鍋爐排煙溫度高原因分析及對(duì)策

陳明慶

摘 要：該文以宏偉熱電廠#2爐為例，分析查找排煙溫度高的原因。排煙溫度升高10 ℃，排煙損失增加0.5%～0.8%。排煙溫度升高和排煙量增加會(huì)使硫化物、氮化物增加，加劇對(duì)環(huán)境污染。影響電除塵器效率 ，造成除塵器輸灰困難，損壞設(shè)備。降低排煙熱損失對(duì)提高鍋爐效率、維持安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及減少污染物的排放等方面都有重要意義。同時(shí)使機(jī)組效益最大化，真正達(dá)到安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。提出解決方案措施，將運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。

關(guān)鍵詞：鍋爐 ?安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行 ?節(jié)能減排 ?排煙溫度過(guò)高 ?爐膛火焰

中圖分類(lèi)號(hào)：TK229.6 ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ?文章編號(hào)：1674-098X（2014）11（b）-0012-02

熱電廠鍋爐安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行對(duì)能源節(jié)約、環(huán)境保護(hù)和持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展有著重大意義。排煙損失在各項(xiàng)熱損失中對(duì)鍋爐效率影響最大。排煙溫度升高10 ℃，排煙損失增加0.5%～0.8%。排煙溫度升高和排煙量增加會(huì)使硫化物、氮化物增加，加劇對(duì)環(huán)境污染。影響電除塵器效率，造成除塵器輸灰困難，損壞設(shè)備。降低排煙熱損失對(duì)提高鍋爐效率、維持安全經(jīng)濟(jì)運(yùn)行以及減少污染物的排放等方面都有重要意義。以宏偉熱電廠#2爐為例，分析查找排煙溫度高的原因。提出解決方案措施，將運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)進(jìn)行總結(jié)。使機(jī)組效益最大化，真正達(dá)到安全、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行。

1 設(shè)備概況

大慶電力集團(tuán)宏偉熱電廠#2鍋爐為HG-220/9.8-HM12型，由哈爐生產(chǎn)。于1997年9月投產(chǎn)，鍋爐采用單汽包、單段蒸發(fā)、自然水循環(huán)、集中下降管、倒U型室內(nèi)布置的固態(tài)排渣煤粉爐。爐前部為爐膛，四周布置膜式水冷壁，爐膛出口處布置屏式過(guò)熱器，水平煙道裝設(shè)兩組對(duì)流過(guò)熱器、爐頂水平煙道轉(zhuǎn)向室和尾部包墻均采用膜式管包敷，尾部豎井煙道布置單級(jí)省煤器和單級(jí)空氣預(yù)熱器。采用FM285·450型風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)，燃用褐煤。風(fēng)扇磨分離器為慣性分離器，風(fēng)扇磨設(shè)計(jì)出力18.54 t/h，風(fēng)扇磨最大出力23.4 t/h，燃煤粒度≤50 mm，煤粉細(xì)度R90=45%～50%，風(fēng)扇磨通風(fēng)量50000～55000 m3/h，采取高溫爐煙與熱風(fēng)相結(jié)合，二介質(zhì)干燥。燃燒器采用正四角切向布置，假想切圓為Φ400 mm。

2 鍋爐排煙溫度過(guò)高原因分析

為分析我廠排煙溫度高的原因，對(duì)# 2鍋爐運(yùn)行數(shù)據(jù)進(jìn)行匯總，對(duì)鍋爐運(yùn)行軌跡，生產(chǎn)記錄、生產(chǎn)狀況進(jìn)行比對(duì)、分析。對(duì)影響鍋爐排煙溫度的主要原因，總結(jié)為以下幾個(gè)方面。

