2024年，某大型火力發(fā)電廠經(jīng)歷了一次計劃外停機(jī)檢修。技術(shù)人員在檢查空氣預(yù)熱器時，發(fā)現(xiàn)其冷端金屬表面布滿蜂窩狀腐蝕坑，深處竟達(dá)3毫米——這是典型的低溫酸腐蝕現(xiàn)象。調(diào)查發(fā)現(xiàn)，由于燃煤硫分變化未及時監(jiān)測，煙氣中硫酸蒸汽在空氣預(yù)熱器部位凝結(jié)，短短數(shù)月便造成了數(shù)百萬的設(shè)備損失。而這個根源，是對當(dāng)時煙氣酸露點(diǎn)溫度的“失明”狀態(tài)。

酸露點(diǎn)儀

火力發(fā)電廠燃燒高硫煤時，燃料中的硫元素在高溫爐膛內(nèi)經(jīng)歷復(fù)雜轉(zhuǎn)變：硫先轉(zhuǎn)化為二氧化硫（SO?），其中約1%-5% 進(jìn)一步氧化成三氧化硫（SO?）。

當(dāng)這些煙氣進(jìn)入尾部煙道，三氧化硫與煙氣中的水蒸氣結(jié)合生成硫酸蒸氣（H?SO?）。酸露點(diǎn)的科學(xué)定義是煙氣中硫酸蒸汽開始凝結(jié)為液態(tài)的臨界溫度。當(dāng)煙氣流經(jīng)空氣預(yù)熱器、除塵器或脫硫塔時，若金屬壁溫低于此臨界點(diǎn)，硫酸蒸汽瞬間凝結(jié)為液態(tài)酸液。

這些酸液與飛灰結(jié)合形成黏性沉積物，引發(fā)三重腐蝕效應(yīng)：化學(xué)腐蝕：硫酸與金屬反應(yīng)生成硫酸鹽，破壞金屬晶體結(jié)構(gòu)；電化學(xué)腐蝕：液態(tài)酸形成電解質(zhì)環(huán)境，加速金屬的陽極溶解；沉積物下腐蝕：酸液持續(xù)積累，使腐蝕速率呈指數(shù)級增長。

酸露點(diǎn)腐蝕對火電廠的影響遠(yuǎn)超表面認(rèn)知，其危害在設(shè)備、能效兩個維度形成惡性循環(huán)。

空氣預(yù)熱器作為腐蝕重災(zāi)區(qū)，其冷端元件在硫酸侵蝕下會迅速減薄穿孔。2023年某電廠檢修報告顯示，未受保護(hù)的空氣預(yù)熱器管箱，使用壽命縮短60%以上4。更隱蔽的威脅發(fā)生在省煤器、煙道和靜電除塵器，腐蝕往往在發(fā)現(xiàn)時已造成結(jié)構(gòu)性損傷。

能效損失構(gòu)成二重打擊，為避免腐蝕而人為提高排煙溫度，直接導(dǎo)致大量熱能浪費(fèi)。研究表明，當(dāng)排煙溫度高于酸露點(diǎn)15℃時，鍋爐效率損失可達(dá)1.8%。這部分能量流失不僅增加燃煤消耗，還連鎖提升輔機(jī)電耗。

現(xiàn)代酸露點(diǎn)儀已發(fā)展成集傳感技術(shù)、微電子和熱力學(xué)分析于一體的智能監(jiān)測系統(tǒng)。其核心技術(shù)突破解決了高溫、多塵、強(qiáng)腐蝕的工業(yè)環(huán)境下的準(zhǔn)確測量難題。

精密傳感機(jī)制是核心。以SNDR1800型酸露點(diǎn)儀為例，其采用進(jìn)口傳感器，內(nèi)置精密控溫裝置。傳感器表面通過主動降溫直至出現(xiàn)結(jié)露，通過熱電偶實(shí)時捕捉相變溫度點(diǎn)，測量分辨率達(dá)0.1℃。

智能補(bǔ)償算法突破工況限制。新一代儀器內(nèi)置多燃料數(shù)據(jù)庫，可根據(jù)煤種、含硫量及SO?轉(zhuǎn)化率自動補(bǔ)償。這使得測量范圍覆蓋0-200℃露點(diǎn)溫度，適用溫度從常溫到1400℃高溫?zé)煔猸h(huán)境。

在現(xiàn)代化火電廠中，酸露點(diǎn)儀已構(gòu)建起三級防護(hù)網(wǎng)絡(luò)，針對不同設(shè)備的特性提供定制化保護(hù)方案。

空氣預(yù)熱器防護(hù)是主要戰(zhàn)場，作為溫度低的受熱面，其冷端壁溫常處于危險邊緣。某電廠在預(yù)熱器進(jìn)口安裝酸露點(diǎn)儀后，通過動態(tài)調(diào)節(jié)熱風(fēng)再循環(huán)比例，將冷端金屬壁溫精確控制在露點(diǎn)以上1-3℃。運(yùn)行數(shù)據(jù)顯示，此法使預(yù)熱器壽命延長至6年以上，同時避免傳統(tǒng)蒸汽加熱帶來的效率損失。

酸露點(diǎn)儀

酸露點(diǎn)儀

酸露點(diǎn)儀

尾部煙道優(yōu)化創(chuàng)造雙重效益，在某660MW機(jī)組實(shí)踐中，酸露點(diǎn)儀數(shù)據(jù)與DCS系統(tǒng)聯(lián)動，實(shí)時優(yōu)化排煙溫度。原先固定維持在150℃的排煙溫度，現(xiàn)根據(jù)硫分變化在125-140℃區(qū)間動態(tài)調(diào)整。該項目年節(jié)約標(biāo)煤4200噸，減少CO?排放1.1萬噸，設(shè)備腐蝕率下降70%。

脫硫系統(tǒng)守護(hù)者角色同樣關(guān)鍵。當(dāng)監(jiān)測到脫硫塔入口煙氣露點(diǎn)異常升高，控制系統(tǒng)自動調(diào)節(jié)噴淋水量和循環(huán)泵運(yùn)行方式。此舉避免了兩大風(fēng)險：一是防止噴淋過量導(dǎo)致煙溫驟降引發(fā)結(jié)露；二是避免噴淋不足降低脫硫效率。