露点测试报告

摘要

本文分析了烟气露点的形成以及对化工设备的腐蚀危害，介绍了测试烟气露点的方法和原理以及测试设备的操作，为石化企业提供准确的露点数据与合理的建议，以达到安全生产与节能减排的目的。

第一章

1.1 烟气露点

烟气露点即烟气中酸性物质（如硫酸蒸气等）开始凝结时的温度。石油化工行业中所使用的燃料煤、瓦斯、石油等都含有一定量的硫元素，燃料的硫燃烧后会生成SO2与少量的SO3, SO3与烟气中的水蒸气形成酸雾，酸雾凝结时的温度就是烟气的露点。

1.2 影响烟气露点的因素

烟气露点一般远高于烟气中水蒸气的露点，其值可以用仪器测出。燃料的含硫量高，烟气中水蒸气分压高，使用的过量空气系数大，都将使烟气露点升高，烟气中飞灰多时，由于烟气中的灰粒的活性作用能吸收一部分SO3，故能使烟气的露点有所降低。

当烟气中含有二氧化硫时，硫酸的露点就会提高。根据研究，烟气中只要含有0.005%左右的SO2，烟气的露点可以高达150℃以上。

图1 烟气露点与硫酸蒸气含量的关系

从图1可以看出，当烟气中含有微量的硫酸蒸气后，烟气的露点就会急剧升高，但当蒸气含量达到0.01%之后，露点温度提高得很少了。图中还可以看出烟气的露点温度还与水蒸气的含量有关，但不如硫酸蒸气的浓度影响大。

对于露点温度的计算，有研究者提出了以下的经验公式：

             ——燃料折算灰份；

             ——灰份所占的份额；

              ts——水的露点温度，℃；

　　　　——计算系数，当炉膛中过量空气系数＝1.4~1.5时， =129。

在工程中一般希望烟气露点较低为好。烟气露点的高低与烟气SO3气体的分压有关，分压越高，露点温度越高。因此想降低露点温度，最主要的手段就是降低烟气中SO3的含量。可以采取的措施一般有低氧燃烧，或用S含量低的煤和瓦斯；另外由于烟气中的灰分有吸收酸蒸气的作用，因此燃气燃油锅炉酸露点一般比煤锅炉高[1]。

1.3 烟气结露的危害

烟气露点的提高使烟气更容易结露，低温受热面在壁温低于露点一下的部分有大量的硫酸蒸气凝结，引起该处受热面金属的严重腐蚀，其化学方程式如下：

图2 烟气结露对空预器的腐蚀

在运行中的省煤器管金属温度低于酸雾温度，在金属表面上形成酸液；运行中烟气温度低于酸露点温度，酸凝结在飞灰颗粒上，落到金属表面形成酸点。低温腐蚀因酸对管子的侵蚀，在其外表面产生沟槽和凹坑，从而失去承担压力的能力。该硫酸腐蚀使空气预热器、引风机、烟气净化装置和烟道系统等非受压设备收到严重损害。烟气中的二氧化硫因氧的催化作用生成腐蚀性强的三氧化硫，更加加剧了酸对设备的腐蚀。

1.4 降低露点的措施

工业生产中希望露点越低越好，降低露点温度关键在于降低烟气中三氧化硫的浓度，通过查阅相关资料得知降低烟气露点温度主要有以下方法：

（1）对燃料进行脱硫处理，从根本上解决硫酸结露问题；

（2）在燃料中参入碱性添加剂，中和燃烧产生的酸性物质；

（3）使用低氧燃料；

（4）分级供风。

1.5 烟气露点测量的意义

工业中为了达到节省燃料，提高加热炉热效率的目的，希望排烟温度越低越好。但是当排烟温度低于露点温度或者设备温度低于露点温度时，烟气就会结露，对设备造成严重腐蚀损害，所以准确掌握烟气的露点对于控制排烟温度和设备管理有着重要的指导意义。但是烟气露点收到多方面的因素影响，每台加热炉的工况不可能完全一样，露点也不完全一样。所以需要对每一台加热炉做一对一的露点测试，以保证加热炉在最佳的工作状态中运行。

第二章

2.1 项目概况

为了解炉类设备烟气露点温度所处水平，掌握当前所用燃料气的品质对其低温受热面的影响，更好的指导设备排烟温度、氧含量等指标的调节，提高炉热效率，受中海油东方石化公司委托，我公司于2016年8月12日对炼油一部F1101常压炉的烟气露点温度进行了检测。

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