2.1 受熱面灰垢污染。

我廠#2爐水冷壁周?chē)?6臺(tái)吹灰器。在過(guò)熱器之間各有兩只長(zhǎng)伸縮式吹灰器。尾部豎井布置4臺(tái)固定旋轉(zhuǎn)式吹灰器。由于燃用褐煤灰分較大達(dá)21.1%。各受熱面吹灰后會(huì)不同程度地積累一些灰垢?；夜甘垢魇軣崦嫖鼰崃拷档汀Ｍ?fù)荷下，燃料消耗增大、爐煙溫、排煙溫度升高。

2.2 漏風(fēng)系數(shù)增大對(duì)排煙溫度的影響

漏風(fēng)增大了漏風(fēng)系數(shù)。這是影響排煙溫度的主要因素之一。漏風(fēng)系數(shù)增加，主要有兩個(gè)方面。

（1）本體及煙道漏風(fēng)。使煙氣量增加，爐溫降低，排煙溫度升高。運(yùn)行時(shí)負(fù)壓吸入冷空氣，降低了爐膛溫度。保持負(fù)荷時(shí)應(yīng)增加燃料，以提高蒸發(fā)量，燃燒強(qiáng)度增加，使排煙溫度升高;同時(shí)漏風(fēng)使火焰中心上移，爐膛出口煙溫上升，排煙溫度升高。爐底漏風(fēng)處能吸入更多冷氣，增大排煙量。令鍋爐效率降低。冷空氣混入煙氣中，雖使煙氣溫度降低，但冷氣漏入后與受熱面?zhèn)鳠釡p少、傳熱能力減弱，排煙溫度必然升高。漏風(fēng)點(diǎn)與爐膛越近效果越明顯。

（2）制粉系統(tǒng)漏風(fēng)。風(fēng)扇磨直吹式制粉系統(tǒng)漏風(fēng)，一次風(fēng)量增加。使一次風(fēng)與二次風(fēng)不均，煤粉著火推遲，增加燃燒時(shí)間，提高了爐煙氣溫度，排煙溫度升高;制粉系統(tǒng)漏風(fēng)時(shí)熱耗降低，流過(guò)預(yù)熱器空氣量減少，導(dǎo)致熱交換減弱使煙度上升，排煙損失增大。

2.3 送風(fēng)量對(duì)煙氣溫度的影響

（1）送風(fēng)量與排煙溫度之間的關(guān)系是一定范圍內(nèi)，風(fēng)量增加熱損失Q3和Q4有所減小，鍋爐效率增加。此值為最佳過(guò)?？諝庀禂?shù)。在此時(shí)，熱損失之和最小。負(fù)荷變化時(shí)，應(yīng)及時(shí)調(diào)整工況，保持最佳過(guò)?？諝庀禂?shù)。避免由送風(fēng)過(guò)大造成的氧量過(guò)高。從而提高鍋爐效率、增加經(jīng)濟(jì)性，降低煙氣排放帶來(lái)的熱損失與廢氣污染。（2）送風(fēng)溫度與排煙溫度的關(guān)系。夏季送風(fēng)溫度高于設(shè)計(jì)值，預(yù)熱器與送風(fēng)溫差降低，預(yù)熱器熱吸收降低，其結(jié)果會(huì)增高排煙溫度。

2.4 爐膛內(nèi)積灰、結(jié)焦

爐膛內(nèi)積灰、結(jié)焦，使工質(zhì)與煙氣間熱傳導(dǎo)降低。使?fàn)t膛煙溫升高、排煙溫度升高。

2.5 一次風(fēng)管的風(fēng)壓高

負(fù)荷不變時(shí)，一次風(fēng)壓高，風(fēng)速大或風(fēng)、煤混合不佳，將影響燃燒，使燃燒滯后，造成火焰中心上移、排煙溫度升高。

2.6 制粉系統(tǒng)出口溫度低，煤粉細(xì)度粗

磨出口溫度低，使低溫的風(fēng)、煤混合物進(jìn)入爐膛，制粉出力下降，煤粉細(xì)度達(dá)不到經(jīng)濟(jì)細(xì)度。使著火時(shí)間滯后或延長(zhǎng)燃燒時(shí)間，提高火焰中心高度，造成排煙溫度升高。

