電站燃煤鍋爐排煙溫度高原因分析及控制措施

陳廣義

摘 要：電站燃煤鍋爐排煙溫度高是導致鍋爐排煙熱損失的主要原因，進而對鍋爐機組運行安全性和經(jīng)濟性造成了影響。為此，本文首先分析了電站燃煤鍋爐排煙溫度高原因，其次分析了電站燃煤鍋爐排煙溫度高控制措施及預防措施，旨在為電站燃煤鍋爐排煙溫度高問題的解決和預防提供參考，進而提高電站燃煤鍋爐運行性能和質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：電站燃煤鍋爐;排煙溫度高原因;控制措施

引言：據(jù)統(tǒng)計，鍋爐排煙熱損失占據(jù)了鍋爐熱損失的60-70%，減少鍋爐排煙熱損失不但能夠降低鍋爐機組運行成本，還能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)約資源、保護環(huán)境的目標。鍋爐排煙溫度升高10℃，鍋爐排煙熱損失會增加0.5%-0.8%，由此可見，減少鍋爐排煙熱損失的根本方式是降低鍋爐排煙溫度，這需要電站分析排煙溫度高原因，并且采取解決和預防方式。

1.電站燃煤鍋爐排煙溫度高原因分析

1.1燃燒煤質(zhì)量較低

不同煤種的質(zhì)量不同，如果燃煤質(zhì)量較低，燃煤的水分便會較多，在燃燒過程中釋放的有效熱量便會減少，但電站燃煤鍋爐的負荷是固定的，此時想要達到供電要求，便需要增加燃煤量，進而增加送風量，相應的燃煤產(chǎn)生的煙氣流量便會增加，進而提高排煙溫度;此外，燃煤水分在吸收熱量會轉(zhuǎn)換為水蒸氣，同樣會增加燃煤煙氣流量，進而提高排煙溫度。如果燃煤質(zhì)量較低，燃煤的灰分便會較多，燃煤燃燒便會延遲，鍋爐內(nèi)火焰便會上移，煙氣在鍋爐內(nèi)停留時便會縮短，鍋爐內(nèi)的輻射換熱量便會降低，進而提高排煙溫度[1]。

1.2磨煤機摻加風量較大

為了確保電站燃煤鍋爐及整個發(fā)電系統(tǒng)的安全運行，鍋爐中各個部件的運行溫度都需要被控制在合理范圍內(nèi)，例如，磨煤機出口溫度便需要控制在較低范圍內(nèi)，因此磨煤機入口位置處會摻加一部分冷風，以此來降低磨煤機出口溫度，但如果摻加風量較大，便會降低空預器風量，進而導致排煙溫度升高。此外，如果冷風和熱風混合進入磨煤機，風道內(nèi)便會出現(xiàn)風速和溫度分布不均勻的情況，甚至會產(chǎn)生渦流，這些會降低風量測量準確程度，一旦操作人員無法掌握風量，更加容易導致?lián)郊语L量較大問題，進而導致排煙溫度升高。

1.3鍋爐存在漏風問題

鍋爐漏風是導致電站燃煤鍋爐排煙溫度高的主要原因之一，常見的漏風位置有制粉系統(tǒng)、煙道、爐膛，常見的漏風原因有鍋爐構(gòu)造不合理、鍋爐日常維護不到位、鍋爐檢修不科學等[2]。具體來講，制粉系統(tǒng)漏風不但會增加鍋爐排煙溫度，還會降低磨煤機運行效率;煙道漏風分為垂直煙道漏風和水平煙道漏風兩種，不同漏風位置對排煙溫度升高程度的影響不同，導致的鍋爐排煙熱損失也不同;爐膛漏風會導致冷空氣的進入，降低爐膛運行溫度，導致火焰上移，增加燃煤煙氣流量，進而提高排煙溫度。

1.4空預器溫度較高

空預器溫度較高這一問題主要發(fā)生在夏天溫度較高的環(huán)境下，因為空氣溫度的提高會增加空氣預熱器入口風溫度，降低空氣預熱器傳輸空氣的溫差，降低電站燃煤鍋爐煙氣放熱量，進而提高排煙溫度。此外，空預器溫度提高會減少制粉系統(tǒng)對熱風的需求量，減少空預器內(nèi)的一次性流過風，進而提高排煙溫度。并且導致空預器溫度較高的原因普遍為環(huán)境因素，是不可避免的，如果電站為了降低空預器溫度而選擇增加受熱面，到冬天時則會導致空預器溫度較低問題。

1.5受熱面結(jié)構(gòu)不合理

受熱面結(jié)構(gòu)不合理屬于電站燃煤鍋爐自身的結(jié)構(gòu)問題，會對排煙過程的傳熱效率效率造成不利影響，進而提高排煙溫度。常見的受熱面結(jié)構(gòu)不合理表現(xiàn)有受熱面面積較小、位置不合理、結(jié)構(gòu)不符合排煙走向等，這都些都會降低鍋爐的傳熱量，減小鍋爐的傳熱溫差和傳熱系數(shù)，影響鍋爐進行正常的熱能轉(zhuǎn)換，進而提高排煙溫度。

