降低鍋爐排煙溫度措施探討

王戩

（福建省鴻山熱電有限責(zé)任公司，福建 石獅 362000）

降低鍋爐排煙溫度措施探討

王戩

（福建省鴻山熱電有限責(zé)任公司，福建 石獅 362000）

鍋爐排煙溫度是影響鍋爐效率的重要指標(biāo)，鍋爐排煙溫度過(guò)高，將會(huì)導(dǎo)致鍋爐效率降低，煤耗升高，從而增加電廠運(yùn)行成本，降低電廠經(jīng)濟(jì)效益。本文闡述了排煙溫度高對(duì)鍋爐的危害，對(duì)導(dǎo)致鍋爐排煙溫度高的原因進(jìn)行分析，并給出了改善措施。

降低；鍋爐；排煙溫度

鍋爐生產(chǎn)效率是影響電廠整體效益的重要因素，鍋爐的熱效率和鍋爐的熱損失關(guān)系十分密切，這些損失包括機(jī)械燃燒不完全、散熱損失、排煙熱量的損失。而鍋爐排煙熱量損失是鍋爐各項(xiàng)熱損失中最影響鍋爐效率的一項(xiàng)，通過(guò)降低鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐的效率，降低火電機(jī)組的運(yùn)行成本是電廠企業(yè)的責(zé)任。在電力行業(yè)內(nèi)實(shí)施節(jié)能減排，減少能源的消耗，對(duì)于國(guó)民經(jīng)濟(jì)的健康發(fā)展以及建設(shè)良好環(huán)境具有重要的意義。

1 鍋爐排煙溫度高的危害

在目前我國(guó)大多電廠的運(yùn)行中，鍋爐的排煙溫度都要高出其設(shè)計(jì)值，正常情況下的設(shè)計(jì)排煙溫度為130～150℃，但在實(shí)際運(yùn)行中大多鍋爐的排煙溫度會(huì)達(dá)到150～170℃。在電廠的生產(chǎn)運(yùn)作中，排煙損失作為影響鍋爐效率最大的一項(xiàng)損失，一般情況下排煙溫度每上升10℃，由此造成的排煙損失就會(huì)相對(duì)應(yīng)上升0.5%～0.7%，影響煤耗大約2g/kW·h，對(duì)于660MW的機(jī)組來(lái)說(shuō)，每年增加的煤耗量10700噸左右。鍋爐排放煙氣的溫度高，熱量損失也會(huì)增加，鍋爐運(yùn)行效率就低、不但增加了煤耗也增加了電廠經(jīng)濟(jì)成本，最終導(dǎo)致電廠經(jīng)濟(jì)效益下降。

2 導(dǎo)致鍋爐排煙溫度高的原因

（1）制粉系統(tǒng)漏氣漏風(fēng)。負(fù)壓制粉系統(tǒng)漏氣漏風(fēng)會(huì)減小進(jìn)入磨煤機(jī)的風(fēng)量，使通風(fēng)過(guò)程惡化，從而降低磨煤機(jī)出力，增加磨煤電耗。漏入的風(fēng)最終進(jìn)入爐膛，降低爐內(nèi)溫度，以及降低輻射傳熱量，增大了對(duì)流傳熱比例，同時(shí)使鍋爐的燃燒穩(wěn)定性變差。又由于冷風(fēng)進(jìn)入爐內(nèi)，總風(fēng)量不變，通過(guò)空氣預(yù)熱器的空氣量變小，使得排煙溫度升高，鍋爐的熱效率下降。

（2）煤粉過(guò)粗。煤粉的粗細(xì)程度對(duì)鍋爐的整個(gè)運(yùn)作有著非常大的影響，特別是對(duì)煤粉的著火速度，因此不宜過(guò)粗，當(dāng)煤粉過(guò)粗，則有可能造成燃燒延時(shí)或者爐膛出口的溫度升高，進(jìn)而影響鍋爐的排溫。實(shí)際操作中使用的煤粉多為煙煤和褐煤以及他們的混合煤，都比較粗，造成比較嚴(yán)重的燃燒延時(shí)現(xiàn)象，此時(shí)的爐膛出口溫度，會(huì)升高。煤粉顆粒大，則鍋爐內(nèi)面臨受熱面的污染，此現(xiàn)象會(huì)造成鍋爐的熱效率變低，進(jìn)而導(dǎo)致鍋爐的排溫升高。

（3）鍋爐受熱部位積灰。鍋爐的受熱面如果積灰了，會(huì)影響鍋爐內(nèi)部的熱交換率，造成鍋爐熱阻增加，使鍋爐從爐膛的吸熱系數(shù)變低，爐膛中的熱量不能很好的被鍋爐吸收，鍋爐的排煙溫度自然增高。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)判斷，一般來(lái)講，鍋爐的受熱面的積灰厚度每增加一毫米，傳熱量將減少百分之十五。由此可見(jiàn)，鍋爐受熱面積灰，不僅導(dǎo)致鍋爐排煙升高，還會(huì)大大降低鍋爐的傳熱能力。

