統(tǒng)計分析降低排煙溫度優(yōu)化鍋爐運行

蒲勇，姜天文，陳志偉，張志忠

(吉林石化公司動力二廠,吉林 吉林 132000)

統(tǒng)計分析降低排煙溫度優(yōu)化鍋爐運行

蒲勇，姜天文，陳志偉，張志忠

(吉林石化公司動力二廠,吉林 吉林 132000)

本文運用統(tǒng)計分析方法，對運行鍋爐排煙溫度高的原因進(jìn)行統(tǒng)計分析，提出改進(jìn)措施，降低排煙溫度，提高鍋爐效率。

鍋爐；燃燒；統(tǒng)計；排煙溫度；效率

0 引言

排煙熱損失是火力發(fā)電廠鍋爐損失各項損失中最大的一項，排煙熱損失占所有損失中的60%～70%[1]。排煙溫度高也威脅到鍋爐運行的安全性[2]。目前，國內(nèi)關(guān)于燃煤鍋爐排煙溫度熱損失方面計算非常成熟[3]，理論也比較完整，但是實施缺乏具體性和針對性。吉林石化動力二廠3#鍋爐是哈爾濱鍋爐廠生產(chǎn)的HG-410/9.8-YM15型鍋爐，系高壓、自然循環(huán)汽包、π型布置、固態(tài)排渣煤粉室燃爐，爐膛四角切向布置煤粉燃燒器，按假想切圓組織燃燒。3#鍋爐自從投產(chǎn)以來，存在排煙溫度高問題，鍋爐平均熱效率為89.2%,低于90.5%的鍋爐設(shè)計效率，為此，下面進(jìn)行統(tǒng)計分析，查找排煙溫度升高的原因，并提出解決排煙溫度高的方法，制定可行的技術(shù)措施，降低排煙溫度，提高鍋爐效率。

1 影響因素統(tǒng)計分析

現(xiàn)狀：3#鍋爐自從投用以來，排煙溫度一直呈上升趨勢(如表1所示)，隨著運行時間的增加，部分設(shè)備性能、人員技術(shù)水平、煤質(zhì)、操作習(xí)慣以及其他外界條件等因素影響排煙溫度，嚴(yán)重時，高加無法投用，嚴(yán)重影響鍋爐效率。

表1鍋爐歷年排煙溫度對照表

時間最高溫度/℃最低溫度/℃平均溫度/℃測定次數(shù)2009年1月1291231257442011年1月1321281307442012年1月137128136672

1.1 受熱面減少的影響

通過試驗分析(見表2)。先后三次省煤器、過熱器堵管導(dǎo)致鍋爐受熱面減少，由于受熱面減少，從煙氣側(cè)吸取的熱量減少，對煙氣的冷卻能力不足，導(dǎo)致排煙溫度升高，引起鍋爐排煙溫度上升10℃，這是鍋爐排煙溫度上升的主要原因之一。

表2鍋爐故障前后排煙溫度對照表

組別對比月份最高溫度/℃最低溫度/℃平均溫度/℃測定次數(shù) 備注故障前2009年11月1291231267202009年12月3日省煤器泄漏，封堵3排故障后2010年1月132124128744故障前2010年8月1341221297442010年9月16日省煤器泄漏，封堵3排故障后2010年10月136123132720故障前2011年10月1381251347202011年11月13日屏式過熱器泄漏，封堵3排故障后2011年12月141124136744

表3鍋爐清灰前后排煙溫度對照表

組別對比月份最高溫度/℃最低溫度/℃平均溫度/℃測定次數(shù) 備注觀察組2010年11月1361231327202010年9月30日三管檢查，同時清理過熱器、省煤器等受熱面積灰對照組2011年2月140124136744

1.2 鍋爐本體和制粉系統(tǒng)漏風(fēng)的影響

為了將球磨機制粉冷風(fēng)的摻入量和鍋爐排煙溫度變化的關(guān)系表達(dá)出來，經(jīng)過現(xiàn)場測算統(tǒng)計，得出圖1。

圖1 球磨機制粉冷風(fēng)的摻入量和排煙溫度關(guān)系圖

圖1可以看出，在保證制粉系統(tǒng)安全穩(wěn)定運行的前提下，合理控制冷風(fēng)門開度和消除制粉系統(tǒng)漏風(fēng)可以有效降低排煙溫度[4]。指導(dǎo)運行人員在磨煤機運行調(diào)整中盡可能不用冷風(fēng)制粉，提高鍋爐效率，在降耗方面具有非常有效的指導(dǎo)意義[5]。同時，由于操作人員不及時關(guān)閉看火孔、人孔，未能及時消除制粉系統(tǒng)各防爆膜、防爆門和磨損的管線閥門漏風(fēng)，也已經(jīng)影響到排煙溫度升高。

