關(guān)于煤粉爐排煙溫度高的原因分析及降低排煙溫度措施

邵東云 程謙燁

【摘 要】印尼某電廠(chǎng)在煤粉鍋爐為北京巴布科克·威爾科克斯有限公司生產(chǎn)的亞臨界、自然循環(huán)、燃煤墻式對(duì)沖燃燒、固態(tài)排渣鍋爐，由于鍋爐排煙溫度高，熱效率較低，機(jī)組經(jīng)濟(jì)效益較差。本文對(duì)該電廠(chǎng)鍋爐排煙溫度高的原因進(jìn)行了分析，并提供了降低排煙溫度的措施，力求提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性能。

【關(guān)鍵詞】煤粉爐 排煙溫度 原因分析 措施

根據(jù)我們?cè)陔姀S(chǎng)查看的結(jié)果，機(jī)組在運(yùn)行狀態(tài)下未達(dá)到設(shè)計(jì)值，一般情況下高約10℃，在煤種變化時(shí)，最大偏高18～20℃。鍋爐的熱損失當(dāng)中，排煙損失是最大的一項(xiàng)，一般占到7%～8%左右。據(jù)相關(guān)資料計(jì)算，600MW機(jī)組排煙溫度每偏高10℃，鍋爐效率下降0.5～0.6%，發(fā)電煤耗增加2g/kw·h。排煙氧量每增加1.0%，鍋爐效率下降0.35%左右，發(fā)電煤耗增加1.3g/kw.h。據(jù)了解同類(lèi)型超臨界機(jī)組也有類(lèi)似現(xiàn)象。

1 鍋爐排煙溫度高的原因分析

（1）爐膛火焰中心高：在相同的負(fù)荷及其它條件不變的情況下，爐膛火焰中心高度越高，排煙溫度越高。（2）一次風(fēng)管的風(fēng)壓高：在相同的負(fù)荷下，一次風(fēng)管風(fēng)壓高，風(fēng)速過(guò)大，風(fēng)煤混合不良，影響煤粉的正常燃燒，使燃燒延遲，使火焰中心上移，排煙溫度升高。（3）通風(fēng)量大：無(wú)論在何種情況下，風(fēng)量過(guò)大、氧量過(guò)高，都會(huì)使排煙溫度升高，煙氣量增加，使鍋爐效率下降。（4）磨煤機(jī)出口溫度低：磨煤機(jī)出口溫度低可使進(jìn)入爐膛的風(fēng)煤混合物溫度降低，燃燒延遲，排煙溫度升高。（5）煤粉細(xì)度不夠：煤粉細(xì)度過(guò)粗，達(dá)不到經(jīng)濟(jì)細(xì)度，導(dǎo)致?tīng)t膛著火延遲，使火焰中心升高，排煙溫度升高。（6）四管結(jié)垢：省煤器、水冷壁、過(guò)熱器及再熱器，管內(nèi)壁結(jié)垢影響傳熱效率，導(dǎo)致排煙溫度上升。（7）鍋爐吹灰不及時(shí)：受熱面的積灰使煙氣與受熱面之間的傳熱熱阻增加，傳熱量減少；爐膛蒸發(fā)受熱面積灰將會(huì)使?fàn)t膛內(nèi)的輻射換熱減小，導(dǎo)致?tīng)t膛出口煙氣溫度升高，使得對(duì)流區(qū)間的受熱面的溫度升高，汽溫隨之升高；而處于水平煙道和尾部煙道中的受熱面區(qū)域積灰，可直接使該處的煙氣溫度升高，受熱面的傳熱效率降低。

2 降低排煙溫度方案及措施

2.1 降低爐本體漏風(fēng)

爐本體及制粉系統(tǒng)漏風(fēng)是排煙溫度升高的主要原因之一，在爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)不變的情況下，爐膛及制粉系統(tǒng)漏風(fēng)將使送風(fēng)量下降，空氣預(yù)熱器的傳熱系數(shù)下降。送風(fēng)量下降又使空氣預(yù)熱器出口熱風(fēng)溫度升高，傳熱溫壓下降。傳熱系數(shù)及傳熱溫壓的下降均使空氣預(yù)熱器的吸熱量降低，導(dǎo)致排煙溫度升高。另外，空氣預(yù)熱器前部的煙道漏風(fēng)也使煙溫下降，傳熱溫壓降低，使受熱面的吸熱量下降，排煙溫度升高。所以采取有效措施，降低本體漏風(fēng)。

2.2 減少一次風(fēng)中冷風(fēng)含量

對(duì)于制粉系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)下，盡量減少冷風(fēng)用量，增加熱風(fēng)用量。在保證安全的前提下保持較高的磨煤機(jī)出入口溫度。采用合理的一次風(fēng)速。制粉系統(tǒng)乏氣使用的干燥劑為熱風(fēng)加冷風(fēng)，當(dāng)一次風(fēng)率增加時(shí)，為控制磨煤機(jī)出口溫度不超限，必然使冷風(fēng)量增加，這樣，在爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)不變的前提下，流過(guò)空氣預(yù)熱器的熱風(fēng)量將減少，排煙溫度升高。降低一次風(fēng)率的方法是隨負(fù)荷不同而增減燃燒器。

