CN109283023B - 模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置及使用方法 - Google Patents

模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置及使用方法 Download PDF

Info

Publication number
CN109283023B
CN109283023B CN201811313130.5A CN201811313130A CN109283023B CN 109283023 B CN109283023 B CN 109283023B CN 201811313130 A CN201811313130 A CN 201811313130A CN 109283023 B CN109283023 B CN 109283023B
Authority
CN
China
Prior art keywords
gas
outlet
temperature
pipeline
sulfur trioxide
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201811313130.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN109283023A (zh
Inventor
李加护
王小涛
高硕�
张猛
提梦桃
谢英柏
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
North China Electric Power University
Original Assignee
North China Electric Power University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by North China Electric Power University filed Critical North China Electric Power University
Priority to CN201811313130.5A priority Critical patent/CN109283023B/zh
Publication of CN109283023A publication Critical patent/CN109283023A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109283023B publication Critical patent/CN109283023B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/02Devices for withdrawing samples
    • G01N1/22Devices for withdrawing samples in the gaseous state
    • G01N1/24Suction devices
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N21/00Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
    • G01N21/17Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
    • G01N21/25Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D27/00Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00
    • G05D27/02Simultaneous control of variables covered by two or more of main groups G05D1/00 - G05D25/00 characterised by the use of electric means

Abstract

本发明公开了一种模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置及使用方法,其中模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置包括集气定压系统、混合加热系统、冷却系统、加灰除尘系统、测量系统和尾气处理系统。本发明中集气定压系统能够维持实验装置压力的恒定,加热混合系统能够将模拟烟气温度加热到一定温度并混入硫酸溶液来模拟含酸烟气,冷却系统将烟气高温烟气温度降低到电站锅炉尾部烟气温度范围内,并通过螺旋给料机将灰分加入装置来模拟锅炉低温烟气中灰分含量及成分对烟气中三氧化硫浓度的影响,加灰除尘系统能除去装置内灰分以避免后期测量过程中灰分的影响,同时能够除去烟气中酸性气体避免其对环境的影响,环保安全。