1.3 受熱面積灰的影響

2010年10月份單爐檢修期間發(fā)現(xiàn)過熱器、省煤器等受熱面積灰嚴(yán)重，清理干凈，2011年3月停爐檢修發(fā)現(xiàn)過熱器、省煤器等受熱面積灰嚴(yán)重，清理干凈。對比選取鍋爐運行區(qū)間沒有故障的2010年11月-2011年3月進(jìn)行分析。

通過對比3#鍋爐在省煤器、過熱器等受熱面清灰前后，排煙溫度明顯升高。因此，受熱面積灰對鍋爐的排煙溫度有一定的影響，此鍋爐吹灰裝置效果一般。

1.4 運行燃燒調(diào)整的影響

由于燃燒的原因?qū)е屡艧煖囟鹊纳咧饕怯捎跔t膛燃燒火焰中心上移。爐膛下部水冷壁吸熱量減少，爐膛出口溫度升高，由于水平煙道和尾部煙道受熱面吸熱能力有限，最終導(dǎo)致鍋爐排煙溫度升高。煙氣氧含量的影響：煙氣氧含量高，過量空氣系數(shù)增大，使?fàn)t膛煙氣量增大，雖然煙氣體積增大使煙氣流速增大，對流換熱系數(shù)增大，但各受熱面的吸熱量的增量小于煙氣放熱量的增量，最終煙氣溫度會上升[6]。圖2對3#鍋爐不同負(fù)荷下在線監(jiān)測的數(shù)據(jù)證明了煙氣氧含量和排煙溫度的關(guān)系。

圖2 煙氣氧含量和排煙溫度關(guān)系圖

通過圖2可以看出: 在運行過程中觀察，爐膛燃燒穩(wěn)定，相同的工況下，隨著煙氣氧含量的增加，排煙溫度會升高，氧含量每增加2%，排煙溫度會增加7℃。因此，在鍋爐實際運行中，只要將煙氣氧含量控制在最佳值[7]，則排煙溫度會保持在一個比較低的范圍內(nèi)，此時鍋爐經(jīng)濟性最好。

1.5 原料煤的影響

燃燒煤質(zhì)變化也會導(dǎo)致排煙溫度的升高。當(dāng)煤的灰分含量升高，受熱面積灰嚴(yán)重，使傳熱系數(shù)降低，吸熱量減少，排煙溫度升高；而且一般燃用高灰分煤時，煤的發(fā)熱量較低，相對于發(fā)熱量高的煤種必須增大燃煤量，又會使灰量進(jìn)一步增大，加劇了換熱器的積灰。當(dāng)燃煤揮發(fā)份低，煤粉不易點燃，相對于易燃煤種著火推遲，燃盡延后，火焰中心上移，導(dǎo)致排煙溫度的升高；當(dāng)煤粉細(xì)度變大，煤粉均勻性差時，煤粉燃盡推遲，排煙溫度升高[8]。

1.6 影響排煙溫度綜合分析

(1)下面應(yīng)用SPSS13.0統(tǒng)計軟件進(jìn)行統(tǒng)計分析[9]，采用χ2檢驗；(P<0.01)為差異,有統(tǒng)計學(xué)意義。分析如表4。

表4排煙溫度影響因素分析表

項目影響組(744)對照組(744)χ2P值受熱面減少的影響720(96．8)700(94．1)6．16<0．01系統(tǒng)漏風(fēng)的影響700(94．1)680(91．4)3．99<0．01受熱面積灰的影響716(96．2)685(92．1)11．73<0．01運行燃燒調(diào)整的影響711(95．6)701(94．2)1．39<0．01原料煤的影響690(92．7)651(87．5)11．48<0．01

影響因素分析表4可以看出：以上因素均具有統(tǒng)計學(xué)意義，可以作為降低排煙溫度的影響因素。

(2)經(jīng)過現(xiàn)場調(diào)查和統(tǒng)計數(shù)據(jù)分析，從“人、機、料、法、環(huán)”等方面進(jìn)一步查找問題根源見圖3。