（4）一次風(fēng)與二次風(fēng)的處理不當(dāng)。一、二次風(fēng)的配比不合理，一次風(fēng)壓過(guò)大，二次風(fēng)壓無(wú)法壓住爐內(nèi)火焰。未能及時(shí)調(diào)整二次風(fēng)，火焰溫度高出二次風(fēng)的溫度過(guò)多，混入大量的二次風(fēng)導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)火焰溫度降低，減緩燃燒速度進(jìn)而推遲著火點(diǎn)，使得火焰中心升高，對(duì)應(yīng)的縮短著火階段和燃盡階段時(shí)間，造成不完全燃燒的同時(shí)也產(chǎn)生大量的煙氣。

（5）設(shè)備老舊，技術(shù)落后。許多電廠企業(yè)存在設(shè)備老舊，技術(shù)落后的現(xiàn)象，由于設(shè)備的升級(jí)與更新?lián)Q代需要大量的資金投入，一些小型的電廠企業(yè)迫于資金壓力，未能及時(shí)對(duì)設(shè)備進(jìn)行升級(jí)、更新處理。

3 降低鍋爐排煙溫度的有效措施

（1）及時(shí)治理制粉系統(tǒng)漏氣漏風(fēng)。及時(shí)更換檢修孔的密封，對(duì)沒(méi)有螺栓的檢修孔，改用螺栓緊固，運(yùn)行過(guò)程中，所有的檢修孔必須緊閉，防止風(fēng)從檢修孔漏出。對(duì)磨煤機(jī)入口、出口處的管路進(jìn)行逐一排查，發(fā)現(xiàn)腐蝕、破損、磨壞的地方，要及時(shí)修補(bǔ)更換，必要時(shí)可以增加厚度，將材質(zhì)換為16Mn，對(duì)修補(bǔ)處貼耐磨陶瓷。將排粉機(jī)出口的翻板式風(fēng)門(mén)改造成氣動(dòng)式插板門(mén)，制粉裝置停運(yùn)時(shí)，該門(mén)能自動(dòng)關(guān)閉。對(duì)原DG1600重錘木塊分離裝置改造，加裝4臺(tái)半自動(dòng)木塊分離裝置，每個(gè)孔門(mén)安裝壓緊把手，杜絕木塊分離裝置漏風(fēng)漏氣。

（2）加強(qiáng)煤粉細(xì)度化驗(yàn)，實(shí)時(shí)跟進(jìn)處理。電廠應(yīng)當(dāng)加強(qiáng)煤粉細(xì)度的化驗(yàn)，如發(fā)現(xiàn)煤粉粗細(xì)超限，要及時(shí)向運(yùn)行人員反饋，運(yùn)行人員要根據(jù)煤粉細(xì)度對(duì)磨煤機(jī)出力、磨煤機(jī)的加載力和磨煤機(jī)的分離器頻率進(jìn)行調(diào)整，如煤粉細(xì)度沒(méi)有改觀，可通知公司對(duì)制粉裝置進(jìn)行全面分析。

（3）對(duì)鍋爐本體進(jìn)行吹灰。運(yùn)行人員應(yīng)該經(jīng)常查閱記錄，嚴(yán)格按照設(shè)備保養(yǎng)規(guī)定對(duì)鍋爐進(jìn)行保養(yǎng)，保證鍋爐吹灰和空氣預(yù)熱系統(tǒng)吹灰都能按時(shí)完成，使得每個(gè)受熱面煙道前后壓差正常，要定期清除積碳，增加鍋爐的熱交換效率。在對(duì)燃煤的品質(zhì)上要嚴(yán)加管控，提高燃煤的質(zhì)量，使用高品質(zhì)的無(wú)煙煤，可排除因積灰導(dǎo)致排煙溫度升高。