1.6受熱面清潔不到位

在燃燒過程中會產(chǎn)生一定量的煙氣，煙氣中會攜帶一定量的煙塵和結(jié)渣，如果鍋爐受熱面存在質(zhì)量缺陷、腐蝕、磨損等問題，煙塵和結(jié)渣便會在受熱面堆積成灰層，提高受熱面的熱阻，降低受熱面的傳熱效率和換熱系數(shù)，減小煙道內(nèi)蒸汽與煙氣的熱傳量，進而提高排煙溫度[3]。鍋爐受熱面清潔不到位還體現(xiàn)在煙道尾部存在污垢上，這同樣會對受熱面的傳熱效率造成影響，進而提高排煙溫度。此外，排煙溫度提高后，鍋爐自身為了維持負荷穩(wěn)定，需要增加燃煤量，會進一步增加煙塵和結(jié)渣量，進一步降低受熱面的清潔程度，進而陷入到惡性循環(huán)中。

2.電站燃煤鍋爐排煙溫度高控制措施

2.1確保燃煤質(zhì)量

燃煤質(zhì)量是影響電站燃煤鍋爐排煙溫度的重要因素，為此，電站需要盡量確保燃煤質(zhì)量，這不但能夠降低排煙溫度，還能夠為電站經(jīng)濟效益提供有效保障。具體來講，電站需要加大對燃煤質(zhì)量的檢查力度和燃煤類型的篩選力度，對燃煤進行水分、灰分占比檢驗，結(jié)合檢驗結(jié)果確定燃煤質(zhì)量，并且盡量選擇水分、灰分含量較低的燃煤類型;燃煤類型的選擇還需要結(jié)合鍋爐運行的其他影響因素及需求，如鍋爐類型及結(jié)構(gòu)、鍋爐燃煤充分程度、排煙溫度降低需求等，這樣才能夠真正確保燃煤質(zhì)量，從源頭上規(guī)避排煙溫度較高問題。此外，電站需要在排煙溫度得到有效控制的基礎上，盡量選擇造價較低的燃煤類型，以此來確保經(jīng)濟效益。

2.2減少磨煤機一次風量

第一，磨煤機出口溫度之所以要被控制在一定范圍內(nèi)，是為了避免燃煤出現(xiàn)揮發(fā)分爆燃情況，但如果燃煤的揮發(fā)分較高，電站則可以適當提高磨煤機出口溫度，同時也可以適當減少磨煤機一次風量;據(jù)統(tǒng)計，磨煤機出口溫度每提高1℃，排煙溫度可以降低0.75℃左右。第二，電站可以適當增加一次風風粉混合物溫度，前提是不會對制粉系統(tǒng)及爐膛的安全運行造成影響，這樣便能夠適當減少磨煤機一次風量[4]。第三，電站需要科學進行一次風風粉配比，定定期測量磨煤機風速，校驗風量測量設備，以此來降低一次風風量測量的誤差，進而合理控制磨煤機一次風量。

2.3避免鍋爐漏風問題

針對制粉系統(tǒng)漏風問題，操作人員需要認真檢查系統(tǒng)內(nèi)各個連接法蘭的緊密程度、膨脹節(jié)位置處的密封程度、回粉管鎖氣器的穩(wěn)固程度、一應設施防爆膜及檢查口的密封程度，及時發(fā)現(xiàn)并處理漏風問題;如果由于運行需求需要關(guān)閉木塊分離器清理口，則需要確保冷風門的密封程度，必要情況下可以參照煤種的揮發(fā)程度增加磨煤機出口溫度，并且關(guān)閉一次風擋板。針對煙道漏風問題，操作人員需要確定關(guān)閉煙道上的入孔門;一旦出現(xiàn)漏風問題，在鍋爐停止運行后，檢查并封堵漏風墻體。針對爐膛漏風問題，操作人員需要嚴格監(jiān)管鍋爐運行過程，確定關(guān)閉看火孔和打焦口，保持爐底水封良好，一旦出現(xiàn)水封損壞、落焦、拉渣等問題，需要及時為鍋爐補充水分，同時關(guān)閉端門;在鍋爐停止運行后，檢查具體的漏風位置，并進行徹底封堵。

2.4控制空預器溫度

空預器溫度較高問題的解決方式較少且較為單一，電站只能通過有限的空預器溫度控制方式來降低空預器溫度，例如，可以選擇在空預器周邊安裝一定遮陽設備來預防空預器被太陽直接照射，以及通過物理降溫方式降低空預器溫度[5]。此外，需要注意的是，空預器溫度控制不但體現(xiàn)在高溫控制上，也體現(xiàn)在低溫控制上，為了避免空預器溫度過低，電站可以選擇在空預器周邊安裝一定暖風設備來提高空預器溫度，以此來避免排煙溫度過低;此外，還可以結(jié)合季節(jié)及溫度的變化，來選擇不同的受熱面設置方式，此方式執(zhí)行難度較大，但是空預器溫度控制效果較好。

