降低鍋爐排煙溫度的措施探究

李雨昊 孫茂泰

【摘 ?要】針對于鍋爐應(yīng)用中排煙溫度較高的問題，本文分析了造成該種現(xiàn)象的主要原因，在此基礎(chǔ)上提出針對性的解決措施，以期為優(yōu)化鍋爐應(yīng)用提供參考。

【關(guān)鍵詞】鍋爐;排煙溫度;有效措施

1引言

在鍋爐運用的過程中，熱損失程度對于其工作效率具有直接性的影響，具體來說，排煙熱損失、氣體不完全燃燒熱損失、固體不完全燃燒熱損失、鍋爐散熱損失、灰渣物理熱損失均是熱損失中較為常見的類型。其中排煙熱損失占比最大，約占整個鍋爐損失的80%左右。為了減少不必要的資源浪費，提高鍋爐工作效率，就必須探尋降低排煙溫度的有效路徑。尤其是在節(jié)能減排目標(biāo)的引領(lǐng)下，這對于電力行業(yè)的現(xiàn)代化發(fā)展更加重要。

2導(dǎo)致鍋爐排煙溫度高的原因

2.1鍋爐系統(tǒng)漏風(fēng)

鍋爐系統(tǒng)漏風(fēng)，尤其是爐底干式排渣系統(tǒng)的鍋爐，爐底漏風(fēng)較為嚴重，冷風(fēng)進入爐膛使?fàn)t內(nèi)煙氣溫度降低，火焰中心高度提高，爐內(nèi)吸熱量下降，爐膛出口煙氣溫度升高，同時，因為冷風(fēng)的進入，在原本風(fēng)量保持一定的情況下，通過空氣預(yù)熱器的空氣量降低，從而使得鍋爐排煙溫度上升。

2.2煤的影響

（1）煤粉過粗，煤粉進入爐膛著火距離增加，著火滯后;再則煤粉過粗，煤粉與空氣中的氧氣接觸面積減小，燃燒反應(yīng)速度減慢，完全燃燒時間延長，都將導(dǎo)致爐膛內(nèi)吸熱降低，爐膛出口煙氣溫度升高，從而使排煙溫度升高。

（2）灰分增加，受熱面的積灰和磨損越嚴重，這就會使得正常的水循環(huán)體系遭到破壞，進而使?fàn)t膛出口溫度升高，而尾部受熱面積灰則會使排煙溫度顯著升高。同時灰分高的煤發(fā)熱量低，在相同負荷情況下消耗的燃料量增加，造成煙氣量和流速升高，導(dǎo)致排煙體積增大，排煙溫度升高，從而降低鍋爐熱效率。

（3）水份過大，煤中的水份變成水蒸汽，吸收熱量的同時增加了煙氣量;在水份處于較高水平的情況下，煙氣酸露點也會有所提高，從而使得低溫腐蝕較為常見，為了控制其對于鍋爐設(shè)備的破壞，較為常見的方式是適當(dāng)提高空預(yù)器受熱面的壁溫。為了達到這一目的，需要增加入口空氣溫度和排煙溫度。通常來說，應(yīng)用暖風(fēng)器、或是實現(xiàn)熱風(fēng)再循環(huán)是一種有效措施。當(dāng)前，我國多數(shù)電力企業(yè)均在鍋爐設(shè)備中安裝了暖風(fēng)器，這對于提高進風(fēng)溫度具有至關(guān)的效率。但必須注意的是，這也往往伴隨著排煙溫度升高的問題，而這就影響到了鍋爐的經(jīng)濟效率。

2.3鍋爐受熱面積灰或結(jié)焦

鍋爐受熱面臟污會影響鍋爐內(nèi)部傳熱效果，鍋爐熱阻增加。無論是爐膛結(jié)焦，還是水平煙道和尾部煙道受熱面積灰，都會降低整個鍋爐的換熱效果，勢必導(dǎo)致省煤器后煙氣溫度升高，鍋爐排煙溫度亦隨之升高。一般來講，鍋爐受熱面積灰厚度每增加1mm，傳熱量將減少15%。從這里可以看出，鍋爐受熱面積灰、結(jié)焦將嚴重影響鍋爐的換熱能力，引起排煙溫度升高，進而降低鍋爐效率。

2.4一次風(fēng)和二次風(fēng)的調(diào)整不當(dāng)

一次風(fēng)與二次風(fēng)的調(diào)整不當(dāng)是造成排煙溫度過高的一個重要原因，其配比的失衡會延緩煤粉正常達到著火點的速度，使得火焰中心升高，對應(yīng)的縮短著火階段和燃盡階段時間，造成不完全燃燒的同時也產(chǎn)生大量的煙氣。

2.5設(shè)備老舊，技術(shù)落后

部分電力企業(yè)在技術(shù)及配套設(shè)備上沒有給予足夠的支持，這使得鍋爐排煙溫度過高問題不能得到有效解決，也阻礙了其自身革新的速度。

3降低鍋爐排煙溫度的有效措施

（1）對于干式排渣鍋爐，制定技術(shù)方案，調(diào)整除渣系統(tǒng)漏風(fēng)量。在保證足夠的冷卻風(fēng)量的同時，盡可能地減少鍋爐的底部漏風(fēng)，一般控制爐渣溫度不超過120℃即可。