（4）一次風(fēng)與二次風(fēng)的處理措施。①在確保二次風(fēng)的速度快于一次風(fēng)的前提下，把握二次風(fēng)混入的一次風(fēng)的恰當(dāng)時(shí)機(jī)，在著火時(shí)混入和過(guò)遲混入都是不合適的，前者將會(huì)延遲著火，而后者會(huì)到時(shí)著火后燃燒缺氧。正確的做法是先讓媒粉氣流著火，實(shí)時(shí)觀察燃燒過(guò)程變化，待急需增加氧氣時(shí)再混入二次風(fēng)。需注意的是二次風(fēng)的速度不能超過(guò)一次風(fēng)太多，不然可能吸引一次風(fēng)提前混合以致影響著火正常進(jìn)行。②及時(shí)調(diào)整二次風(fēng)，確保不會(huì)出現(xiàn)火焰中心偏移的現(xiàn)象，將二次風(fēng)和火焰保持一定距離，切勿送入火焰根部。調(diào)整二次風(fēng)時(shí)要注意各層二次風(fēng)門(mén)漏的風(fēng)量，應(yīng)當(dāng)先把這層的風(fēng)門(mén)都相應(yīng)的關(guān)小，風(fēng)門(mén)打開(kāi)程度應(yīng)該根據(jù)每一層的功能做具體的調(diào)整，不可每一層都是相同開(kāi)度。

（5）引進(jìn)新技術(shù)，改造現(xiàn)有設(shè)備。國(guó)內(nèi)關(guān)于降低鍋爐排煙溫度的技術(shù)已有不少進(jìn)展，至今為止已提出了許多可行性方案，例如新型省煤器改造、新型空氣預(yù)熱器改造等，在技術(shù)上日趨成熟。雖然升級(jí)或者更換設(shè)備需要投入改造資金，從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度來(lái)看，卻是利大于弊的，企業(yè)應(yīng)該放遠(yuǎn)目光，加大研究力度，積極引進(jìn)新技術(shù)新產(chǎn)品，節(jié)能降耗。①改造省煤器。省煤器安裝在鍋爐尾部煙道的下半部位，吸收鍋爐尾部的排煙余熱來(lái)加熱，進(jìn)而提高鍋爐給水溫度，降低鍋爐排煙溫度。電廠可自行將其進(jìn)行低溫改造，如圖1所示，改造后的低溫省煤器由上下冷卻水聯(lián)箱、清灰板、受熱面管和固定螺栓箱板組成，為了方便清洗舍棄常用的支吊方法，將蛇形的受熱面管用螺栓箱板固定在箱內(nèi)。此外可加裝防灰清灰的配置，將低溫省煤器放置在布袋除塵器入口的煙道內(nèi)；也可將補(bǔ)充水或者凝結(jié)水當(dāng)成冷卻液，有效降低鍋爐的排煙溫度；或者考慮部分省煤器部件選用不銹鋼材質(zhì)，可以防止煙氣對(duì)省煤器的腐蝕現(xiàn)象。②改造空氣預(yù)熱器?？諝忸A(yù)熱器是通過(guò)鍋爐內(nèi)部的散熱片將鍋爐尾部的排煙進(jìn)行加熱，使空氣在進(jìn)入鍋爐前預(yù)加熱到一定溫度，可以提高鍋爐的熱交換效率，有利于燃料的完全燃燒，有效降低鍋爐的排煙溫度。如圖2所示，管式空氣預(yù)熱器主要由導(dǎo)流板、擋板、旁通煙道組成，煙氣橫向穿過(guò)，空氣縱向通過(guò)管內(nèi)，為了減少煙氣在外面的流動(dòng)阻力，特意將導(dǎo)流板安裝在煙氣進(jìn)口處和管束之前。因煙氣里含有大量的雜志固體，運(yùn)行長(zhǎng)久會(huì)出現(xiàn)管道堵塞和管道腐蝕，為此增設(shè)了一個(gè)旁通管道，當(dāng)換熱器故障時(shí)，鍋爐的廢棄物也可通過(guò)這條旁通管道排出，不會(huì)對(duì)鍋爐的正常使用造成影響。改造后的空氣預(yù)熱器在一定程度上優(yōu)化了鍋爐的運(yùn)作，增強(qiáng)保溫效果的同時(shí)也降低了排煙溫度。

圖1 低溫省煤器斷面示意圖

圖2 管式空氣預(yù)熱器示意圖

4 結(jié)語(yǔ)

排煙溫度是鍋爐的重要設(shè)計(jì)參數(shù)，它直接影響鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性。本文首先闡述了鍋爐排煙溫度過(guò)高帶來(lái)的危害，隨后分析造成鍋爐排煙溫度高的若干原因并相應(yīng)提出一些切實(shí)可行的改良措施。電廠企業(yè)應(yīng)當(dāng)重視鍋爐的運(yùn)行調(diào)整方面的問(wèn)題，通過(guò)選擇較低的排煙溫度以此減少因排煙造成的損失，有效提高鍋爐的整體工作效率，減少鍋爐能源消耗，這個(gè)對(duì)電廠企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益有著舉足輕重的影響作用。

[1]段江.鍋爐排煙溫度高的原因分析[J].西北電力技術(shù),2004,01：40-42.

[2]杜承德.鍋爐排煙溫度高的原因分析及優(yōu)化處理[J].華電技術(shù),2012，10：69-72.

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