一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法

摘要

本发明公开了一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法，该方法根据公式计算碱硫比CA/S和流场不均匀累积系数M的值；碱硫比从质的概念上，揭示了碱硫吸收的机理，控制碱硫比只是实现烟气中灰吸收SO3或H2SO4的必要条件；流场不均匀累积系数表征流场不均匀性的累积过程，反映灰吸收SO3/H2SO4(g)/H2SO4(l)的充分条件；控制碱硫比大于临界值0.5，并使不均匀累积系数控制在15～30范围内，即可实现灰颗粒对SO3/H2SO4(g)/H2SO4(l)的高效吸收，显著降低烟气深度冷却器的低温腐蚀速率，并在后续静电除尘器中实现酸灰协同脱除；本发明突破了国外提出的灰硫比单一判别指标，首次提出了通过控制碱硫比和流场不均匀累积系数实现烟气深度冷却器腐蚀防控的双判据评价方法及指标。

权利要求

1.一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法，其特征在于：该方法包括以下步骤：步骤1、按照国标GB/T1574-2007《煤灰成分分析方法》进行灰中碱性金属氧化物Fe2O3、CaO、MgO、Na2O和K2O质量含量测试；

步骤2、进行灰中折算碱性金属氧化物的质量百分数之和WtA的计算：式中： ——灰中Fe2O3质量含量，％；

WtCaO——灰中CaO质量含量，％；

WtMgO——灰中MgO质量含量，％；

——灰中Na2O质量含量，％；

——灰中K2O质量含量，％；

步骤3、进行灰中折算碱性金属氧化物含量CA的计算：CA＝CD×WtA

式中：CD——烟气冷却器入口烟尘浓度，mg/m3；

WtA——灰中折算碱性金属氧化物的质量百分数之和，％；

步骤4、进行烟气冷却器入口SO3浓度 的计算：

式中：η1——燃煤中收到基硫转化为SO2的转化率；

η2——SO2向SO3的转化率；

M——锅炉燃煤量，t/h；

Sar——燃煤中收到基硫含量，％；

q4——锅炉的固体不完全燃烧热损失，％；

Q——烟气流量，m3/h；

步骤5、进行碱硫比CA/S的计算：

式中： ——烟气冷却器入口SO3浓度，mg/m3；

CA——灰中折算碱性金属氧化物含量，mg/m3；

步骤6、进行燃煤电厂空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的局部系数m的计算：式中：k——气固影响因子，无量纲；

α——烟气经过不同异形结构时所转过的平均角度，°；

S1——烟气经过不同异形结构前的通流面积，m2；

S2——烟气经过不同异形结构后的通流面积，m2；

步骤7、进行流场不均匀累积系数M的计算：

式中：mi——烟气经过不同异形结构时的局部系数；

所述流场不均匀累积系数M为一种评价流场不均匀性的判据，以此来评价烟气在经过异形通流及管束结构时，流场不均匀性的累积过程；

步骤8、碱硫吸收低温腐蚀防控方法：

控制碱硫比CA/S只是实现烟气中灰高效吸收SO3或H2SO4的必要条件，碱硫比越大，碱硫吸收率越高；而控制流场不均匀累积系数M是决定灰高效吸收SO3或H2SO4的充分条件，在规定范围内，流场不均匀累积系数越小，碱硫吸收率越高；

只要在烟气深度冷却器设计和运行时控制碱硫比CA/S大于临界值0.5，并使不均匀累积系数M控制在15～30范围内时，即实现烟气中灰高效吸收SO3或H2SO4，显著降低烟气深度冷却器的低温腐蚀速率，一方面，实现烟气深度冷却器的安全高效运行，另一方面，灰吸收SO3或H2SO4后，将在后续静电除尘器中实现协同脱除灰和SO3或H2SO4的目的；

当所述碱硫比CA/S没有大于临界值0.5时，对碱性金属氧化物含量不同的煤种进行混配，或直接向烟气中均匀喷洒碱性金属氧化物粉末，提高燃煤电厂燃用煤种的碱性金属氧化物含量，从而提高燃用煤种的碱硫比，实现高效碱硫吸收，并有效防控烟气深度冷却器的低温腐蚀；

