[发明专利]一种基于热力学方法的烟气工程酸露点测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及能源与动力工程领域，具体的说，是涉及一种基于热力学方法的烟气工程酸露点测量装置。

背景技术

在锅炉的各项损失中，排烟损失占比最大，尽量降低排烟温度对于节能减排具有重要的实际意义。而随着锅炉尾部烟气的利用，烟温降低，造成烟气中硫酸蒸汽和水蒸汽结露，对设备腐蚀和积灰，换热器换热性能和安全性能恶化。因此，准确测定锅炉尾气工程酸露点，能够指导余热利用设备的设计，在工程实践中具有重要的现实意义，最大化的利用锅炉烟气余热。

申请号201310298139.4的中国专利文献公开了一种用于确定锅炉烟气工程酸露点的装置，包括换热器和控温水箱，换热器是内外双层套装且两层的一端相通的筒状构造，两层相同端的外层通过管道与控温水箱的进水口相通，内层经管道以及设置于该管道上的流量计、水泵、出水口阀门与控温水箱的出水口相通；控温水箱的进水口还连通有补水管道，换热器外壁上设有换热器壁温传感器，与控温水箱进、出水口相连的管道上分别设有进水温度传感器和出水温度传感器；控温水箱中设有加热单元，所述换热器壁温传感器、进水温度传感器、出水温度传感器和加热单元分别与控温水箱的控制系统相连。

该专利是通过测定换热系数的突变，确定锅炉尾气工程酸露点。该专利公开的测试装置主要存在以下缺陷：使用补给水的方式对回水进行冷却，使得测试过程中的用水量过大，对水源的选取有极大的依赖性，采用补给水冷却的方式需要极多的连接管道，使得测试系统复杂，不适于设备的安装以及运输，并且测试的连续性与稳定性较低。采用温度巡检仪对温度进行测量，温度巡检仪线路连接复杂，需外接计算机进行数据采集，并且需要人工进行实时数据记录，致使整体测量过程十分不便。

因此，如何设计一种全新的装置，来简化测试过程，并使得测试的连续性及稳定性均较高，是本领域技术人员函需解决的。

发明内容

本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种基于热力学方法的烟气工程酸露点测量装置。本方案所提供的烟气工程酸露点测量装置采用冷凝器代替补给冷却水进行冷却，减小了测试过程中对水源的依赖性，使得露点测试设备使用范围更广，也避免了使用大量的换热软管，同时增强了测试过程中的连续性和冷却性能的稳定性。

为了达成上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种基于热力学方法的烟气工程酸露点测量装置，包括控温水箱，控温水箱依次与水流量调节阀、水泵、流量计和换热器相连通，换热器的出水端通过冷凝器与控温水箱相连通实现水的回流；

其中，所述换热器包括：

外管，该外管包括第一外管和第二外管，第一外管和第二外管可拆卸连接；

所述第一外管上设置有第一变径段，且第二外管具有入口端与封闭端，第一外管具有出口端与入口端，第一外管的出口端与第二外管的入口端相连接；

设置于外管内的内管，该内管具有出口端与入口端，内管的出口端靠近所述第二外管的封闭端；

所述第一外管的入口端被焊接在其上的圆形封口封闭，圆形封口上设置有进水管道和出水管道，内管与进水管道相连通，水流从进水管道进入后，经内管流向封闭端，又流经外管和内管之间的通道后从出水管道流出。

优选的，所述第二外管上设有第二变径段，第一外管的出口端与变径后的第二外管的入口端相连通。

优选的，所述外管为带有翅片的翅片管。

优选的，所述流量计和换热器通过第一连接管相连通；控温水箱包括箱体、控制系统、加热单元和水位控制传感器；水位控制传感器和所述加热单元分别与所述控制系统连接。

优选的，所述冷凝器包括箱体、冷却风扇、多管程铜弯管、冷凝水进水管道和冷凝水出水管道，出水管道与冷凝水进水管道相连通，水流流经多管程铜弯管后从冷凝水出水管道流回温控水箱。

优选的，所述控制系统包括电源、温控仪、继电器、水泵开关和冷却风扇开关；

其中，温控仪、所述继电器、所述水泵开关和所述风扇开关分别与所述电源连接；

所述水泵开关串联在所述电源和所述水泵之间；

所述冷却风扇开关串联在所述电源和所述冷却风扇之间。

优选的，所述进水管道和出水管道上分别设置有进水温度传感器和出水温度传感器，进水温度传感器和出水温度传感器分别与温度测试仪相连。

优选的，所述测试装置还包括烟温传感器和壁温传感器，壁温传感器设置于外管外壁上，壁温传感器和烟温传感器分别与温度测试仪相连。

本发明的有益效果是：