[发明专利]一种燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统及检测方法

权利要求书

1.一种燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统，其特征在于：所述的检测系统包括取样装置、测量装置、辅助装置、pH测试仪和控制器，所述的取样装置包括石棉滤网管路(3)、精密防尘罩管路(4)及电加热管路(10)，石棉滤网管路(3)与精密防尘罩管路(4)呈并联设置，石棉滤网管路(3)与精密防尘罩管路(4)各自的一端用于与燃煤电站锅炉烟道相连通，另一端相交汇于电加热管路(10)的进口端，电加热管路(10)还旁支一支空气进气管路(101)，电加热管路(10)与电加热器相连接；所述的测量装置包括测试箱(15)，测试箱(15)与电加热管路(10)的出口端相连通，测试箱(15)与烟气流动方向相平行的一侧嵌装有透明的观察玻璃窗(11)，观察玻璃窗(11)后放置有快拍相机(12)，快拍相机(12)与显示屏(13)相连接，测试箱(15)还内置有吹灰器(14)，测试箱(15)与嵌装观察玻璃窗(11)相对的一侧内置有冷镜(16)，冷镜(16)的下方安装有测温仪，冷镜(16)的正面正对观察玻璃窗(11)，背面与嵌装在测试箱(15)侧面的制冷堆相贴合，制冷堆还与水冷散热单元(18)相接触；所述的辅助装置包括排出管路(103)，排出管路(103)与测试箱(15)相连通，排出管路(103)上沿烟气流动方向依次串联有汽水分离器(19)、干燥机(20)和排出管路真空泵(21)，上述各管路上均设置有阀；所述的控制器分别与所述的电加热器、快拍相机(12)、测温仪、制冷堆、显示屏(13)相连接。

2.根据权利要求1所述的燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统，其特征在于：所述石棉滤网管路(3)在靠近燃煤电站锅炉烟道的管段内置有石棉滤网(1)，所述精密防尘罩管路(4)在靠近燃煤电站锅炉烟道的管段内置有精密防尘罩(2)。

3.根据权利要求1所述的燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统，其特征在于：所述的快拍相机(12)为10倍光学变焦快拍相机。

4.根据权利要求1所述的燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统，其特征在于：所述的显示屏(13)为液晶显示屏。

5.根据权利要求1所述的燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统，其特征在于：所述的吹灰器(14)通过吹灰器管路(102)与所述的电加热管路(10)相连通，所述的吹灰器管路(102)上还设置有吹灰器阀门(8)和吹灰器真空泵(9)。

6.根据权利要求1所述的燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统，其特征在于：所述的测温仪为PT100铂电阻(24)，PT100铂电阻(24)通过线路与所述的控制器相连接。

7.根据权利要求1所述的燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统，其特征在于：所述的制冷堆为三级制冷堆(17)，所述的三级制冷堆(17)由三片大小不同的半导体制冷片堆叠组成。

8.根据权利要求7所述的燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统，其特征在于：所述的三级制冷堆(17)还安装有过热开关(171)。

9.根据权利要求1所述的燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统，其特征在于：所述的水冷散热单元(18)包括散热水板(181)、散热水排和水泵，所述散热水板(181)与制冷堆紧密接触，散热水板(181)中流动的水带走制冷堆的热量，散热水排与散热水板(181)相贴紧，用于为散热水板(181)散热，水泵用于驱动水流形成循环。

10.采用上述权利要求1至9任一项所述的燃煤电站锅炉烟气酸露点检测系统的检测方法，其特征在于，该检测方法包括如下步骤：

预检测步骤：

(1)关闭石棉滤网管路(3)和精密防尘罩管路(4)，开通空气进气管路(101)和排出管路(103)上的真空泵(21)，通过电加热器接通电加热管路(10)对空气进行加热，热空气通过流动对系统进行预热，待冷镜(16)温度超过120℃，完成系统预热；

(2)关闭空气进气管路(101)，打开石棉滤网管路(3)抽取烟气，待冷镜(16)温度与周围烟气温度达到换热平衡，稳定在120℃时，通过控制器调节制冷堆功率对冷镜进行降温，设定冷镜初始温度为75℃，然后再通过控制器调节制冷堆功率对冷镜降温，每次对冷镜降温5℃，同时开启快拍相机(12)对冷镜(16)表面进行拍照，若观察冷镜(16)上有飞灰沉积，启动吹灰器(14)对冷镜(16)进行表面吹灰，快拍相机(12)通过控制器将图片传输至显示屏(13)，待烟气持续冲刷冷镜(16)30min，观察冷镜(16)表面酸凝结引起的飞灰粘附，若没有发现有飞灰黏附冷镜(16)表面，则继续降低冷镜(16)温度，每次对冷镜(16) 降温5℃，直到发现冷镜(16)表面有飞灰黏附，取出冷镜(16)，用pH测试仪检测冷镜(16)表面黏附飞灰的酸碱性，如检测不到酸性，则继续降低冷镜(16)温度，每次对冷镜(16)降温5℃，直至检测到酸性；如检测到酸性，则记录下此时的冷镜(16)温度为T1，由此粗略判断烟气酸露点温度范围在T1～T1+5℃范围内，完成预检测，然后进行如下的精确检测；

精确检测步骤：

(1)将冷镜(16)取出擦拭干净重新装回，开通空气进气管路(101)，关闭石棉滤网管路(3)，通过电加热器接通电加热管路(10)对空气进行加热，热空气通过流动对系统进行预热，待冷镜(16)温度超过120℃，完成系统预热；

(2)关闭空气进气管路(101)，开打精密防尘罩管路(4)抽取烟气，待冷镜(16)温度与周围烟气温度达到换热平衡，稳定在120℃时，通过控制器调节制冷堆功率对冷镜(16)进行降温，将冷镜温度设定为T1+3℃，然后再通过控制器调节制冷堆功率对冷镜降温，每次对冷镜降温1℃，同时开启快拍相机(12)对冷镜(16)表面进行拍照，当观察到冷镜(16)表面有液滴凝结时，待烟气持续冲刷冷镜(16)30min，记录下此时的冷镜(16)温度，用pH测试仪检测冷镜(16)表面凝结液滴的酸碱性，如检测到酸性，则表明该温度下有酸液凝结；如检测结果不是酸性，则继续降低冷镜(16)温度，每次对冷镜降温1℃，直至冷镜(16)表面有酸液凝结，记录此时的温度为TA，当检测到有酸液凝结后，以该酸凝结的温度点TA为基础温度，对冷镜(16)进行升温，每次升温1℃，继续观察冷镜(16)表面酸液的凝结状况，直至冷镜(16)表面无酸液凝结为止，记录此时的温度为TB，从而得到烟气酸露点温度的范围在TA至TB的范围内，温度TB点即为烟气酸露点温度的上限值。