Description

模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置及使用方法
技术领域
本发明涉及烟气模拟实验技术领域,尤其涉及一种模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置及使用方法。
背景技术
目前,对于烟气低温腐蚀的实验研究方法主要是浸泡法、现场实验法、模拟实验等。浸泡法操作方便,应用广泛,但是和实际情况差别较大;现场实验法最贴近真实情况,但是实验周期长,且含酸烟气的温度、成分等有波动,加上常常有飞灰颗粒的存在,难以单独研究低温腐蚀的影响;而实验室模拟实验可以精确控制包括含酸烟气组分、温度、流速、换热器壁面温度和换热器结构等影响低温腐蚀的因素。现有的通过模拟实验研究烟气中酸性气体含量的实验装置还很少,而单一研究烟气中飞灰含量对三氧化硫浓度影响的实验几乎没有。因为三氧化硫物化性质活泼,很难以捕集,目前常用的三氧化硫浓度测量方法有控制冷凝法、异丙醇吸收法、棉塞法等,但在实际应用过程中,上述方法均出现三氧化硫吸收不完全的现象,导致了测量精度较低。
发明内容
本发明的目的是提供一种模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置及使用方法,解决现有技术中的无法单一研究烟气中飞灰含量对三氧化硫浓度影响的实验的问题。
为解决上述技术问题,本发明采用如下技术方案:
本发明一种模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置,包括集气定压系统、混合加热系统、冷却系统、加灰除尘系统、测量系统和尾气处理系统,所述的集气定压系统包括集气罐、第一截止阀、质量流量控制器、减压阀、球阀、重量显示器、高压气瓶、称重传感器、流量显示控制仪和力敏传感器,装有氮气的所述高压气瓶置于所述称重传感器上,所述称重传感器与所述重量显示器电连接,所述重量显示器可实时显示所述高压气瓶的质量,所述高压气瓶出口管路上依次设置有所述球阀和所述减压阀,所述球阀与所述减压阀之间通过连接管路相连,所述减压阀出口通过气体管路与所述质量流量控制器入口相连,所述质量流量控制器出口通过气体管路与所述第一截止阀入口相连,所述第一截止阀出口通过气体管路与所述集气罐入口相连,所述质量流量控制器与所述流量显示控制仪电相连,所述集气罐上方装有用于显示所述集气罐内压力的所述力敏传感器;所述混合加热系统包括电加热装置、温度控制仪表、储液罐、耐腐蚀流量计和雾化喷嘴,所述温度控制仪表与所述电加热装置电相连,所述电加热装置进口通过气体管路与所述集气罐出口相连,所述储液罐入口通过引出管路所述连接管路相连,所述引出管路上从入口到出口依次连接有第二截止阀、减压阀和所述力敏传感器,所述引出管路出口通过管路与所述储液罐上端接口相连,所述储液罐上端接口位于所述储液罐内液面以上且所述储液罐内放置稀硫酸,所述储液罐内放置有插入液面以下的铜管且所述铜管与所述耐腐蚀流量计入口相连,所述耐腐蚀流量计出口与所述雾化喷嘴入口相连;所述冷却系统包括恒温水箱、套管冷却器、第一热电偶和第二热电偶,所述套管冷却器进口通过进气管路与所述电加热装置出口相连,所述雾化喷嘴出口与所述进气管路相连,所述套管冷却器通过管路与所述恒温水箱连接实现冷却水循环,所述套管冷却器内壁面等间距布置有若干个第一热电偶,所述恒温水箱通过安装在所述套管冷却器出口的所述第二热电偶控制水箱温度;所述加灰除尘系统包括螺旋给料机、第三热电偶、温度显示器和除尘器,所述除尘器进口与所述套管冷却器出口通过气体管路连接,所述除尘器出口通过管路与所述尾气处理系统相连,所述螺旋给料机安装在所述套管冷却器出口与所述除尘器进口相连的气体管路上,所述加灰除尘系统外壁等间距布置有若干个所述第三热电偶用于测量壁面温度,所述温度显示器与所述第一热电偶、所述第二热电偶和所述第三热电偶电相连;所述测量系统包括采气管、储水槽、第一集气瓶、第二集气瓶、第三集气瓶、隔膜泵、烧杯和第三截止阀,所述采气管进口与位于所述除尘器与所述尾部处理系统之间的管路连接,所述采气管出口与所述第三截止阀连接,所述截止阀出口通过第一出气管路与装有蒸馏水的所述第一集气瓶连接且所述第一出气管路底端位于蒸馏水液面以下,所述第一集气瓶放置于所述储水槽中,所述第一集气瓶通过气体管路与装有指示剂的所述第二集气瓶连接,所述第二集气瓶通过第二出气管路与所述隔膜泵进口连接且所述第二出气管路进口置于指示剂液面以上,所述隔膜泵出口通过第三出气管路与装有清水的所述第三集气瓶相连且所述第三出气管路出口在所述第三集气瓶中置于液面以上,所述第一集气瓶顶部安装有所述力敏传感器,所述第三集气瓶通过置于清水液面以下的管路与所述烧杯连接;其中所述力敏传感器通过与所述减压阀配合使装置内压力维持稳定。