2 改進(jìn)措施

通過調(diào)查分析，制定以下改進(jìn)措施：

圖3 影響因素綜合分析圖

2.1 通過學(xué)習(xí)和培訓(xùn)，提高員工節(jié)能環(huán)保意識

建立嚴(yán)格的監(jiān)督和考核制度，提高管理水平，使鍋爐運行在安全穩(wěn)定的前提下，做好如下工作：

(1)運行人員及時調(diào)整風(fēng)量，保證氧含量(3%～5%)和飛灰含碳量均勻，并處于低限值;

(2)運行人員合理的調(diào)整二次風(fēng)，密切監(jiān)視爐膛出口溫度，控制火焰中心位置;

(3)運行人員合理控制爐膛負(fù)壓(20～40 Pa)，在觀察鍋爐不打正壓的情況下盡可能的控制負(fù)壓處于高限值;

(4)運行人員合理調(diào)整制粉系統(tǒng)原煤投用量，避免利用提高制粉一次風(fēng)壓的方法增大制粉系統(tǒng)出力，嚴(yán)禁開冷風(fēng)制粉;

(5)運行人員加強吹灰器的維護(hù)保養(yǎng)和運行監(jiān)督，確保完好，達(dá)到實效，適當(dāng)縮短吹灰間隔，每天強吹兩次;

(6)運行人員及時均勻添加除渣劑，避免鍋爐結(jié)焦，長期計劃為：增設(shè)自動添加除渣劑裝置;

(7)運行人員均勻給煤，及時添加鋼球，使球磨機處于最大出力狀態(tài)(球磨機電機電流：90 A

(8)鍋爐主任、技術(shù)人員、值長、班長等管理人員高度重視排煙溫度高帶來的危害和經(jīng)濟運行的意義，制定降低排煙溫度階段性目標(biāo)，把排煙溫度作為班組小指標(biāo)競賽主要內(nèi)容，從嚴(yán)管理、考核和監(jiān)督，消除低標(biāo)準(zhǔn)，提升管理水平。

2.2 加強設(shè)備管理，消除缺陷

(1)及時檢查爐膛、制粉系統(tǒng)和煙道等空間漏風(fēng)現(xiàn)象，利用大、中、小修做好查漏和堵漏工作;

(2)針對受熱面減少現(xiàn)象，我們采取恢復(fù)損壞受熱面的方法，短期可以達(dá)到一定效果。制定更新計劃，將目前低效率的受熱面更換為熱效率高的膜式省煤器和旋轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，消除漏風(fēng)短路和堵管影響換熱效率，降低排煙溫度，提高換熱效率。

2.3 加強原煤管理

合理混配原煤，根據(jù)煤種變化及時調(diào)整燃燒，減少煤質(zhì)突變給鍋爐帶來的影響。

2.4 加強生產(chǎn)信息溝通

及時準(zhǔn)確傳遞生產(chǎn)信息，保證運行人員及時均勻調(diào)整鍋爐負(fù)荷。

2.5 提高鍋爐燃燒自動化水平

對鍋爐進(jìn)行系統(tǒng)改造，實現(xiàn)給水、減溫水、燃燒調(diào)節(jié)自動化，減少人為因素干擾，降低員工勞動強度，提高鍋爐效率。

3 結(jié)論

(1)通過調(diào)查和數(shù)理統(tǒng)計分析方法，查找影響運行鍋爐排煙溫度異常升高的因素，總結(jié)引起排煙溫度升高的各種原因?qū)﹀仩t效率的影響，制定改進(jìn)措施。

(2)通過提高員工責(zé)任心、節(jié)能環(huán)保意識、技術(shù)水平、管理方法等創(chuàng)新意識，在保證鍋爐安穩(wěn)運行的前提下，盡可能降低排煙溫度，可以明顯提高鍋爐效率，降低生產(chǎn)成本，給電站帶來可觀的經(jīng)濟效益。

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OptimizetheBoilerbyStatisticsoftheTemperatureofExhaustGas

PUYong，JIANGTian-wen，CHENZhi-wei,ZHANGZhi-zhong

(JilinPetrochemicalCompanythe2ndPowerPlant,Jilin132000,China)

By statistical analysis,the paper elucidates the reason of the higher temperature of exhaust gas of the boiler of power plant,present the method of improvement,and play down the temperature of exhaust gas to increase the efficiency of the boiler.

coal-fired boiler;burning;statistics;exhaust gas temperature;efficiency

2014-05-25修訂稿日期2014-07-11

蒲勇(1972～)，男，本科，工程師，從事鍋爐運行研究。

TK227

A

1002-6339 (2014) 06-0571-04