当从燃煤电厂的空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的流场不均匀累积系数M大于控制范围时，对烟道和换热器流场进行数值模拟和流场均匀化设计，减小烟气经过不同异形结构时所转过的平均角度，并使烟气温度场、速度场和灰颗粒浓度场能够具有协同改善碱硫吸收率的作用。

2.如权利要求1所述的一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法，其特征在于：对于煤粉炉而言，所述燃煤中收到基硫转化为SO2的转化率η1取90％；所述SO2向SO3的转化率η2取1.8％-2.2％。

3.如权利要求1所述的一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法，其特征在于：所述直接向烟气中均匀喷洒的碱性金属氧化物粉末为CaO或MgO粉末。

4.如权利要求1所述的一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法，其特征在于：当所述碱硫比CA/S没有大于临界值0.5时，对碱性金属氧化物含量不同的煤种进行混配，是指将碱性金属含量高的煤和碱性金属含量低的煤进行比例配煤，以将燃用煤种的碱硫比提高到0.5以上。

5.如权利要求1所述的一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法，其特征在于：当从燃煤电厂的空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的流场不均匀累积系数M大于控制范围时，对烟道和换热器流场进行数值模拟和流场均匀化设计，是指改变烟道的截面尺寸、形状、转弯角度，增加导流板，以使流场均匀化。

6.如权利要求1所述的一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法，其特征在于：当从燃煤电厂的空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的流场不均匀累积系数M大于控制范围时，对烟道和换热器流场进行数值模拟和流场均匀化设计，是指改变换热器的结构、形状和截面尺寸，重新设计强化传热元件，或改变强化传热元件的结构，以使流场均匀化。

说明书

一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法

技术领域

[0001] 本发明属于含尘烟气深度冷却器中气液固碱硫吸收的技术领域，具体涉及一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法。

背景技术

[0002] 燃煤电厂每年消耗我国煤炭总量的50％，是我国节能减排的主力。《全面实施燃煤电厂超低排放和节能改造工作方案》指出，到2020年，全国所有具备改造条件的燃煤电厂力争实现超低排放(即在基准氧含量6％条件下，烟尘、SO2、氮氧化物排放浓度分别不高于10、35、50毫克/立方米)，全国有条件的新建燃煤发电机组达到超低排放水平。烟气深度冷却技术是实现燃煤电厂节能减排和超低排放的关键技术，其核心是将进入静电除尘器的烟气温度降低至硫酸露点温度，深度回收烟气余热，同时促进灰颗粒和SO3或H2SO4发生气液固碱硫吸收，从而实现烟气深度冷却器低温腐蚀可控。

[0003] 当烟气深度冷却到硫酸露点及以下时，若烟气中的灰颗粒和SO3或H2SO4能够实现高效的气液固碱硫吸收，即可实现低温腐蚀可控。一般认为SO3与水蒸气结合的过程在较高温度下就已经开始进行，烟气经过空气预热器后温度骤降，几乎全部SO3冷却转化成气态的H2SO4。烟气经过深度冷却继续下降至烟气酸露点附近时，气态的H2SO4开始冷凝形成液态硫酸。SO3或H2SO4与灰颗粒的结合过程一般认为有两种方式，一种是物理性的吸附，一种是灰颗粒中碱性成分的中和。物理性的吸附作用受灰颗粒表面积、孔结构、孔隙大小等多方面因素的影响，对SO3/H2SO4(g)/H2SO4(l)的吸收起决定作用的为灰颗粒中的碱性成分，主要为碱金属氧化物(如Na2O、K2O等)和碱土金属氧化物(如CaO、MgO等)，这些碱性成分在较高的温度下开始对SO3/H2SO4(g)/H2SO4(l)具有吸收作用，在烟气温度降低至酸露点附近及以下时，与H2SO4发生酸碱中和反应。灰颗粒吸收SO3或H2SO4之后，比电阻降低，表面粘性增加，小颗粒聚集凝并成大颗粒，随后的静电除尘器中实现脱除。