进一步的,所述套管冷却器为三层套管组成。
进一步的,所述套管冷却器内壁面等间距布置有五个所述第一热电偶。
进一步的,所述加灰除尘系统外壁等间距布置有四个所述第三热电偶用于测量壁面温度。
再进一步的,所述尾部处理系统包括装有氢氧化钠溶液的水槽,所述除尘器出口通过置于氢氧化钠溶液液面以下的管路与所述水槽连接。
进一步的,所述电加热装置出口的进气管路中设有所述力敏传感器。
进一步的,所述除尘器进口与所述套管冷却器出口之间的气体管路中设有所述力敏传感器。
本发明还涉及一种模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置的使用方法:
步骤1:首先根据选定的烟气组分浓度配制一定浓度的硫酸溶液,将硫酸溶液装入储液罐中,将温度控制仪表设置为所需温度,打开高压气瓶开关,调节球阀和减压阀以使集气罐上方的力敏传感器、第一集气瓶顶部的力敏传感器以及引出管路中的力敏传感器的压力稳定在设定范围内;
步骤2:当电加热装置出口温度达到200℃后,打开恒温水箱出口阀门,开始冷却混合气体,且随电加热装置出口温度上升的同时反复调节恒温水箱温度,以使套管冷却器内面温度稳定在120℃,且保证套管冷却器出口温度维持在150℃,当电加热装置出口温度维持在400℃±10℃后且套管冷却器出口温度维持在150℃±10℃时,微调减压阀使装置压力达到设定范围,当装置温度与压力稳定在设定值后,打开螺旋给料机,开始实验;
步骤3:实验有效性以第二集气瓶不发生颜色变化为基准,一旦实验过程中第二集气瓶出现颜色变化,应立刻关闭采气管上的第三截止阀,并将更换第一集气瓶及第二集气瓶,此时观察实验装置各参数是否处于设定范围,如未处于设定范围则重新调节,待各参数调节好后重新开始实验;
步骤4:实验结束后,依次关闭第三截止阀、旋转给料机、恒温水箱、电加热装置、球阀和减压阀;
步骤5:取出装有清水的第三集气瓶进行PH值测定,然后配制相同PH数值的硫酸水溶液,以配制溶液中的硫酸根离子浓度作为实验过程中收集的溶液中硫酸根离子浓度,并根据溶液体积计算出三氧化硫摩尔数ns,通过测定烧杯中水体积的变化确定采集气体体积Vk,并根据三氧化硫摩尔数ns反推出采集气体中三氧化硫浓度vs1,同时根据质量流量控制器和重量显示器的数值变化以及喷入的硫酸液体体积确定模拟气体中三氧化硫初始含量vs0,通过计算三氧化硫初始含量vs0与采集气体中三氧化硫浓度vs1数值之差获得不同飞灰浓度、种类等因素对烟气中三氧化硫含量的影响。
与现有技术相比,本发明的有益技术效果:
本发明中集气定压系统能够维持实验装置压力的恒定,加热混合系统能够将模拟烟气温度加热到一定温度并混入硫酸溶液来模拟含酸烟气,冷却系统将烟气高温烟气温度降低到电站锅炉尾部烟气温度范围内,并通过螺旋给料机将灰分加入装置来模拟锅炉低温烟气中灰分含量及成分对烟气中三氧化硫浓度的影响,加灰除尘系统能除去装置内灰分以避免后期测量过程中灰分的影响,同时能够除去烟气中酸性气体避免其对环境的影响,环保安全。
附图说明
下面结合附图说明对本发明作进一步说明。
图1为本发明模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置的结构示意图。
附图标记说明:1、集气罐;2、第一截止阀;3、质量流量控制器;4、减压阀;5、球阀;6、重量显示器;7、高压气瓶;8、称重传感器;9、流量显示控制仪;10、温度控制仪表;11、储液罐;12、耐腐蚀流量计;13、雾化喷嘴;14、恒温水箱;15、套管冷却器;16、第二热电偶;17、力敏传感器;18、螺旋给料机;19、温度显示器;20、除尘器;21、尾气处理系统;22、采气管;23、储水槽;24、第二集气瓶;25、隔膜泵;26、烧杯;27、电加热装置。
具体实施方式
实施例1
