CN218885709U - 一种燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置，包括试验腔体、余热锅炉尾部受热面鳍片管束、流速测量装置、压差测量装置以及送风系统；试验腔体包括入口段、稳定段、试验段、扩展段和出口段，余热锅炉尾部受热面鳍片管束布置在试验段；流速测量装置包括标准皮托管和第一微压计，第一微压计用于记录稳定段的流体动压；压差测量装置包括前静压测点、后静压测点和第二微压计，第二微压计用于记录试验段进出口的静压差；送风系统与试验腔体的入口段连接，为试验腔体提供正压的空气流场。本实用新型通过简单的测量获得受热面鳍片管的腐蚀程度定量数据，为余热锅炉尾部受热面鳍片管的除锈保养提供数据支撑及指导。

Description

一种燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置

技术领域

本实用新型属于燃气轮机发电机组领域，尤其是涉及一种燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置。

背景技术

我国的燃气蒸汽联合循环机组一般属于调峰机组，具有启、停频繁，停用时间不确定等特点，与火电燃煤发电机组相比年利用小时数较少，有相当一部分时间处于停运备用状态。

燃气蒸汽联合循环机组在停机备用期间，机组某些局部区域金属部件，特别是余热锅炉尾部烟道的受热面，如低压省煤器，由于其在停机过程中经历了从热态运行时的高温到停机保养后的常温的温度剧烈变化，导致受热面附近环境气氛中的烟气湿度冷凝在其表面上形成水膜，再加上尾部受热面后部烟囱多为开放状态，长期接触大气环境中的湿度，因此存在较为严重的腐蚀，特别是南方地区雨水较多，湿度较大，其腐蚀状况非常严重，直接造成余热锅炉尾部受热面鳍片管生锈乃至脱落，一方面影响余热锅炉的换热，另一方面造成烟气流通阻力变大，带来巨大的经济损失，甚至直接影响机组的运行安全和使用寿命。

当前部分电厂采用压力冲击波的方式进行除锈，但燃气蒸汽联合循环机组余热锅炉尾部受热面鳍片管数量众多、布置紧密，且大空间内的烟气流速、压力测点有限，难以准确定量评价尾部受热面鳍片管的腐蚀程度，因此无法确定压力冲击波除锈的冲击波强度，一方面可能会影响除锈的效果，另一方面可能会造成对受热面金属结构或者焊缝损伤。

因此，亟需设计鳍片管腐蚀程度评价装置，对燃气蒸汽联合循环机组余热锅炉尾部受热面鳍片管的腐蚀程度进行定量评价，从而指导除锈方法及参数的设定。

实用新型内容

本实用新型提供了一种燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置，可以通过简单的测量获得燃气蒸汽联合循环机组余热锅炉尾部受热面鳍片管的腐蚀程度定量数据，为余热锅炉尾部受热面鳍片管的除锈保养提供数据支撑及指导。

一种燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置，包括试验腔体、余热锅炉尾部受热面鳍片管束、流速测量装置、压差测量装置以及送风系统；

其中，所述的试验腔体包括入口段、稳定段、试验段、扩展段以及出口段，所述的余热锅炉尾部受热面鳍片管束布置在试验腔体的试验段；试验腔体在其试验段前后的稳定段设有和扩展段分别设有预留孔；

所述的流速测量装置包括标准皮托管和第一微压计，所述标准皮托管的一端从稳定段的第一个预留孔伸入试验腔体内部的中心位置，另一端通过橡皮管与微压计连接，所述的第一微压计用于记录试验腔体内流体的动压值；

所述的压差测量装置包括前静压测点、后静压测点和第二微压计；所述的前静压测点设置在稳定段的第二个预留孔处，所述的后静压测点设置在扩展段的预留孔处；所述的前静压测点、后静压测点分别通过一根橡皮管与第二微压计连接，所述的第二微压计用于记录试验段进出口的静压差值；

所述的送风系统与试验腔体的入口段连接，用于为试验腔体提供正压的空气流场。

进一步地，所述的余热锅炉尾部受热面鳍片管束包括多个余热锅炉尾部烟道受热面的鳍片管，在试验腔体内的布置方式及管间距与实际余热锅炉尾部受热面保持一致，且至少设置3×3的鳍片管排列方式，用以尽可能的模拟尾部受热面鳍片管在余热锅炉内受到的烟气横向冲刷。