[0004] 于是，日本相关公司提出通过控制灰硫比抑制低温腐蚀风险的单参数判别指标，灰硫比即烟尘质量浓度(mg/m3)与SO3质量浓度(mg/m3)之比。然而对烟气深度冷却过程中灰颗粒和SO3或H2SO4气液固碱硫吸收机理研究发现，灰颗粒中对SO3/H2SO4(g)/H2SO4(l)的吸收起主要作用的是碱性成分，其主要由碱金属氧化物(如Na2O、K2O等)和碱土金属氧化物(如CaO、MgO等)组成，并随着烟气温度降低至酸露点附近及以下时与H2SO4发生酸碱中和反应。灰硫比只是一种宏观的评价指标，仅仅考虑了烟气中灰颗粒浓度，而忽略了灰颗粒中对SO3或H2SO4的吸收起实际作用的碱性成分，并不能确保低温腐蚀处于可控状态。在烟气深度冷却器设计和运行的工程实践中也发现，我国的煤质状况和日本大不相同，灰分含量较高，硫含量较低，灰硫比经常高达1000以上，大部分都在500以上。甚至一些典型电厂的烟气深度冷却器运行时，即使计算的灰硫比小于5，也并未发生低温腐蚀，可以说，日本相关公司提出的“灰硫比大于100”的说法严重偏离工程实际应用。因此，灰硫比不能准确可靠地反映烟气深度冷却过程中碱硫吸收率，简单地把它作为低温腐蚀可控的指标也是不合理的。

[0005] 在对实际运行的烟气深度冷却器系统SO3或H2SO4浓度测试后发现，现有的烟气深度冷却技术并不能实现灰颗粒和SO3或H2SO4的高效碱硫吸收。一方面，由于烟气深度冷却器系统往往存在烟气转弯、突扩、渐缩、立体弯头等异形通流及管束结构，这些异形通流及管束结构的存在引起烟气温度场、速度场和灰颗粒浓度场不均匀分布，减弱了碱硫吸收的有效性；另一方面，由于烟道截流面内灰颗粒的不同粒径分布，影响烟气中灰颗粒高效吸收SO3或H2SO4。流场均匀化程度对灰颗粒和SO3或H2SO4的高效碱硫吸收起着不可忽视的作用，然而目前仍没有一个系统全面的指标来评价流场不均匀性对烟气深度冷却过程中气液固碱硫吸收率的影响，从而实现烟气深度冷却器腐蚀防控。

发明内容

[0006] 为了克服上述现有技术存在的问题，本发明的目的在于提供一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法，其通过控制碱硫比和流场不均匀累积系数实现高效的气液固碱硫吸收，并有效防控烟气深度冷却器的低温腐蚀。

[0007] 为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

[0008] 一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法，该方法包括以下步骤：

[0009] 步骤1、按照国标GB/T1574-2007《煤灰成分分析方法》进行灰中碱性金属氧化物Fe2O3、CaO、MgO、Na2O和K2O质量含量测试；

[0010] 步骤2、进行灰中折算碱性金属氧化物的质量百分数之和WtA的计算：

[0011]

[0012] 式中： ——灰中Fe2O3质量含量，％；

[0013] WtCaO——灰中CaO质量含量，％；

[0014] WtMgO——灰中MgO质量含量，％；

[0015] ——灰中Na2O质量含量，％；

[0016] ——灰中K2O质量含量，％；

[0017] 步骤3、进行灰中折算碱性金属氧化物含量CA的计算：

[0018] CA＝CD×WtA

[0019] 式中：CD——烟气冷却器入口烟尘浓度，mg/m3；

[0020] WtA——灰中折算碱性金属氧化物的质量百分数之和，％；

[0021] 步骤4、进行烟气冷却器入口SO3浓度 的计算：

[0022]

[0023] 式中：η1——燃煤中收到基硫转化为SO2的转化率；

[0024] η2——SO2向SO3的转化率；

[0025] M——锅炉燃煤量，t/h；

[0026] Sar——燃煤中收到基硫含量，％；

[0027] q4——锅炉的固体不完全燃烧热损失，％；

[0028] Q——烟气流量，m3/h；

[0029] 步骤5、进行碱硫比CA/S的计算：

[0030]

[0031] 式中： ——烟气冷却器入口SO3浓度，mg/m3；

[0032] CA——灰中折算碱性金属氧化物含量，mg/m3；

[0033] 步骤6、进行燃煤电厂空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的局部系数m的计算：

[0034]