如图1所示,本发明实施例1的一种模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置,包括集气定压系统、混合加热系统、冷却系统、加灰除尘系统、测量系统和尾气处理系统21,所述的集气定压系统包括集气罐1、第一截止阀2、质量流量控制器3、减压阀4、球阀5、重量显示器6、高压气瓶7、称重传感器8、流量显示控制仪9和力敏传感器17,装有氮气的所述高压气瓶7置于所述称重传感器8上,所述称重传感器8与所述重量显示器6电连接,所述重量显示器6可实时显示所述高压气瓶7的质量,所述高压气瓶7出口管路上依次设置有所述球阀5和所述减压阀4,所述球阀5与所述减压阀4之间通过连接管路相连,所述减压阀4出口通过气体管路与所述质量流量控制器3入口相连,所述质量流量控制器3出口通过气体管路与所述第一截止阀2入口相连,所述第一截止阀2出口通过气体管路与所述集气罐1入口相连,所述质量流量控制器3与所述流量显示控制仪9电相连,所述集气罐1上方装有用于显示所述集气罐1内压力的所述力敏传感器17;所述混合加热系统包括电加热装置27、温度控制仪表10、储液罐11、耐腐蚀流量计12和雾化喷嘴13,所述温度控制仪表10与所述电加热装置27电相连,所述电加热装置27进口通过气体管路与所述集气罐1出口相连,所述储液罐11入口通过引出管路所述连接管路相连,所述引出管路上从入口到出口依次连接有第二截止阀、减压阀4和所述力敏传感器17,所述引出管路出口通过管路与所述储液罐11上端接口相连,所述储液罐11上端接口位于所述储液罐11内液面以上且所述储液罐11内放置稀硫酸,所述储液罐11内放置有插入液面以下的铜管且所述铜管与所述耐腐蚀流量计12入口相连,所述耐腐蚀流量计12出口与所述雾化喷嘴13入口相连;所述冷却系统包括恒温水箱14、套管冷却器15、第一热电偶和第二热电偶16,所述套管冷却器15进口通过进气管路与所述电加热装置27出口相连,所述雾化喷嘴13出口与所述进气管路相连,所述套管冷却器15通过管路与所述恒温水箱14连接实现冷却水循环,所述套管冷却器15内壁面等间距布置有若干个第一热电偶,所述恒温水箱14通过安装在所述套管冷却器15出口的所述第二热电偶16控制水箱温度;所述加灰除尘系统包括螺旋给料机18、第三热电偶、温度显示器19和除尘器20,所述除尘器20进口与所述套管冷却器15出口通过气体管路连接,所述除尘器20出口通过管路与所述尾气处理系统21相连,所述螺旋给料机18安装在所述套管冷却器15出口与所述除尘器20进口相连的气体管路上,所述加灰除尘系统外壁等间距布置有若干个所述第三热电偶用于测量壁面温度,所述温度显示器19与所述第一热电偶、所述第二热电偶16和所述第三热电偶电相连;所述测量系统包括采气管22、储水槽23、第一集气瓶、第二集气瓶24、第三集气瓶、隔膜泵25、烧杯26和第三截止阀,所述采气管22进口与位于所述除尘器20与所述尾部处理系统之间的管路连接,所述采气管22出口与所述第三截止阀连接,所述截止阀出口通过第一出气管路与装有蒸馏水的所述第一集气瓶连接且所述第一出气管路底端位于蒸馏水液面以下,所述第一集气瓶放置于所述储水槽23中,所述第一集气瓶通过气体管路与装有指示剂的所述第二集气瓶24连接,所述第二集气瓶24通过第二出气管路与所述隔膜泵25进口连接且所述第二出气管路进口置于指示剂液面以上,所述隔膜泵25出口通过第三出气管路与装有清水的所述第三集气瓶相连且所述第三出气管路出口在所述第三集气瓶中置于液面以上,所述第一集气瓶顶部安装有所述力敏传感器17,所述第三集气瓶通过置于清水液面以下的管路与所述烧杯26连接;其中所述力敏传感器17通过与所述减压阀4配合使装置内压力维持稳定。
本实施例1的模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置在使用时,模拟烟气参数控制如下:
实验过程中,集气定压系统的目的是维持实验装置压力的恒定,集气定压系统可将气体压力基本维持在101325Pa±100Pa范围内,且压力范围的控制主要通过调节球阀5开度进行粗调,通过调节减压阀4的开度进行细调,装置压力数值通过力敏传感器17显示;
加热混合系统的目的是为了将模拟烟气温度加热到一定温度并混入硫酸溶液来模拟含酸烟气,雾化喷嘴13通过高压气瓶7中的高压气体对酸液进行雾化,电加热装置27通过电加热方式将集气罐1出口的氮气加热至400℃±10℃,目的是保证喷入系统的硫酸可有效汽化,
冷却系统的目的是将烟气高温烟气温度降低到电站锅炉尾部烟气温度范围内,并通过螺旋给料机18将灰分加入装置来模拟锅炉低温烟气中灰分含量及成分对烟气中三氧化硫浓度的影响,冷却系统中的恒温水箱14通过与套管换热器将烟气温度降至150℃左右,且在冷却过程中实验装置管路内壁面温度不得低于120℃,以此避免模拟烟气中酸性气体的凝结;
加灰除尘系统的目的是除去装置内灰分,避免后期测量过程中灰分的影响;