3 采取的相應(yīng)措施

（1）#2鍋爐投入吹灰器程控模式，水冷壁、過(guò)熱器區(qū)域、省煤器及預(yù)熱器等受熱面積灰情況得以改善。提高了各部受熱面吸熱量，提高了吹灰器效率。

（2）加強(qiáng)定期排污和連續(xù)排污，使?fàn)t水、主汽品質(zhì)合格，避免主要受熱面內(nèi)結(jié)垢。

（3）本體及制粉系統(tǒng)漏風(fēng)是排煙溫度升高的主要原因。保持過(guò)量空氣系數(shù)不變時(shí)，漏風(fēng)使送風(fēng)量下降。風(fēng)量減少，預(yù)熱器傳熱系數(shù)降低出口熱風(fēng)溫度變高，吸熱能力下降、排煙溫度升高。煙道漏風(fēng)會(huì)降低煙溫與受熱面的溫差、受熱面吸熱量減少、排煙溫度增高。采取措施將漏風(fēng)控制在最低。制粉系統(tǒng)應(yīng)減少冷風(fēng)量增加熱風(fēng)量。使磨出口溫度在規(guī)定高值處。運(yùn)行期間爐膛負(fù)壓并不穩(wěn)定，火焰觀察孔在負(fù)壓變正時(shí)被動(dòng)打開(kāi)。要定時(shí)檢查各火焰觀察孔、人孔等并關(guān)閉。確保水封槽密封良好，發(fā)現(xiàn)異常及時(shí)處理。加強(qiáng)監(jiān)視及時(shí)檢查，有積灰堵塞現(xiàn)象及時(shí)采取措施或聯(lián)系檢修處理，確保無(wú)漏風(fēng)。達(dá)到降低排煙溫度目的。制粉系統(tǒng)漏泄及時(shí)聯(lián)系檢修處理，風(fēng)門(mén)及時(shí)關(guān)閉。磨冷風(fēng)門(mén)關(guān)閉嚴(yán)密，用調(diào)整給煤量和調(diào)節(jié)熱風(fēng)量的方法，控制磨出口溫度在110 ℃～150 ℃之間。磨出口溫度升高，可提高預(yù)熱器換熱效果，使風(fēng)、粉混合物溫度提高，可降低排煙溫度。提高磨出口溫度10 ℃可降低排煙溫度大約2 ℃。因此要合理控制磨出口溫度。

（4）采用合理一、二次風(fēng)配比，加大上層二次風(fēng)，降低火焰中心高度。合理調(diào)整給煤量與出粉量。同負(fù)荷下，增大下層磨出粉量，減少上層磨出粉量，以求降低火焰中心。減少送風(fēng)量，維持低氧燃燒。加強(qiáng)監(jiān)視，調(diào)整煙氣含氧量保持在3%～5%。可有效減少氮氧化物生成，降低尾部煙道腐蝕，減少煙氣排放對(duì)環(huán)境污染;還能降低引、送風(fēng)機(jī)電耗，節(jié)約廠用電，降低排煙溫度，使運(yùn)行更為安全經(jīng)濟(jì)。

4 結(jié)論

通過(guò)分析大慶宏偉熱電廠#2鍋爐排煙溫度高的原因，得出操作中降低排煙溫度的具體措施。運(yùn)行中調(diào)整后使#2爐排煙溫度大幅下降，達(dá)到160 ℃～170 ℃之間，與設(shè)計(jì)的排煙溫度163 ℃溫度差縮小，節(jié)能減排效果顯著。另外諸多原因會(huì)使排煙溫度升高，如燃用煤種變化、鍋爐設(shè)計(jì)缺陷、設(shè)備狀況及人員操作水平等。此文僅提供分析方法，隨著設(shè)備升級(jí)改造與人員運(yùn)行技術(shù)進(jìn)步，會(huì)有更多經(jīng)驗(yàn)和辦法用于排煙溫度的降低。

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