鍋爐排煙溫度高的分析

劉正文　王林茂

[摘 要]國(guó)產(chǎn)鍋爐機(jī)組運(yùn)行中,排煙溫度普遍高于設(shè)計(jì)值。排煙溫度升高,排煙損失增大,從而導(dǎo)致鍋爐效率降低,煤耗升高,經(jīng)濟(jì)效益下降,本文通過(guò)理論分析,并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn),對(duì)引起排煙溫度升高的原因從環(huán)境、設(shè)計(jì)、設(shè)備、管理等不同的角度進(jìn)行了分析、歸納,針對(duì)不同的起因,提出了相應(yīng)的措施和建議。

[關(guān)鍵詞]排煙溫度;漏風(fēng)量;雙密封;積灰

鍋爐排煙溫度偏高,嚴(yán)重影響了鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性(一般情況下,排煙溫度每升高10℃,排煙損失增加0.5%～0.8%),同時(shí)對(duì)爐后電除塵的安全運(yùn)行也構(gòu)成威脅,所以有必要根據(jù)設(shè)備的具體狀況,全面分析造成鍋爐排煙溫度升高的各種因素,制定出切實(shí)可行的措施以達(dá)到降低排煙溫度,減少排煙損失,提高鍋爐效率。

一、排煙溫度高的原因分類(lèi)

在理論分析與總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,對(duì)排煙溫度升高的原因進(jìn)行了分類(lèi),從圖中可見(jiàn),造成排煙溫度升高原因主要有漏風(fēng)、摻冷風(fēng)量多、受熱面積灰、空預(yù)器入口空氣溫度高及受熱面布置原因等,下面就這幾方面原因作詳細(xì)的分析討論。

漏風(fēng);爐膛系統(tǒng)漏風(fēng);制粉系統(tǒng)漏風(fēng);空預(yù)器入口前煙道漏風(fēng);摻冷風(fēng)量多;受熱面積灰;空預(yù)器入口風(fēng)溫高;一次風(fēng)率偏高;磨煤機(jī)出口溫度低;鍋爐受熱面積灰;空預(yù)器積灰;受熱面布置原因。

二、排煙溫度高的原因分析及解決措施

1.漏風(fēng)

(1)分析

漏風(fēng)是指爐膛漏風(fēng)、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)及煙道漏風(fēng),是排煙溫度升高的主要原因之一,是與運(yùn)行管理、檢修以及設(shè)備結(jié)構(gòu)有關(guān)的問(wèn)題。爐膛漏風(fēng)主要指爐頂密封、看火孔、入孔門(mén)及爐底密封水槽處漏風(fēng);制粉系統(tǒng)漏風(fēng)指?jìng)溆媚ッ簷C(jī)風(fēng)門(mén)、擋板處漏風(fēng);煙道漏風(fēng)指氧量計(jì)前尾部煙道漏風(fēng)。

(2)措施

大修、小修中安排鍋爐本體及制粉系統(tǒng)的查漏和堵漏工作,特別是爐底水封槽和爐頂密封及磨煤機(jī)冷風(fēng)門(mén)處;采用密封比較好的門(mén)、孔結(jié)構(gòu)。在運(yùn)行時(shí),隨時(shí)關(guān)閉各看火門(mén)、孔等。經(jīng)驗(yàn)表明,這一措施可降低排煙溫度約2℃-3℃。

2.摻冷風(fēng)量多

(1)原因分析

目前國(guó)產(chǎn)鍋爐機(jī)組,往往在設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)為進(jìn)入爐膛的風(fēng)量中,除爐膛及制粉系統(tǒng)漏風(fēng)外,都是通過(guò)預(yù)熱器的這一概念所造成。實(shí)際上制粉系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí),要摻入部分冷風(fēng),以保持一定的磨煤機(jī)出口溫度,結(jié)果使通過(guò)預(yù)熱器的風(fēng)量小于設(shè)計(jì)值,因而導(dǎo)致排煙溫度升高。

①磨煤機(jī)出口溫度偏低。為保證安全運(yùn)行,通常對(duì)磨煤機(jī)出口的乏氣溫度有所限制。要求在磨煤機(jī)入口前摻入一部分溫度較低的介質(zhì),磨煤機(jī)出口溫度控制的越低,則冷一次風(fēng)的比例越大,即流過(guò)空預(yù)器的風(fēng)量降低,引起排煙溫度升高。