尾气处理系统21的目的是除去烟气中酸性气体,避免其对环境造成污染。
实验过程中,模拟烟气湿度范围为5%-15%,三氧化硫浓度(硫酸浓度)范围为5ppm-50ppm,飞灰浓度5g/m3-20g/m3;所用的酸液的浓度和流量根据设定的工况以及含酸烟气组分得到的比例自行配制。
具体的,所述套管冷却器15为三层套管组成。
具体的,所述套管冷却器15内壁面等间距布置有五个所述第一热电偶。
本实施例1中,通过在套管冷却器15内壁面等间距布置有五个第一热电偶,能够有效实时监测套管冷却器15内壁面的温度。
具体的,所述加灰除尘系统外壁等间距布置有四个所述第三热电偶用于测量壁面温度。
本实施例1中,通过在加灰除尘系统外壁等间距布置有四个第三热电偶,能够有效实时监测加灰除尘系统外壁的温度。
具体的,所述尾部处理系统包括装有氢氧化钠溶液的水槽,所述除尘器20出口通过置于氢氧化钠溶液液面以下的管路与所述水槽连接。
本实施例1中,通过设置装有氢氧化钠浓溶液的水槽,能够有效吸收烟气中的酸性气体,防止污染环境。
具体的,所述电加热装置27出口的进气管路中设有所述力敏传感器17。
具体的,所述除尘器20进口与所述套管冷却器15出口之间的气体管路中设有所述力敏传感器17。
本实施例1中,通过设置力敏传感器17,能够有效监控装置内各部分的压力,并与减压阀4配合使装置内压力维持稳定,提高使用安全性。
本实施例1中集气定压系统能够维持实验装置压力的恒定,加热混合系统能够将模拟烟气温度加热到一定温度并混入硫酸溶液来模拟含酸烟气,冷却系统将烟气高温烟气温度降低到电站锅炉尾部烟气温度范围内,并通过螺旋给料机18将灰分加入装置来模拟锅炉低温烟气中灰分含量及成分对烟气中三氧化硫浓度的影响,加灰除尘系统能除去装置内灰分以避免后期测量过程中灰分的影响,同时能够除去烟气中酸性气体避免其对环境的影响,环保安全。
实施例2
本发明实施例2的一种模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置的使用方法:
步骤1:首先根据选定的烟气组分浓度配制一定浓度的硫酸溶液,将硫酸溶液装入储液罐11中,将温度控制仪表10设置为所需温度,打开高压气瓶7开关,调节球阀5和减压阀4以使集气罐1上方的力敏传感器17、第一集气瓶顶部的力敏传感器17以及引出管路中的力敏传感器17的压力稳定在设定范围内;
步骤2:当电加热装置27出口温度达到200℃后,打开恒温水箱14出口阀门,开始冷却混合气体,且随电加热装置27出口温度上升的同时反复调节恒温水箱14温度,以使套管冷却器15内面温度稳定在120℃,且保证套管冷却器15出口温度维持在150℃,当电加热装置27出口温度维持在400℃±10℃后且套管冷却器15出口温度维持在150℃±10℃时,微调减压阀4使装置压力达到设定范围,当装置温度与压力稳定在设定值后,打开螺旋给料机18,开始实验;
步骤3:实验有效性以第二集气瓶24不发生颜色变化为基准,一旦实验过程中第二集气瓶24出现颜色变化,应立刻关闭采气管22上的第三截止阀,并将更换第一集气瓶及第二集气瓶24,此时观察实验装置各参数是否处于设定范围,如未处于设定范围则重新调节,待各参数调节好后重新开始实验;
步骤4:实验结束后,依次关闭第三截止阀、旋转给料机、恒温水箱14、电加热装置27、球阀5和减压阀4;
步骤5:取出装有清水的第三集气瓶进行PH值测定,然后配制相同PH数值的硫酸水溶液,以配制溶液中的硫酸根离子浓度作为实验过程中收集的溶液中硫酸根离子浓度,并根据溶液体积计算出三氧化硫摩尔数ns,通过测定烧杯26中水体积的变化确定采集气体体积Vk,并根据三氧化硫摩尔数ns反推出采集气体中三氧化硫浓度vs1,同时根据质量流量控制器3和重量显示器6的数值变化以及喷出的硫酸液体体积确定模拟气体中三氧化硫初始含量vs0,通过计算三氧化硫初始含量vs0与采集气体中三氧化硫浓度vs1数值之差获得不同飞灰浓度、种类等因素对烟气中三氧化硫含量的影响。
本实施例2可根据三氧化硫溶于蒸馏水后的PH值对照相同PH值硫酸溶液中硫酸浓度得的烟气中三氧化硫的浓度;并且,采用质量流量计与称重装置数值耦合变化状况精确控制氮气质量流量。
以上所述的实施例仅是对本发明的优选方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通技术人员对本发明的技术方案做出的各种变形和改进,均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (6)

