[发明专利]一种锅炉低温受热面烟气腐蚀风险区域的检测方法

权利要求书

1.一种锅炉低温受热面烟气腐蚀风险区域的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：

步骤一、检测获取锅炉低温受热面和烟气传热区域的边界条件；

步骤二、采用计算流体力学获取烟气在锅炉低温受热面的压力分布和温度场；

步骤三、采用相似原理获取锅炉低温受热面的二氧化硫气体压力分布；

根据二氧化硫气体的局部压力偏离其平均压力的程度相似于烟气的局部压力偏离其平均压力的程度，计算锅炉低温受热面的二氧化硫气体压力分布，计算表达式为

其中，为锅炉低温受热面的二氧化硫气体压力，为锅炉低温受热面的二氧化硫气体的平均压力，p为烟气在锅炉低温受热面的局部压力，为烟气在锅炉低温受热面的平均压力，p_max为烟气在锅炉低温受热面的最大压力，p_min为烟气在锅炉低温受热面的最小压力，为二氧化硫气体在锅炉低温受热面的最大压力，为二氧化硫气体在锅炉低温受热面的最小压力；

步骤四、根据二氧化硫气体压力分布计算锅炉低温受热面的烟气酸露点温度分布；

采用Verhoff公式计算烟气中三氧化硫气体和水蒸气形成硫酸液体腐蚀低温受热面的临界温度，计算表达式为

其中，t_sld为锅炉低温受热面的烟气酸露点温度，为水蒸气在烟气中的分压力，为三氧化硫气体在烟气中的分压力；

步骤五、结合锅炉低温受热面的温度场，确定锅炉低温受热面易发生烟气低温腐蚀的风险区域，并计算低温腐蚀风险概率。

2.按照权利要求1所述的一种锅炉低温受热面烟气腐蚀风险区域的检测方法，其特征在于，步骤一中所述烟气传热区域为锅炉低温受热面与烟气进行热交换的独立区域，所述边界条件包括几何边界条件、流动传热边界条件和烟气组分边界条件。

3.按照权利要求2所述的一种锅炉低温受热面烟气腐蚀风险区域的检测方法，其特征在于，所述几何边界条件包括烟气在烟气传热区域的进出口与锅炉低温受热面的距离范围为10cm～30cm；所述流动传热边界条件包括烟气在烟气传热区域进出口处的平均流速、平均温度和平均压力，所述平均流速的范围为3m/s～20m/s，所述平均温度的范围为60℃～240℃，所述平均压力为绝对压力，其范围为80kPa～105kPa；所述烟气组分边界条件包括烟气在烟气传热区域进出口处二氧化硫气体和水蒸气的平均体积含量，所述二氧化硫气体的平均体积含量范围为1ppm～1000ppm，所述水蒸气的平均体积含量范围为2％～14％。

4.按照权利要求3所述的一种锅炉低温受热面烟气腐蚀风险区域的检测方法，其特征在于，所述平均流速通过皮托管检测；所述平均温度通过温度传感器检测；所述平均压力通过压力传感器检测。

5.按照权利要求1所述的一种锅炉低温受热面烟气腐蚀风险区域的检测方法，其特征在于，步骤二中所述计算流体力学采用稳态方法进行数值仿真计算。

6.按照权利要求1所述的一种锅炉低温受热面烟气腐蚀风险区域的检测方法，其特征在于，所述三氧化硫气体由烟气中的二氧化硫氧化形成，二氧化硫氧化为三氧化硫的转化率其中，为烟气传热区域进口处二氧化硫气体的平均体积含量，为烟气传热区域出口处二氧化硫气体的平均体积含量，转化率a的范围为0～3％。

7.按照权利要求1所述的一种锅炉低温受热面烟气腐蚀风险区域的检测方法，其特征在于，步骤五中所述结合锅炉低温受热面的温度场，确定锅炉低温受热面易发生烟气低温腐蚀的风险区域的具体过程包括：易发生烟气低温腐蚀的风险区域通过过冷温差进行判定，过冷温差Δt＝t_w-t_sld，其中，t_w为锅炉低温受热面的表面温度，t_sld为锅炉低温受热面的烟气酸露点温度，当锅炉低温受热面局部区域的Δt≤0，判定所述局部区域为易发生烟气低温腐蚀的风险区域。

8.按照权利要求1所述的一种锅炉低温受热面烟气腐蚀风险区域的检测方法，其特征在于，步骤五中所述低温腐蚀风险概率为易发生烟气低温腐蚀的风险区域面积与锅炉低温受热面总传热面积的比值。