进一步地，所述的余热锅炉尾部受热面鳍片管束采用实际发生腐蚀后的余热锅炉尾部受热面鳍片管，每根鳍片管的长度大于5倍的鳍片管直径，用以尽可能的模拟尾部受热面鳍片管在余热锅炉内受到的烟气横向冲刷。

进一步地，所述试验腔体的稳定段长度大于其截面直径的5倍，扩展段的长度大于其截面直径的3倍，用以保证试验段流场的均匀性。

进一步地，所述的送风系统包括鼓风机、变频器及连通管道；所述的鼓风机的出口通过连通管道与试验腔体的入口段连接；所述的变频器与鼓风机连接，用以调节鼓风机的送风量。

进一步地，所述的入口段和出口段分别采用圆变方结构和方变圆结构的扩口，用以将鼓风机的圆形出口与试验腔体试验段的矩形截面连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

本实用新型提供的装置，通过模拟余热锅炉尾部受热面鳍片管在尾部烟道内受到烟气横向冲刷，通过模拟不同烟气流速以及鳍片管束进出口静压差的协同测量，可直接获得用以表征鳍片管束腐蚀程度的流通阻力变化定量数据。装置结构简单，评价试验工作量小，准确度高，方便快捷。

附图说明

图1为本实用新型一种燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置结构示意图；

图2为本实用新型实施例中对余热锅炉尾部受热面鳍片管不同状态的腐蚀程度测量结果。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步详细描述，需要指出的是，以下所述实施例旨在便于对本实用新型的理解，而对其不起任何限定作用。

如图1所示，一种燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置，包括余热锅炉尾部受热面鳍片管束1、试验腔体2、流速测量装置3、压差测量装置4以及送风系统5。

余热锅炉尾部受热面鳍片管束1包括多个余热锅炉尾部烟道的受热面鳍片管101。

试验腔体2包括入口段201、稳定段202、试验段203、扩展段204、及出口段205。余热锅炉尾部受热面鳍片管束1按一定的排列顺序布置在试验腔体2的试验段203。在本实施例中以3×3顺序排列，模拟机组易腐蚀设备金属部件的腐蚀状况，试验腔体2在试验段前后的稳定段和扩展段204分别设有预留孔206、预留孔207和预留孔208。

流速测量装置3包括标准皮托管301、橡皮管302和第一微压计303。标准皮托管301从试验腔体2的稳定段202预留孔206伸入试验腔体2内部中心位置，测量试验腔体2内流体的动压，橡皮管302将标准皮托管301与第一微压计303连接，第一微压计303记录标准皮托管获得的动压值。

差压测量装置4包括前静压测点401、后静压测点402、橡皮管403和第二微压计404。前静压测点401位于试验腔体2稳定段202的预留孔207，后静压测点402位于试验腔体2扩展段204的预留孔208，橡皮管403将前静压测点401、第二微压计404以及后静压测点402连接，第二微压计404记录试验腔体2试验段203进出口的静压差值。

送风系统5包括鼓风机501、变频器502连通管道503。鼓风机501为试验腔体2提供正压的空气流场，变频器502调节鼓风机501的送风量，改变试验腔体2内气体的流速；连通管道503将鼓风机501出口的气体输送至试验腔体2的入口。

本实施例中，余热锅炉尾部受热面鳍片管束1采用实际发生腐蚀后的余热锅炉尾部受热面鳍片管，每根受热面鳍片管101的长度大于5倍的鳍片管的鳍片直径，受热面鳍片管101的布置方式及管间距与实际余热锅炉尾部受热面保持一致。

本实施例中，试验腔体2的入口段201和出口段205分别有圆变方以及方变圆的扩口，用以将鼓风机501的圆形出口与试验腔体试验段的矩形截面连接；稳定段202的长度大于其截面当量直径的5倍，扩展段204长度大于其截面当量直径的3倍，用以保证试验段203流场的均匀性。