1.一种模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置,其特征在于:包括集气定压系统、混合加热系统、冷却系统、加灰除尘系统、测量系统和尾气处理系统,所述的集气定压系统包括集气罐、第一截止阀、质量流量控制器、减压阀、球阀、重量显示器、高压气瓶、称重传感器、流量显示控制仪和力敏传感器,装有氮气的所述高压气瓶置于所述称重传感器上,所述称重传感器与所述重量显示器电连接,所述重量显示器可实时显示所述高压气瓶的质量,所述高压气瓶出口管路上依次设置有所述球阀和所述减压阀,所述球阀与所述减压阀之间通过连接管路相连,所述减压阀出口通过气体管路与所述质量流量控制器入口相连,所述质量流量控制器出口通过气体管路与所述第一截止阀入口相连,所述第一截止阀出口通过气体管路与所述集气罐入口相连,所述质量流量控制器与所述流量显示控制仪电相连,所述集气罐上方装有用于显示所述集气罐内压力的所述力敏传感器;所述混合加热系统包括电加热装置、温度控制仪表、储液罐、耐腐蚀流量计和雾化喷嘴,所述温度控制仪表与所述电加热装置电相连,所述电加热装置进口通过气体管路与所述集气罐出口相连,所述储液罐入口通过引出管路所述连接管路相连,所述引出管路上从入口到出口依次连接有第二截止阀、减压阀和所述力敏传感器,所述引出管路出口通过管路与所述储液罐上端接口相连,所述储液罐上端接口位于所述储液罐内液面以上且所述储液罐内放置稀硫酸,所述储液罐内放置有插入液面以下的铜管且所述铜管与所述耐腐蚀流量计入口相连,所述耐腐蚀流量计出口与所述雾化喷嘴入口相连;所述冷却系统包括恒温水箱、套管冷却器、第一热电偶和第二热电偶,所述套管冷却器进口通过进气管路与所述电加热装置出口相连,所述雾化喷嘴出口与所述进气管路相连,所述套管冷却器通过管路与所述恒温水箱连接实现冷却水循环,所述套管冷却器内壁面等间距布置有若干个第一热电偶,所述恒温水箱通过安装在所述套管冷却器出口的所述第二热电偶控制水箱温度;所述加灰除尘系统包括螺旋给料机、第三热电偶、温度显示器和除尘器,所述除尘器进口与所述套管冷却器出口通过气体管路连接,所述除尘器出口通过管路与所述尾气处理系统相连,所述螺旋给料机安装在所述套管冷却器出口与所述除尘器进口相连的气体管路上,所述加灰除尘系统外壁等间距布置有若干个所述第三热电偶用于测量壁面温度,所述温度显示器与所述第一热电偶、所述第二热电偶和所述第三热电偶电相连;所述测量系统包括采气管、储水槽、第一集气瓶、第二集气瓶、第三集气瓶、隔膜泵、烧杯和第三截止阀,所述采气管进口与位于所述除尘器与所述尾气处理系统之间的管路连接,所述采气管出口与所述第三截止阀连接,所述截止阀出口通过第一出气管路与装有蒸馏水的所述第一集气瓶连接且所述第一出气管路底端位于蒸馏水液面以下,所述第一集气瓶放置于所述储水槽中,所述第一集气瓶通过气体管路与装有指示剂的所述第二集气瓶连接,所述第二集气瓶通过第二出气管路与所述隔膜泵进口连接且所述第二出气管路进口置于指示剂液面以上,所述隔膜泵出口通过第三出气管路与装有清水的所述第三集气瓶相连且所述第三出气管路出口在所述第三集气瓶中置于液面以上,所述第一集气瓶顶部安装有所述力敏传感器,所述第三集气瓶通过置于清水液面以下的管路与所述烧杯连接;其中所述力敏传感器通过与所述减压阀配合使装置内压力维持稳定;
所述电加热装置出口的进气管路中设有所述力敏传感器;
所述除尘器进口与所述套管冷却器出口之间的气体管路中设有所述力敏传感器。
2.根据权利要求1所述的模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置,其特征在于:所述套管冷却器为三层套管组成。
3.根据权利要求1所述的模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置,其特征在于:所述套管冷却器内壁面等间距布置有五个所述第一热电偶。
4.根据权利要求1所述的模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置,其特征在于:所述加灰除尘系统外壁等间距布置有四个所述第三热电偶用于测量壁面温度。
5.根据权利要求1所述的模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置,其特征在于:所述尾气处理系统包括装有氢氧化钠溶液的水槽,所述除尘器出口通过置于氢氧化钠溶液液面以下的管路与所述水槽连接。
6.一种基于权利要求1-5任一项所述的模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置的使用方法,其特征在于:所述使用方法包括:
步骤1:首先根据选定的烟气组分浓度配制一定浓度的硫酸溶液,将硫酸溶液装入储液罐中,将温度控制仪表设置为所需温度,打开高压气瓶开关,调节球阀和减压阀以使集气罐上方的力敏传感器、第一集气瓶顶部的力敏传感器以及引出管路中的力敏传感器的压力稳定在设定范围内;
步骤2:当电加热装置出口温度达到200℃后,打开恒温水箱出口阀门,开始冷却混合气体,且随电加热装置出口温度上升的同时反复调节恒温水箱温度,以使套管冷却器内面温度稳定在120℃,且保证套管冷却器出口温度维持在150℃,当电加热装置出口温度维持在400℃±10℃后且套管冷却器出口温度维持在150℃±10℃时,微调减压阀使装置压力达到设定范围,当装置温度与压力稳定在设定值后,打开螺旋给料机,开始实验;
步骤3:实验有效性以第二集气瓶不发生颜色变化为基准,一旦实验过程中第二集气瓶出现颜色变化,应立刻关闭采气管上的第三截止阀,并将更换第一集气瓶及第二集气瓶,此时观察实验装置各参数是否处于设定范围,如未处于设定范围则重新调节,待各参数调节好后重新开始实验;
步骤4:实验结束后,依次关闭第三截止阀、旋转给料机、恒温水箱、电加热装置、球阀和减压阀;
步骤5:取出装有清水的第三集气瓶进行PH值测定,然后配制相同PH数值的硫酸水溶液,以配制溶液中的硫酸根离子浓度作为实验过程中收集的溶液中硫酸根离子浓度,并根据溶液体积计算出三氧化硫摩尔数ns,通过测定烧杯中水体积的变化确定采集气体体积Vk,并根据三氧化硫摩尔数ns反推出采集气体中三氧化硫浓度vs1,同时根据质量流量控制器和重量显示器的数值变化以及喷入的硫酸液体体积确定模拟气体中三氧化硫初始含量vs0,通过计算三氧化硫初始含量vs0与采集气体中三氧化硫浓度vs1数值之差获得不同飞灰浓度、种类因素对烟气中三氧化硫含量的影响。
CN201811313130.5A 2018-11-06 2018-11-06 模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置及使用方法 Active CN109283023B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811313130.5A CN109283023B (zh) 2018-11-06 2018-11-06 模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置及使用方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201811313130.5A CN109283023B (zh) 2018-11-06 2018-11-06 模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置及使用方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109283023A CN109283023A (zh) 2019-01-29
CN109283023B true CN109283023B (zh) 2024-04-16