[0035] 式中：k——气固影响因子，无量纲；

[0036] a——烟气经过不同异形结构时所转过的平均角度，°；

[0037] S1——烟气经过不同异形结构前的通流面积，m2；

[0038] S2——烟气经过不同异形结构后的通流面积，m2；

[0039] 步骤7、进行流场不均匀累积系数M的计算：

[0040]

[0041] 式中：mi——烟气经过不同异形结构时的局部系数；

[0042] 所述流场不均匀累积系数M为一种评价流场不均匀性的判据，以此来评价烟气在经过异形通流及管束结构时，流场不均匀性的累积过程；

[0043] 步骤8、碱硫吸收低温腐蚀防控方法：

[0044] 控制碱硫比CA/S只是实现烟气中灰高效吸收SO3或H2SO4的必要条件，碱硫比越大，碱硫吸收率越高；而控制流场不均匀累积系数M是决定灰高效吸收SO3或H2SO4的充分条件，在规定范围内，流场不均匀累积系数越小，碱硫吸收率越高；

[0045] 只要在烟气深度冷却器设计和运行时控制碱硫比CA/S大于临界值0.5，并使不均匀累积系数M控制在15～30范围内时，即可实现烟气中灰高效吸收SO3或H2SO4，显著降低烟气深度冷却器的低温腐蚀速率，一方面，实现烟气深度冷却器的安全高效运行，另一方面，灰吸收SO3或H2SO4后，将在后续静电除尘器中实现协同脱除灰和SO3或H2SO4的目的；

[0046] 当所述碱硫比CA/S没有大于临界值时，对碱性金属氧化物含量不同的煤种进行混配，或直接向烟气中均匀喷洒碱性金属氧化物粉末，提高燃煤电厂燃用煤种的碱性金属氧化物含量，从而提高燃用煤种的碱硫比，实现高效碱硫吸收，并有效防控烟气深度冷却器的低温腐蚀；

[0047] 当从燃煤电厂的空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的流场不均匀累积系数M大于控制范围时，对烟道和换热器流场进行数值模拟和流场均匀化设计，减小烟气经过不同异形结构时所转过的平均角度，并使烟气温度场、速度场和灰颗粒浓度场能够具有协同改善碱硫吸收率的作用。

[0048] 优选的，对于煤粉炉而言，所述燃煤中收到基硫转化为SO2的转化率η1取90％；所述SO2向SO3的转化率η2取1.8％-2.2％。

[0049] 优选的，所述直接向烟气中均匀喷洒的碱性金属氧化物粉末为CaO或MgO粉末。

[0050] 优选的，当所述碱硫比CA/S没有大于临界值0.5时，对碱性金属氧化物含量不同的煤种进行混配，是指将碱性金属含量高的煤和碱性金属含量低的煤进行比例配煤，以将燃用煤种的碱硫比提高到0.5以上。

[0051] 优选的，当从燃煤电厂的空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的流场不均匀累积系数M大于控制范围时，对烟道和换热器流场进行数值模拟和流场均匀化设计，是指改变烟道的截面尺寸、形状、转弯角度，增加导流板，以使流场均匀化。

[0052] 优选的，当从燃煤电厂的空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的流场不均匀累积系数M大于控制范围时，对烟道和换热器流场进行数值模拟和流场均匀化设计，是指改变换热器的结构、形状和截面尺寸，重新设计强化传热元件，或改变强化传热元件的结构，以使流场均匀化。

[0053] 和现有技术相比较，本发明的有益效果是：

[0054] (1)本发明方法碱硫比为灰颗粒中实际与SO3或H2SO4发生吸附凝并作用的折算碱性氧化物含量与烟气冷却器入口SO3浓度之比，通过控制碱硫比实现高效率的气液固碱硫吸收。与灰硫比相比，碱硫比对灰颗粒中吸收SO3或H2SO4的成分进行了更为细致的划分，该指数可直观反映灰颗粒与SO3/H2SO4(g)/H2SO4(l)的碱硫吸收率。

[0055] (2)本发明方法采用碱硫比表征灰颗粒与SO3/H2SO4(g)/H2SO4(l)的气液固碱硫吸收率，从质的概念上，揭示了碱硫吸收的机理，为烟气深度冷却过程中气液固碱硫吸收提供了一个更为准确和可靠的评价方法及指标。

