淺談影響熱電廠鍋爐排煙溫度的因素

摘要：電站鍋爐熱損失主要有排煙熱損失、化學（氣體）未完全燃燒損失、機械（固體）未完全燃燒損失、鍋爐散熱損失及灰渣物理熱損失等，其中排煙熱損失是占比例最大的一項損失，排煙溫度直接反映鍋爐設計、運行狀況及設備健康水平的綜合性參數。

關鍵詞：排煙溫度 熱損失 熱效率

一、概述

排煙溫度指鍋爐末級受熱面出口處的煙氣溫度。排煙溫度每升高10℃，鍋爐效率降低0.76%左右。以我廠兩臺鍋爐為例，我廠鍋爐設備是東方鍋爐廠生產的DG445/13.7-II1型超高壓、自然循環、集中下降管、中間儲倉式熱風送粉的固態排渣煤粉爐，設計鍋爐效率91.33%，其中排煙熱損失6.21%，化學不完全燃燒損失0%，機械不完全燃燒損失2%，散熱損失0.39%，灰渣物理熱損失0.07%等，可以看出，排煙熱損失占很大比例，一臺鍋爐的排煙熱損失直接決定其整體熱效率。

二、影響排煙溫度的因素

影響鍋爐排煙溫度的因素很多，現歸納為內部因素和外部因素，內部因素由鍋爐自身結構和內部換熱水平決定，外部因素受相關條件和人為調整影響。

1.內部因素

（1）負荷對排煙溫度的影響：負荷變化必然引起排煙溫度的變化，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果，但由于鍋爐蒸發量大，爐膛溫度水平高，燃料能更加完全的燃燒，同時由于煙氣量增大，煙氣流速也增大，高溫煙氣與鍋爐受熱面換熱增強，換熱量增大，高負荷相比于低負荷換熱比例增大，雖排煙溫度升高，但鍋爐總效率提高。

（2）給水溫度的影響：給水溫度降低會使省煤器傳熱溫差增大，省煤器吸熱量將增加，在燃料量不變時排煙溫度會降低。但是，在同等負荷條件下，由于省煤器出口水溫下降，蒸發受熱面所需熱量增大，就需要增加燃料量，致使煙氣溫度上升，一般情況下，負荷不變，給水溫度降低，排煙溫度有所下降，但對整個機組而言，汽輪機抽汽量減少，經濟性會降低。

（3）受熱面結焦、積灰或結垢的影響：鍋爐受熱面不清潔，結焦、積灰或結垢，受熱面傳熱效果下降，從而導致排煙溫度上升。為保證鍋爐效率，必須經常保持受熱面清潔，定期進行吹灰、打焦等工作，有效地清除受熱面上的結垢和積灰，維持受熱面的清潔。

（4）漏風系數的影響：漏風包括鍋爐本體漏風和空預器漏風。我廠鍋爐各燃燒器處均有看火孔，另外水冷壁前、后、左、右爐墻均有打焦孔及人孔門，爐底排渣口由8扇液壓排渣門和爐底水封密封，制粉系統也存在較大漏風。鍋爐本體漏風會直接影響爐內燃燒工況，增加煙氣流量，排煙溫度會升高，因為在氧量一定的情況下，漏風將使流過空預器空氣量減少，空預器與煙氣換熱量下降，排煙溫度升高；空預器漏風使冷空氣混入高溫煙氣，煙氣溫度水平下降，致使最終排煙溫度下降，但由于煙氣量增大，排煙總熱量損失增大，同時增加引、送風機的電耗，使鍋爐熱效率降低。

2.外部因素

（1）燃料性質的影響：原e3W山東新龍集e3W山東新龍集團（）（）原煤中的水分進入爐膛變成水蒸氣，增加了煙氣量，因而排煙熱損失將增大，而使鍋爐經濟性降低，一般煤中的水分每增加5%，由于損失而使鍋爐效率下降0.5%，我廠采取了搭建干煤棚等措施有效降低原煤水分。由于我廠大量使用的是鶴煤集團十礦、八礦及外購的貧煤，揮發分含量低（10%-20%），著火溫度高，煤粉著火推遲，難以燃盡，燃料e3W山東新龍集;灰份增加，受熱面的積灰和結焦嚴重，爐內結渣會影響水循環，造成爐膛出口溫度升高，而尾部受熱面的積灰則會使排煙溫度顯著升高，同時灰分高的煤發熱量低，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，導致排煙溫度及排煙量升高。

（2）運行調整的影響：

a、氧量控制。提高氧量，需要增加鍋爐送風量，增加煙氣換熱量，降低排煙溫度；另一方面，提高氧量，流過受熱面的煙氣量就會增加，導致排煙溫度升高。二者作用的總結果會使排煙溫度升高。如果運行中氧量過小，爐內燃燒工況變差，將會固體未完全燃燒熱損失和氣體未完全燃燒熱損失增加，降低鍋爐熱效率，因此要控制氧量在最佳范圍，我廠經試驗選定氧量3%-5%。

b、主燃燒區的位置。如果在燃用灰分大的貧煤或煤粉較粗時，若一二次風配比不當，主燃燒區位置上移，爐膛出口煙氣溫度升高，排煙溫度會隨之升高。我廠經過摸索，目前采用束腰型配風方式，三層主燃燒器的二次風采用上、下大，中間小的運行方式，當燃燒高灰分，低揮發分，低發熱量的劣質煤時，應適當減小一次風量，使煤粉著火距離提前，適當延長煤粉在爐膛內的停留時間以減少排煙損失。

c、送風機入口風溫。冬季外界氣溫低時，進入空預器的風溫低，和煙氣換熱量較大，排煙溫度也較低，但因換熱量大，很容易造成煙氣在尾部煙道達到其露點溫度，煙氣中的二氧化硫、三氧化硫與水分結合對尾部金屬受熱面形成酸性腐蝕，為防止鍋爐尾部煙道受熱面發生酸性腐蝕，我廠設計有熱風再循環，經過空預器加熱后的熱風引一路返回至送風機入口處，冬季適當開啟再循環門，提高入口風溫，適當提高尾部煙道煙氣溫度，防止酸性腐蝕，其他季節排煙溫度較高，要及時關閉熱風再循環。同時，為防止一次風溫度過高造成煤粉在粉管內提前著火，設計有一次風冷卻風，由送風機出口引至一次風管道，調整一次風溫度，但由于這部分冷風未經過空預器，會造成排煙溫度升高，由于我廠燃油貧煤，揮發分低，不易著火，冷卻風一直未投用避免排煙溫度升高，提高鍋爐熱效率。

三、結語

影響排煙溫度的因素有很多，每臺鍋爐的性能也不盡相同，主要影響因素也不相同，在實際運行中，只能根據具體摸索分析，確定其影響因素，優化調整，提高鍋爐的熱效率。