Family

ID=65174444

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201811313130.5A Active CN109283023B (zh) 2018-11-06 2018-11-06 模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置及使用方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN109283023B (zh)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113624528B (zh) * 2021-07-30 2023-12-29 齐鲁工业大学 一种基于酸-灰耦合作用机理的锅炉尾部积灰与腐蚀预测系统及方法

Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003130768A (ja) * 2001-10-25 2003-05-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 三酸化硫黄濃度測定装置
CN1542432A (zh) * 2003-11-06 2004-11-03 华北电力大学 一种燃煤锅炉与炉窑飞灰含碳量测量方法及在线检测装置
CN102393427A (zh) * 2011-11-02 2012-03-28 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种熔化钢锭中Ni含量的分析方法
CN202351099U (zh) * 2011-10-17 2012-07-25 中国石油化工股份有限公司 一种三氧化硫的采样装置
CN103091461A (zh) * 2013-01-15 2013-05-08 广东电网公司电力科学研究院 一种湿法烟气脱硫浆液中汞再释放特性实验的系统及方法
CN103472061A (zh) * 2013-08-27 2013-12-25 浙江大学 一种烟气中三氧化硫的在线检测装置及方法
CN103471878A (zh) * 2012-11-13 2013-12-25 上海理工大学 一种用于湿法脱硫系统尾部烟气中so3的采样收集系统
CN103983748A (zh) * 2014-06-05 2014-08-13 北京国电清新环保技术股份有限公司 一种活性焦脱硫脱硝性能表征测试方法及其装置
CN104316657A (zh) * 2014-11-10 2015-01-28 大连海事大学 一种用于湿法洗涤的模拟船舶废气系统
CN105043967A (zh) * 2015-08-31 2015-11-11 西安热工研究院有限公司 烟气—煤灰协同腐蚀试验装置
CN204789275U (zh) * 2015-06-24 2015-11-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种测试喷淋对二氧化硫腐蚀作用影响的实验系统
CN105954184A (zh) * 2016-06-21 2016-09-21 西安交通大学 一种实现多因素定量调控的烟气低温腐蚀实验装置和实验方法
CN106248442A (zh) * 2016-09-06 2016-12-21 山东能工低碳科技有限公司 一种检测烟气中so3的方法及系统
CN106990026A (zh) * 2017-05-27 2017-07-28 山西大学 一种用于烟气酸露点检测和灰团聚特性研究的实验装置
CN107219247A (zh) * 2017-06-16 2017-09-29 浙江大学 一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置及方法
CN108088979A (zh) * 2018-01-12 2018-05-29 三峡大学 一种固体燃料再燃脱硝的实验装置及其方法
CN207528674U (zh) * 2017-05-26 2018-06-22 华北电力大学(保定) 一种实现多因素定量调控的烟气酸露点实验装置
CN108303293A (zh) * 2018-02-09 2018-07-20 华能国际电力股份有限公司 一种燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测系统及方法
CN207730510U (zh) * 2018-01-25 2018-08-14 西安交通大学 一种用于烟气中三氧化硫的采集装置
CN209014349U (zh) * 2018-11-06 2019-06-21 华北电力大学(保定) 模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8052949B2 (en) * 2009-05-11 2011-11-08 Thermo Fisher Scientific Inc. Generation of sulfur trioxide and sulfuric acid
JP5419276B2 (ja) * 2009-12-24 2014-02-19 株式会社堀場製作所 材料ガス濃度制御システム及び材料ガス濃度制御システム用プログラム
US20180075933A1 (en) * 2016-09-13 2018-03-15 Battelle Energy Alliance, Llc Method and apparatus for online condition monitoring of spent nuclear fuel dry cask storage systems