（2）加強煤粉細度的化驗。根據(jù)煤質(zhì)情況和爐膛就地看火，選擇合適的煤粉細度，或者在一次風(fēng)管上加裝煤粉細度在線監(jiān)測儀和一次風(fēng)煤粉濃度以及風(fēng)速在線監(jiān)視儀表。及時調(diào)整制粉系統(tǒng)通風(fēng)量和磨煤機旋風(fēng)分離器轉(zhuǎn)速，從而保證合格細度的煤粉進入爐膛燃燒。

（3）依據(jù)負荷變化及時控制最佳過量空氣系數(shù)。負荷的變化必然引起排煙溫度的改變，負荷增加，煙氣量和排煙溫度必然增加，這是由于燃料量和空氣量增加的結(jié)果。要想控制排煙溫度在經(jīng)濟排煙溫度下運行，關(guān)鍵就是要找到送風(fēng)量與排煙溫度間的平衡關(guān)系，也就是要合理的控制過量空氣系數(shù)。爐內(nèi)過量空氣系數(shù)α過大或過小，都會使鍋爐效率降低（熱損失總和增加）。因為一般來說，排煙熱損失隨α增加而增加，而化學(xué)、機械不完全燃燒熱損失卻隨α增大而降低。除非α過大，使?fàn)t溫降低較多及燃料在爐內(nèi)停留時間縮短時例外。對應(yīng)于排煙熱損失，機械、化學(xué)不完全燃燒熱損失之和為最小的α值稱為最佳過量空氣系數(shù)。這一數(shù)值能保證較高的鍋爐熱效率。

（4）做好清潔工作。鍋爐運行中受熱面經(jīng)常出現(xiàn)污垢等情況，這會降低其清潔程度，進而使得傳熱效率受阻，導(dǎo)致大量的熱損失。針對于這一問題，應(yīng)當(dāng)組織專人在鍋爐的運轉(zhuǎn)過程中做好清潔工作，及時處理結(jié)渣、積灰等情況，最大程度增強其吸熱量，有效防止排煙熱損失。

（5）根據(jù)燃料的性質(zhì)變化合理調(diào)整燃燒工況。燃料本身的性質(zhì)影響到其燃燒效率，針對于其揮發(fā)性不穩(wěn)定的問題，要合理調(diào)整燃燒工況。具體來說，燃料問題主要表現(xiàn)為對著火溫度要求提高的問題，從而使得煤粉不能完全燃燒，導(dǎo)致爐膛出口溫度升高，引起排煙溫度也同時升高。在此時可以結(jié)合實際情形適當(dāng)降低一次風(fēng)壓，使煤粉著火距離提前，在離燃燒器較近的300～500mm處著火，但同時也要有效預(yù)防一次風(fēng)管堵塞情況。此外，如果所使用的的煙煤的灰分較高，則著火困難的情況也難以避免，此時同時會出現(xiàn)燃燒不充分的問題，為了解決這一問題，應(yīng)當(dāng)結(jié)合鍋爐實際工作情況對原有的火焰中心進行適當(dāng)調(diào)整，通過降低操作延長爐膛中煤粉的燃燒時間。

（6）一次風(fēng)與二次風(fēng)的處理措施

其一，首先必須保障二次風(fēng)速度高于一次風(fēng)，在此基礎(chǔ)上找準(zhǔn)將前者混入一次風(fēng)的時間，如果出現(xiàn)過度延緩或者在著火時混入均為不當(dāng)操作，過度延緩會使得鍋爐在工作中缺乏足夠的氧氣，著火時放入也會使得著火延遲。最優(yōu)的操作應(yīng)當(dāng)是先使得煤粉氣流著火，并對其變化進行及時觀察，待急需增加氧氣時再混入二次風(fēng)。其二，做好適當(dāng)調(diào)整，尤其是要防止火焰中心偏移情況，確保不會出現(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。

（7）革新技術(shù)以及配套設(shè)備。當(dāng)前，排煙溫度問題已經(jīng)引起了行業(yè)的重視，相關(guān)的技術(shù)及配套設(shè)備也得到了較為快速的發(fā)展，例如低溫省煤器改造，新型空預(yù)器改造，空預(yù)器密封改造等，這應(yīng)當(dāng)成為電力企業(yè)自我革新的重要參考。

（8）運行方式的優(yōu)化。適當(dāng)提高磨煤機出口風(fēng)粉混合物溫度，增加熱一次風(fēng)量和減小冷一次風(fēng)量;改變空預(yù)器旋轉(zhuǎn)方向，從空預(yù)器經(jīng)由煙氣側(cè)、一次風(fēng)側(cè)、二次風(fēng)側(cè)改為煙氣側(cè)、二次風(fēng)側(cè)、一次風(fēng)側(cè)，從而適當(dāng)提高二次風(fēng)溫、降低一次風(fēng)溫;在保持磨煤機出口溫度不變的情況下增加進入空預(yù)器一次風(fēng)量，從而降低空預(yù)器出口煙氣溫度。另外，進入爐膛的二次風(fēng)溫升高，煤粉著火迅速，燃盡充分，可降低爐膛出口煙氣溫度，進而使進入空預(yù)器的煙氣溫度減低，同樣可以降低排煙溫度。

4結(jié)語

排煙溫度對于鍋爐的工作效率具有直接影響，在新時期，電力企業(yè)要想有效控制鍋爐應(yīng)用的經(jīng)濟成本，控制不必要的資源浪費，就必須認識到造成排煙溫度過高的主要問題，并采取針對性的改良措施，為自身的現(xiàn)代化發(fā)展及全行業(yè)的優(yōu)化升級提供活力。

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（作者單位：華能海南發(fā)電股份有限公司東方電廠）