利用本实用新型进行尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价过程如下：

步骤1，将上述余热锅炉尾部受热面鳍片管束按3×3排列安装在试验腔体的试验段内部；

步骤2，开启鼓风机，通过变频器设置鼓风机的出力，使得试验腔体内部形成一定的气流，并保持气流流速在余热锅炉炉内正常的范围(约3～12m/s)内；

步骤3，利用流速测量装置测量试验腔体内部的气流流速；

步骤4，利用压差测量装置测量试验腔体试验段进出口的差压；

步骤5，调节变频器，改变鼓风机的出力，从而使试验腔体内部的气流流速随之发生改变，并重复步骤3及步骤4；

步骤6，多次重复步骤5；

步骤7，根据多次调整变频器后得到的试验腔体内气流流速及试验段进出口差压画图，获得该余热锅炉尾部受热面鳍片管束流速与阻力的关系；

步骤8，将其与余热锅炉尾部受热面新鳍片管束的流速与阻力关系进行对比，评价该余热锅炉尾部受热面鳍片管束流速的腐蚀程度。

如图2所示，本实用新型实施例通过对不同的余热锅炉尾部受热面鳍片管束进行测量，获得了冲击波除锈后的鳍片管束、新鳍片管束、锈片自然脱落后的鳍片管束、严重生锈的鳍片管束不同气流速度下的阻力特性曲线。

本实用新型采用的燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置可以模拟余热锅炉炉内烟气横向冲刷鳍片管束，结合尾部受热面鳍片管束的不同状态，能够简单、快速、准确的定量反应尾部受热面鳍片管束的腐蚀程度，为尾部受热面的除锈保养提供理论依据。

以上所述的实施例对本实用新型的技术方案和有益效果进行了详细说明，应理解的是以上所述仅为本实用新型的具体实施例，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的原则范围内所做的任何修改、补充和等同替换，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置，其特征在于，包括试验腔体、余热锅炉尾部受热面鳍片管束、流速测量装置、压差测量装置以及送风系统；

其中，所述的试验腔体包括入口段、稳定段、试验段、扩展段以及出口段，所述的余热锅炉尾部受热面鳍片管束布置在试验腔体的试验段；试验腔体在其试验段前后的稳定段设有和扩展段分别设有预留孔；

所述的流速测量装置包括标准皮托管和第一微压计，所述标准皮托管的一端从稳定段的第一个预留孔伸入试验腔体内部的中心位置，另一端通过橡皮管与微压计连接，所述的第一微压计用于记录试验腔体内流体的动压值；

所述的压差测量装置包括前静压测点、后静压测点和第二微压计；所述的前静压测点设置在稳定段的第二个预留孔处，所述的后静压测点设置在扩展段的预留孔处；所述的前静压测点、后静压测点分别通过一根橡皮管与第二微压计连接，所述的第二微压计用于记录试验段进出口的静压差值；

所述的送风系统与试验腔体的入口段连接，用于为试验腔体提供正压的空气流场。

2.根据权利要求1所述的燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置，其特征在于，所述的余热锅炉尾部受热面鳍片管束包括多个余热锅炉尾部烟道受热面的鳍片管，在试验腔体内的布置方式及管间距与实际余热锅炉尾部受热面保持一致，且至少设置3×3的鳍片管排列方式。

3.根据权利要求1所述的燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置，其特征在于，所述的余热锅炉尾部受热面鳍片管束采用实际发生腐蚀后的余热锅炉尾部受热面鳍片管，每根鳍片管的长度大于5倍的鳍片管直径。

4.根据权利要求1所述的燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置，其特征在于，所述试验腔体的稳定段长度大于其截面直径的5倍，扩展段的长度大于其截面直径的3倍。

5.根据权利要求1所述的燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置，其特征在于，所述的送风系统包括鼓风机、变频器及连通管道；所述的鼓风机的出口通过连通管道与试验腔体的入口段连接；所述的变频器与鼓风机连接，用以调节鼓风机的送风量。

6.根据权利要求1所述的燃气轮机发电机组余热锅炉尾部受热面鳍片管腐蚀程度评价装置，其特征在于，所述的入口段和出口段分别采用圆变方结构和方变圆结构的扩口。

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