Patent Citations (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003130768A (ja) * 2001-10-25 2003-05-08 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 三酸化硫黄濃度測定装置
CN1542432A (zh) * 2003-11-06 2004-11-03 华北电力大学 一种燃煤锅炉与炉窑飞灰含碳量测量方法及在线检测装置
CN202351099U (zh) * 2011-10-17 2012-07-25 中国石油化工股份有限公司 一种三氧化硫的采样装置
CN102393427A (zh) * 2011-11-02 2012-03-28 山西太钢不锈钢股份有限公司 一种熔化钢锭中Ni含量的分析方法
CN103471878A (zh) * 2012-11-13 2013-12-25 上海理工大学 一种用于湿法脱硫系统尾部烟气中so3的采样收集系统
CN103091461A (zh) * 2013-01-15 2013-05-08 广东电网公司电力科学研究院 一种湿法烟气脱硫浆液中汞再释放特性实验的系统及方法
CN103472061A (zh) * 2013-08-27 2013-12-25 浙江大学 一种烟气中三氧化硫的在线检测装置及方法
CN103983748A (zh) * 2014-06-05 2014-08-13 北京国电清新环保技术股份有限公司 一种活性焦脱硫脱硝性能表征测试方法及其装置
CN104316657A (zh) * 2014-11-10 2015-01-28 大连海事大学 一种用于湿法洗涤的模拟船舶废气系统
CN204789275U (zh) * 2015-06-24 2015-11-18 广东电网有限责任公司电力科学研究院 一种测试喷淋对二氧化硫腐蚀作用影响的实验系统
CN105043967A (zh) * 2015-08-31 2015-11-11 西安热工研究院有限公司 烟气—煤灰协同腐蚀试验装置
CN105954184A (zh) * 2016-06-21 2016-09-21 西安交通大学 一种实现多因素定量调控的烟气低温腐蚀实验装置和实验方法
CN106248442A (zh) * 2016-09-06 2016-12-21 山东能工低碳科技有限公司 一种检测烟气中so3的方法及系统
CN207528674U (zh) * 2017-05-26 2018-06-22 华北电力大学(保定) 一种实现多因素定量调控的烟气酸露点实验装置
CN106990026A (zh) * 2017-05-27 2017-07-28 山西大学 一种用于烟气酸露点检测和灰团聚特性研究的实验装置
CN107219247A (zh) * 2017-06-16 2017-09-29 浙江大学 一种模拟飞灰在受热面沉积的试验装置及方法
CN108088979A (zh) * 2018-01-12 2018-05-29 三峡大学 一种固体燃料再燃脱硝的实验装置及其方法
CN207730510U (zh) * 2018-01-25 2018-08-14 西安交通大学 一种用于烟气中三氧化硫的采集装置
CN108303293A (zh) * 2018-02-09 2018-07-20 华能国际电力股份有限公司 一种燃煤锅炉烟气中三氧化硫的采样和检测系统及方法
CN209014349U (zh) * 2018-11-06 2019-06-21 华北电力大学(保定) 模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
运行条件对湿法脱硫系统耗水量影响的实验研究;张方炜;王自宽;李英伟;谭厚章;许超;;电力勘测设计(第06期);全文 *

Also Published As

Publication number Publication date
CN109283023A (zh) 2019-01-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN103983748B (zh) 一种活性焦脱硫脱硝性能表征测试方法及其装置
CN109283023B (zh) 模拟烟气含量对三氧化硫浓度影响的实验装置及使用方法
CN105954184B (zh) 一种实现多因素定量调控的烟气低温腐蚀实验装置和实验方法
CN204758358U (zh) 直接抽取式cems系统烟气取样装置
CN109254124A (zh) 一种so3浓度在线检测装置及方法
CN106706375A (zh) 一种湿烟气中液滴采样测量装置及方法
CN111044670B (zh) 铵型及铵型混合粉末离子交换树脂的阳离子交换容量测试方法
CN202793851U (zh) 高温高压反应釜的汽液取样装置
CN106226504B (zh) 一种变压器油中溶解气体在线监测装置的油样校准装置
CN104764649B (zh) 一种低浓度烟气检测预处理除水方法及装置及其烟气检测应用系统
CN205003004U (zh) 一种燃煤电厂烟气汞测量仪自动标定装置
CN210123399U (zh) 三氧化硫在线分析系统
CN110044835B (zh) 三氧化硫在线分析系统及方法
CN201611342U (zh) 自动进样凯氏定氮仪
CN204924740U (zh) 便携式三氧化硫化学吸收自动采样装置
CN110687062A (zh) 一种烟气中三氧化硫含量的检测系统及检测方法
CN206772953U (zh) 一种工业锅炉水质硬度监测装置
CN206409222U (zh) 一种硫化氢吸收剂井口伴注装置
CN215866401U (zh) 一种响应快速的三氧化硫在线连续测量系统
CN107389389A (zh) 一种便携式三氧化硫采样仪
CN103868811A (zh) 用于硫化物应力腐蚀单轴拉伸试验的硫化氢浓度控制装置
CN209117651U (zh) 一种so3浓度在线检测装置
CN207123425U (zh) 一种便携式三氧化硫采样仪
CN204556458U (zh) 一种模拟卷烟抽吸烟气气溶胶特性的测试装置
CN103994944B (zh) 一种红磷阻燃聚合物材料的磷化氢释放量的测试装置和方法

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant