法的基础。
32 工业锅炉2003年第6期(总第82期 ) 图5 M ller酸露点曲线图手工查图确定酸露点温度引起误差较大,且不便于利用计算机优化设计和计算。
现将图5扫描至计算机中,并放大,采用Adobephotoshop5.0CS软件读取曲线上一些点的数据,列于表1。
表1 M ller曲线所对应的酸露点温度烟气中SO3体积百分含量,@10-6 烟气露点温度(e) 0.1 101.4 0.2105.90.5111.71116.62122.05128.410133.520138.750146.7100 153.3 采用Origin6.0软件拟合表1中数据,回归出方程(1)。
tsld=116.5515+16.06329lgVSO3+1.05377(lgVSO3) 2 (1) 式中:VSO3)烟气中SO3体积百万分率(下同); tsld)烟气的酸露点温度(下同),e。
与表1中烟气露点温度相比,方程(1)计算的烟气露点温度平均相对误差为0.17%,最大相对误差0.42%。
3.2 烟气中H2SO4蒸气浓度已知 Halstead在总结前人大量实验数据的基础上,以常用燃料燃烧形式的水蒸气体积含量以11%为基准,得出表2中数据。
如水蒸气体积含量低于9%,则表中露点温度应再减去3e;如水蒸气体积含量高于13%,则表中露点温度应再加上3e。
由表2可以粗略地估算出烟气露点温度。
同样采用Origin6.0软件拟合表2中数据,回归出方程(2)。
tsld=113.0219+15.0777lgVH2SO4+2.0975( lg VH 2SO4)2 (2) 式中:VH2SO4)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)计算的烟气露点温度平均相对误差为0.29%,最大相对误差0.59%。
表2 Halstead总结的烟气露点温度烟气中H2SO4体积含量,@10-6 烟气露点温度(e) 1 11310 130201374014260146100 152 3.3 烟气中SO3和水蒸气浓度已知3.3.1 A.G.Okkes方程荷兰学者A.G.Okkes根据M ller实验数据,提出如下方程(3),方程中原文分压单位均为标准大气压。
文献[5]比较了方程(3)计算结果与该文中由燃料中碳、硫含量及过量空气系数绘制的算图确定酸露点结果,两者相差不到1.5e,方程(3)计算精度比较高,适用范围广。
tsld=10.8809+27.6lgPH2O+10.83lgPSO3+1.06(lgPSO3+2.9943)2.19 (3) 式中:PH2O)烟气中水蒸气分压(下同),Pa; PSO3)烟气中SO3气体分压(下同),Pa。
3.3.2 Verhoff&Banchero方程Verhoff&Banchero[6]提出下列方程(4),方程(4)中气体分压原文单位为mmHg,现已换算为SI制Pa。
在烟气露点温度为120~140e高温区时,方程(4)有4e偏差,但在低温区时有较大误差。
1000/(tsld+273.15)=2.9882-0.13761lgPH2O-0.2674lgPSO3+0.03 287lgPH2O#lgPSO3(4)3.3.3 查图确定方法美国/CE空调预热器公司0绘制了烟气压力101kPa下的酸露点计算图[7],图6是基于燃料中硫分燃烧后都生成SO2及烟气中SO2的2%体积含量转变成SO3条件下绘制的。
计算步骤如下: (1)根据给定的燃料组成成分和过量空气系数,计算出烟气组成; (2)按SO22%转化率计算出SO3含量; (3)按计算求得的烟气中的SO3和水蒸气体积百分含量,查图6中的曲线可得酸露点温度及硫酸质量百分含量。
33 #研究与开发# 烟气酸露点温度的影响因素及其计算方法图6 在101kPa压力时,硫酸液的露点和含量采用3.1中所述方法,读取图6曲线所对应的部分酸露点数据,见表3。
表3 图6曲线对应的酸露点部分数据水蒸气含量 %烟气中SO3体积百分含量@10-6 1 3 5 10 20 50 5125.3132.2136.4142.7149.0155.910120.3127.3130.5137.3143.7 149.515 112.6119.3122.8128.5134.3141.0 按文献[8]采用的多项式非线性回归及利用正交多项式回归方法,对表3中酸露点数据进行拟合,回归的系数在表4中列出,得到酸露点与烟气中SO3及水蒸气的体积含量关系为: tsld=62 0AnVn H2 O+ lgVSO362 0 BnVnH2O+(lgVSO3)2 62 0 CnVn H2 O+ (lgVSO3)3 62 0 DnVn H2O (5) 式中:VH2O)烟气中水蒸气体积百分率,%。
表4 烟气露点计算方程回归系数nAnBnCn Dn 0127.3753 16.865 -1.080361.446261-13.7005-188.84348.1637-148.9852-565.118969.818-1909.466813.39 与表3中酸露点数据相比,方程(5)计算的酸露点温度平均相对误差为0.093%,最大相对误差0.41%。
3.3.4 日本电力研究所估算公式日本通常采用日本电力工业中心研究所发表的实验公式: tsld=20lg(VSO3@10 -6 )+a( 6) 式中:a)与烟气中水分有关的常数,当水分体积含量为5%,a=184;10%,a= 194;15% ,a=201。
3.4 经验估算公式前苏联5锅炉机组热力计算标准方法6( 1973年版)给出如下烟气露点温度计算式,该公式是20世纪50年代全苏热工研究所(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。
对气体燃料的tsld测量仅作了焦炉煤气的一种数据,且测出的tsld偏高,因此该公式不宜用于气体燃料的计算。
我国广泛采用此经验计算式,现国内出版的许多锅炉原理教科书及一些参考文献在引用此公式时均出现了书写失误,本文予以说明。
tsld=1253 SÁ 1.05afhAÁ +tld (7) 其中:SÁ=Sar(Qar,net4187)AÁ= Aar (Qar,net4187 )式中:tld)烟气中水蒸气露点,e; SÁ )燃料的折算硫分,%;AÁ)燃料的折算灰分,%; Sar、Aar)燃料的收到基含硫量、灰分,%;Qar,net)燃料的收到基低位发热量,kJ/kg;afh)飞灰占总灰的份额,%。
式中125是一个与炉膛出口过量空气系数AT 有关的系数,原规定如下: 当AT=1.4~1.5时,此值为129;当AT=1.2时,此值为121。