[0056] (3)本发明方法流场不均匀累积系数反映了烟气在经过异形通流及管束结构时流场不均匀性的累积过程，通过控制流场不均匀累积系数实现高效率的气液固碱硫吸收。异形通流及管束结构的存在使得烟气温度场、速度场及烟尘浓度场分布不均匀，因此，烟气温度场、速度场以及颗粒浓度场的不均匀性是实际影响烟气深度冷却时液固碱硫吸收过程的关键，流场不均匀累计系数的控制为气液固碱硫吸收提供了另一重要的评价方法及指标。

[0057] (4)本发明方法突破了国外提出的灰硫比单一判别指标，首次提出了通过控制碱硫比和流场不均匀累积系数实现低温腐蚀可控的双判据评价方法及指标。只要在烟气深度冷却器设计和运行时控制碱硫比大于临界值，并使不均匀累积系数控制在一定范围内，即可实现烟气中灰高效吸收SO3或H2SO4，显著降低烟气深度冷却器的低温腐蚀速率，实现烟气深度冷却器腐蚀防控。

具体实施方式

[0058] 下面对本发明进行详细说明。

[0059] 一种燃煤烟气深度冷却时碱硫吸收低温腐蚀防控方法，该方法包括以下步骤：

[0060] 步骤1、按照国标GB/T1574-2007《煤灰成分分析方法》进行灰中碱性金属氧化物Fe2O3、CaO、MgO、Na2O、K2O质量含量测试；

[0061] 步骤2、进行灰中折算碱性金属氧化物的质量百分数之和WtA的计算：

[0062]

[0063] 式中： ——灰中Fe2O3质量含量，％；

[0064] WtCaO——灰中CaO质量含量，％；

[0065] WtMgO——灰中MgO质量含量，％；

[0066] ——灰中Na2O质量含量，％；

[0067] ——灰中K2O质量含量，％；

[0068] 步骤3、进行灰中折算碱性金属氧化物含量CA的计算：

[0069] CA＝CD×WtA

[0070] 式中：CD——烟气冷却器入口烟尘浓度，mg/m3；

[0071] WtA——灰中折算碱性金属氧化物的质量百分数之和，％；步骤4、进行烟气冷却器入口SO3浓度 的计算：

[0072]

[0073] 式中：η1——燃煤中收到基硫转化为SO2的转化率；

[0074] η2——SO2向SO3的转化率；

[0075] M——锅炉燃煤量，t/h；

[0076] Sar——燃煤中收到基硫含量，％；

[0077] q4——锅炉的固体不完全燃烧热损失，％；

[0078] Q——烟气流量，m3/h；

[0079] 步骤5、进行碱硫比CA/S的计算：

[0080]

[0081] 式中： ——烟气冷却器入口SO3浓度，mg/m3；

[0082] CA——灰中折算碱性金属氧化物含量，mg/m3；

[0083] 步骤6、进行燃煤电厂空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的局部系数m的计算：

[0084]

[0085] 式中：k——气固影响因子，无量纲；

[0086] a——烟气经过不同异形结构时所转过的平均角度，°；

[0087] S1——烟气经过不同异形结构前的通流面积，m2；

[0088] S2——烟气经过不同异形结构后的通流面积，m2；

[0089] 步骤7、进行流场不均匀累积系数M的计算：

[0090]

[0091] 式中：mi——烟气经过不同异形结构时的局部系数；

[0092] 所述流场不均匀累积系数M为一种评价流场不均匀性的判据，以此来评价烟气在经过异形通流及管束结构时，流场不均匀性的累积过程。

[0093] 步骤8、碱硫吸收低温腐蚀防控方法：

[0094] 控制碱硫比CA/S只是实现烟气中灰高效吸收SO3或H2SO4的必要条件，碱硫比越大，碱硫吸收率越高；而控制流场不均匀累积系数M是决定灰高效吸收SO3或H2SO4的充分条件，在规定范围内，流场不均匀累积系数越小，碱硫吸收率越高；

[0095] 只要在烟气深度冷却器设计和运行时控制碱硫比CA/S大于临界值0.5，并使不均匀累积系数M控制在15～30范围内时，即可实现烟气中灰高效吸收SO3或H2SO4，显著降低烟气深度冷却器的低温腐蚀速率，一方面，实现烟气深度冷却器的安全高效运行，另一方面，灰吸收SO3或H2SO4后，将在后续静电除尘器中实现协同脱除灰和SO3或H2SO4的目的；