2.5完善受熱面結(jié)構(gòu)

在不購置新鍋爐的情況下，想要完善受熱面結(jié)構(gòu)只能應用增加受熱面面積的方式，以此來提高傳熱量，降低排煙溫度。但是加受熱面面積不能隨意進行，而是需要經(jīng)過精確設計，增加的受熱面面積需要與爐膛保持一定距離，否則當煙氣經(jīng)過受熱面時，傳熱量便會出現(xiàn)提高幅度較大的情況，盡管能夠有效降低排煙溫度，但是當煙氣經(jīng)過下一級受熱面時，傳熱量溫差便會降低，進而導致傳熱量降低，最終經(jīng)過排煙口的煙氣還是會存在溫度較高的問題。為了在規(guī)避上述情況的前提下，完善受熱面結(jié)構(gòu)，電站可以選擇單純增加低溫受熱面面積的方式，例如，在鍋爐結(jié)構(gòu)中安裝空預器或省煤器，以此來真正實現(xiàn)降低排煙溫度的目標[6]。

2.6做好受熱面清潔工作

第一，電站需要合理應用受熱面吹灰設備，通過吹灰設備來清潔煙道、過熱器等設施，以此來及時、有效清除受熱面的煙塵和結(jié)渣，避免煙塵和結(jié)渣在受熱面堆積，提高受熱面的清潔程度，這樣換熱系數(shù)便能夠提高，吸熱能力便能夠增加，繼而降低排煙溫度;具體來講，清潔煙道可以選擇激波吹灰設備，清潔過熱器可以選擇蒸汽吹灰設備。第二，電站需要確?？諝忸A熱器清潔程度，在電站燃煤鍋爐運行過程中，為了避免空氣預熱器出現(xiàn)堵灰和積灰問題，需要要求空氣預熱器自帶一定的吹灰功能，這樣便能夠在煙氣阻力的允許下盡量提高煙氣流速，降低排煙溫度;如果空氣預熱器沒有設施吹灰設備，工作人員需要在鍋爐日常檢修時清理空氣預熱器。

3.電站燃煤鍋爐排煙溫度高預防措施

3.1合理選擇設備及安裝位置

電站需要結(jié)合運行規(guī)模及燃煤鍋爐現(xiàn)場條件，選擇在磨煤機入口安裝風量測量設備，并且合理選擇設備安裝位置，禁止安裝在風道轉(zhuǎn)彎位置處、風道垂直位置處、風門較近位置處。此外，空預器出口是較為關(guān)鍵的燃煤鍋爐排煙溫度監(jiān)測點，電站需要在每個空預器出口位置處設置3-6個監(jiān)測點，以此來實現(xiàn)對排煙溫度的準確監(jiān)察。

3.2科學進行設備安裝及調(diào)試

在安裝風量測量設備的過程中，電站需要確保安裝工作嚴格按照說明書進行，并且加大對安裝工作的監(jiān)管力度，重點監(jiān)管旋流葉片、燃燒器噴口的安裝情況，以及風環(huán)同心度情況[7]。在完成風量測量設備安裝工作夠后，為了確保設備的正常運行，電站需要開展設備調(diào)試工作，調(diào)試內(nèi)容主要有燃燒系統(tǒng)調(diào)試、制粉系統(tǒng)調(diào)試、空氣動力場冷熱態(tài)實驗等，通過調(diào)試來確定燃煤深度、不同類型煤炭燃燒時的配風方式、鍋爐在不同負荷下的氧量控制值等，這些均能夠為鍋爐運行及鍋爐排煙溫度控制提供有效參考依據(jù)，不但能夠提高鍋爐運行的安全程度和經(jīng)濟程度，還能夠有效規(guī)避排煙溫度較高在內(nèi)的大部分鍋爐運行問題。

結(jié)束語：電站燃煤鍋爐排煙溫度直接關(guān)系到了鍋爐機組運行效率和質(zhì)量，為此，電站需要基于具體排煙溫度較高原因，在鍋爐風量測量設備、安裝、調(diào)試階段，采取針對性預防措施，同時針對已經(jīng)發(fā)生的排煙溫度較高問題，采取針對性解決措施，并且將鍋爐排煙溫度作為鍋爐機組運行的重要指標之一，以此來實現(xiàn)對排煙溫度的重點管理。

參考文獻：

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[3]劉綜緒，趙鑫平.燃煤鍋爐排煙溫度高的原因分析及處理措施[J].節(jié)能技術(shù)，2018，3201：95-97.

[4]邱中，梁進林，邱兵.電站鍋爐排煙溫度高的原因分析及改進措施[J].能源研究與管理，2018，03：32-35+42.

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[6]張健強，夏良偉，李路明，郭大山.某300MW燃煤鍋爐排煙溫度偏高原因分析及調(diào)整措施[J].鍋爐制造，2017，02：12-15+18.

[7]武世華.電站鍋爐排煙溫度偏高的原因分析及控制措施[J].華電技術(shù)，2015，3707：65-67+79.

（南京揚子動力工程有限責任公司，江蘇 南京210000）