②一次風(fēng)率偏高。磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行中,風(fēng)粉配比曲線偏離了設(shè)計(jì)值,按設(shè)計(jì),RP923型磨煤機(jī)出力35T/H時(shí)風(fēng)量為72T/H,實(shí)際運(yùn)行中達(dá)85T/H,在保持一定的時(shí)磨煤機(jī)出口溫度下,一次風(fēng)量越大,則其中冷一次風(fēng)量也增大,同時(shí),會(huì)造成送風(fēng)量的降低,從而導(dǎo)致排煙溫度升高。

(2)措施

①在爐膛不結(jié)焦及制粉系統(tǒng)安全的前提下,可適當(dāng)提高一次風(fēng)風(fēng)粉混合物的溫度,減少冷風(fēng)的摻入量。磨煤機(jī)出口溫度不易過(guò)高是為了防止揮發(fā)分爆燃,對(duì)于揮發(fā)分較高的煙煤,揮發(fā)分大量析出的溫度要在200℃左右,因此,磨煤機(jī)出口溫度的提高是有一定潛力的。試驗(yàn)證明,磨煤機(jī)出口溫度由77℃提高至82℃后,排煙溫度可降低3℃～4℃。

②設(shè)計(jì)合理的風(fēng)粉配比曲線,定期測(cè)量磨煤機(jī)四角風(fēng)速,并校驗(yàn)一次風(fēng)量的測(cè)量系統(tǒng),防止因測(cè)量誤差導(dǎo)致磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行中一次風(fēng)量偏大。但一次風(fēng)率太低,易造成一次風(fēng)管內(nèi)積粉出現(xiàn)燒噴嘴的故障,因此,要根據(jù)原始設(shè)計(jì)及在裝設(shè)備的具體狀況來(lái)決定磨煤機(jī)的風(fēng)粉配比比例。

3.受熱面積灰

①分析。受熱面積灰指鍋爐受熱面積灰、結(jié)渣及空預(yù)器傳熱元件積灰,鍋爐受熱面積灰將使受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)降低,鍋爐吸熱量降低,煙氣放熱量減少,空預(yù)器入口煙溫升高,從而導(dǎo)致排煙溫度升高;空氣預(yù)熱器堵灰則使空氣預(yù)熱器傳熱面積減少,也將使煙氣的放熱量減少,使排煙溫度升高。

②措施。運(yùn)行中加強(qiáng)鍋爐吹灰,適當(dāng)縮短吹灰間隔,墻吹為每天兩次,長(zhǎng)吹每周一、三、五進(jìn)行;檢修人員加強(qiáng)日常檢修與維護(hù),確保吹灰器的正常投入,保持各受熱面的清潔;空預(yù)器加裝脈動(dòng)吹灰裝置,利用燃?xì)獗飘a(chǎn)生的超聲波除灰,并結(jié)合蒸汽吹灰,確保了空預(yù)器煙氣差壓在1.2Kpa以下。

4.空預(yù)器入口風(fēng)溫高

在夏天,空氣預(yù)熱器入口風(fēng)溫高,空氣預(yù)熱器傳熱溫差小,煙氣的放熱量就少,從而使排煙溫度升高。同時(shí)制粉系統(tǒng)需要的熱風(fēng)減少,流過(guò)空預(yù)器的一次風(fēng)減少,排煙溫度升高,這屬于環(huán)境因素,是難以克服的,若增加過(guò)多的受熱面,降低空預(yù)器入口煙溫,則冬季時(shí),排煙溫度會(huì)低于露點(diǎn)值,為防止空預(yù)器低溫腐蝕,必須投入暖風(fēng)器,來(lái)提高排煙溫度,這樣,輔汽損失會(huì)增大,所以要根據(jù)環(huán)境溫度變化的規(guī)律,綜合考慮設(shè)計(jì)布置受熱面。

5.受熱面布置原因

由于鍋爐設(shè)計(jì)時(shí),對(duì)爐膛沾污系數(shù)估算不準(zhǔn),使得受熱面布置不合理,或者是由于結(jié)構(gòu)不佳造成受熱面吸熱不足,導(dǎo)致空預(yù)器入口煙溫偏高,從而使得排煙溫度升高,這需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算,必要時(shí)可采取增加省煤器管排,或?qū)⑹∶浩饔晒夤苁礁臑轹捚?增加省煤器的吸熱量,降低空預(yù)器入口煙溫。

三、結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)排煙溫度升高的各種原因進(jìn)行了分析,找到了引起排煙溫度升高的因素,并提出了一些切實(shí)可行的措施和方案,為鍋爐設(shè)計(jì)和設(shè)備改造治理、降低排煙溫度提供指導(dǎo)。

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(編輯/丹桔)