2.3 降低爐膛火焰中心高度

（1）提高單臺(tái)磨煤機(jī)的出力：在相同的負(fù)荷下，盡可能提高的磨煤機(jī)出力，減少磨煤機(jī)運(yùn)行臺(tái)數(shù)，盡量使上層的不投入，降低爐膛火焰中心。（2）合理提高磨煤機(jī)出口溫度：提高磨煤機(jī)出口溫度，這不僅能加強(qiáng)空氣預(yù)熱器換熱的效果，還可以使進(jìn)入爐膛的風(fēng)粉混合物溫度提高，有效的降低排煙溫度。磨煤機(jī)出口溫度提高10℃，可降低排煙溫度2℃左右。磨煤機(jī)出口溫度的控制值主要與煤的揮發(fā)份含量有關(guān)，在可燃基揮發(fā)份小于40%時(shí)，按下列公式計(jì)算t=[（82-Vdaf）×5/3-5]，如可燃基揮發(fā)份35%，計(jì)算磨煤機(jī)出口溫度為73℃?？紤]制粉系統(tǒng)的安全，將運(yùn)行磨煤機(jī)的出口溫度嚴(yán)格控制在80℃左右。（3）合理減少鍋爐通風(fēng)量：合理減少鍋爐通風(fēng)量，應(yīng)加強(qiáng)對(duì)以下幾個(gè)方面的監(jiān)視和調(diào)整，保持較低的氧量：3.0～3.5%，維持低氧燃燒，一方面可以減少氮氧化物的生成；降低尾部煙道腐蝕，減輕了排放煙氣對(duì)環(huán)境的污染；另一方面還可以減少吸、送風(fēng)機(jī)電耗，節(jié)約廠(chǎng)用電；及時(shí)關(guān)閉爐膛火焰觀(guān)察孔。在實(shí)際運(yùn)行中，爐膛的負(fù)壓很不穩(wěn)定，波動(dòng)較大，爐膛的火焰觀(guān)察孔經(jīng)常被鼓開(kāi)。運(yùn)行人員加強(qiáng)巡回檢查，發(fā)現(xiàn)異常情況及時(shí)進(jìn)行處理。（4）加強(qiáng)對(duì)鍋爐受熱面的吹灰，實(shí)踐證明加強(qiáng)鍋爐受熱面的吹灰工作是降低排煙溫度的最有效措施。加強(qiáng)受熱面的吹灰工作，特別是過(guò)熱器、再熱器部分以及省煤器部分。

3 煤粉細(xì)度的控制

煤粉細(xì)度影響到燃燒時(shí)間、排煙溫度和飛灰含碳量，制粉細(xì)度主要依靠分離器的折向擋板開(kāi)度進(jìn)行調(diào)節(jié)，但運(yùn)行過(guò)程中入爐煤的煤種、磨煤機(jī)進(jìn)口風(fēng)量、磨碗間隙的變化也影響煤粉細(xì)度，所以必須進(jìn)行定期測(cè)量和調(diào)整。運(yùn)行人員對(duì)磨煤機(jī)運(yùn)行參數(shù)必須按要求勤于調(diào)整，在檢修維護(hù)方面必須制定磨煤機(jī)定期檢查維護(hù)制度，定期調(diào)整磨碾間隔、清理折向門(mén)、石子煤室、進(jìn)口煙道，定期檢查和更換石子煤刮板，改被動(dòng)消缺為主動(dòng)檢查維護(hù)，從而保證制粉系統(tǒng)穩(wěn)定運(yùn)行，保證煤粉細(xì)度R90在22～25%的經(jīng)濟(jì)細(xì)度。

4 降低排煙溫度方案的實(shí)施

（1）在調(diào)整前和調(diào)整過(guò)程中需要進(jìn)行必要的收資調(diào)研。（2）校對(duì)表計(jì)前，首先將排煙溫度測(cè)點(diǎn)移至合適位置。（3）對(duì)氧量進(jìn)行校對(duì)，更換不合格的測(cè)量元件，并取平均值作為調(diào)節(jié)依據(jù)。（4）組織人員全面檢查爐底、水封、人孔門(mén)、看火孔、水冷壁、尾部煙道的漏風(fēng)點(diǎn)，制定時(shí)間節(jié)點(diǎn)，不放過(guò)任何一個(gè)微小的漏點(diǎn)，對(duì)漏風(fēng)處進(jìn)行補(bǔ)焊密封和保溫工作。（5）運(yùn)行調(diào)整方案分項(xiàng)進(jìn)行，并采集記錄全部相關(guān)數(shù)據(jù)，分析調(diào)整效果并進(jìn)行跟蹤修改，在進(jìn)行定性定量后再進(jìn)行下一項(xiàng)調(diào)整。調(diào)整次序初定為：磨煤機(jī)出口溫度、一次風(fēng)率、煙氣調(diào)溫?fù)醢彘_(kāi)度、煙氣含氧量、鍋爐吹灰優(yōu)化。（6）制定空預(yù)器防堵塞措施。（7）制訂磨煤機(jī)定期維護(hù)方案和考核細(xì)則。（8）制訂煤粉細(xì)度定期測(cè)量和調(diào)整制度。（9）提供運(yùn)行調(diào)整具體參數(shù)值和調(diào)整曲線(xiàn)，為保證調(diào)整結(jié)果的延續(xù)性制定獎(jiǎng)懲細(xì)則。

5 結(jié)語(yǔ)

通過(guò)對(duì)該電廠(chǎng)排煙溫度高的原因進(jìn)行了分析，提出了治理的措施及建議，從理論上估算，措施實(shí)施后，鍋爐的排煙溫度有希望下降10℃左右，發(fā)電煤耗下降2g/kw.h左右，可有效提高機(jī)組的經(jīng)濟(jì)效益。