[0096] 当所述碱硫比CA/S没有大于临界值0.5时，对碱性金属氧化物含量不同的煤种进行混配，或直接向烟气中均匀喷洒碱性金属氧化物粉末，提高燃煤电厂燃用煤种的碱性金属氧化物含量，从而提高燃用煤种的碱硫比，实现高效碱硫吸收，并有效防控烟气深度冷却器的低温腐蚀；

[0097] 当从燃煤电厂的空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的流场不均匀累积系数M大于控制范围时，对烟道和换热器流场进行数值模拟和流场均匀化设计，减小烟气经过不同异形结构时所转过的平均角度，并使烟气温度场、速度场和灰颗粒浓度场能够具有协同改善碱硫吸收率的作用。

[0098] 对于煤粉炉而言，所述燃煤中收到基硫转化为SO2的转化率η1取90％；所述SO2向SO3的转化率η2取1.8％-2.2％。

[0099] 所述直接向烟气中均匀喷洒的碱性金属氧化物粉末为CaO或MgO粉末。

[0100] 当所述碱硫比CA/S没有大于临界值0.5时，对碱性金属氧化物含量不同的煤种进行混配，是指将碱性金属含量高的煤和碱性金属含量低的煤进行比例配煤，以将燃用煤种的碱硫比提高到0.5以上。

[0101] 当从燃煤电厂的空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的流场不均匀累积系数M大于控制范围时，对烟道和换热器流场进行数值模拟和流场均匀化设计，是指改变烟道的截面尺寸、形状、转弯角度，增加导流板，以使流场均匀化。

[0102] 当从燃煤电厂的空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束的流场不均匀累积系数M大于控制范围时，对烟道和换热器流场进行数值模拟和流场均匀化设计，是指改变换热器的结构、形状和截面尺寸，重新设计强化传热元件，或改变强化传热元件的结构，以使流场均匀化。

[0103] 本发明的参数定义理论依据如下：

[0104] 当烟气深度冷却到硫酸露点及以下时，烟气中的灰颗粒和SO3或H2SO4发生气液固碱硫吸收，灰颗粒粒径增大且比电阻降低，随后在静电除尘器中被脱除，从而实现SO3或H2SO4的有效脱除。实现低温腐蚀可控的关键在于烟气中SO3或H2SO4的有效脱除。当烟气中的灰颗粒和SO3或H2SO4实现高效的碱硫吸收时，即可实现烟气深度冷却器低温腐蚀可控。由碱硫吸收机理可知，灰颗粒对SO3或H2SO4的吸收作用主要为灰中碱性成分的吸收作用，包括物理吸附与化学反应，且以化学反应为主，这些碱性成分主要为碱金属氧化物(如Na2O、K2O等)和碱土金属氧化物(如CaO、MgO等)。碱硫比越大，碱硫吸收率越高。碱硫比从质的概念上，揭示了碱硫吸收的机理，为气液固碱硫吸收提供了一个更为准确和可靠的评价方法及指标。

[0105] 然而在烟气深度冷却器的实际运行过程中发现，控制碱硫比只是实现烟气中灰高效吸收SO3或H2SO4的必要条件，单纯控制碱硫比并不能实现SO3或H2SO4的完全碱硫吸收。一方面，由于空气预热器出口到烟气深度冷却器出口的烟道和换热管束存在异形结构，使得烟气温度场、速度场及烟尘浓度场分布不均匀，减弱了碱硫吸收的有效性；另一方面，由于烟道截流面内灰颗粒的不同粒径分布，影响烟气中灰颗粒高效吸收SO3或H2SO4。流场不均匀累积系数为一种评价流场不均匀性的判据，以此来评价烟气在经过异形通流及管束结构时，流场不均匀性的累积过程，流场不均匀累积系数越小，碱硫吸收率越高。因此，控制流场不均匀累积系数是决定灰高效吸收SO3或H2SO4的充分条件。

[0106] 只要在烟气深度冷却器设计和运行时控制碱硫比大于临界值，并使不均匀累积系数控制在一定范围内，即可实现烟气中灰颗粒高效吸收SO3或H2SO4，显著降低烟气深度冷却器的低温腐蚀速率，实现烟气深度冷却器腐蚀防控。