鍋爐排煙溫度高原因分析及對策

陳明慶

摘 要：該文以宏偉熱電廠#2爐為例，分析查找排煙溫度高的原因。排煙溫度升高10 ℃，排煙損失增加0.5%～0.8%。排煙溫度升高和排煙量增加會使硫化物、氮化物增加，加劇對環境污染。影響電除塵器效率 ，造成除塵器輸灰困難，損壞設備。降低排煙熱損失對提高鍋爐效率、維持安全經濟運行以及減少污染物的排放等方面都有重要意義。同時使機組效益最大化，真正達到安全、環保、經濟運行。提出解決方案措施，將運行經驗進行總結。

關鍵詞：鍋爐 ?安全經濟運行 ?節能減排 ?排煙溫度過高 ?爐膛火焰

中圖分類號：TK229.6 ? ?文獻標識碼：A ?文章編號：1674-098X（2014）11（b）-0012-02

熱電廠鍋爐安全經濟運行對能源節約、環境保護和持續協調發展有著重大意義。排煙損失在各項熱損失中對鍋爐效率影響最大。排煙溫度升高10 ℃，排煙損失增加0.5%～0.8%。排煙溫度升高和排煙量增加會使硫化物、氮化物增加，加劇對環境污染。影響電除塵器效率，造成除塵器輸灰困難，損壞設備。降低排煙熱損失對提高鍋爐效率、維持安全經濟運行以及減少污染物的排放等方面都有重要意義。以宏偉熱電廠#2爐為例，分析查找排煙溫度高的原因。提出解決方案措施，將運行經驗進行總結。使機組效益最大化，真正達到安全、環保、經濟運行。

1 設備概況

大慶電力集團宏偉熱電廠#2鍋爐為HG-220/9.8-HM12型，由哈爐生產。于1997年9月投產，鍋爐采用單汽包、單段蒸發、自然水循環、集中下降管、倒U型室內布置的固態排渣煤粉爐。爐前部為爐膛，四周布置膜式水冷壁，爐膛出口處布置屏式過熱器，水平煙道裝設兩組對流過熱器、爐頂水平煙道轉向室和尾部包墻均采用膜式管包敷，尾部豎井煙道布置單級省煤器和單級空氣預熱器。采用FM285·450型風扇磨直吹式制粉系統，燃用褐煤。風扇磨分離器為慣性分離器，風扇磨設計出力18.54 t/h，風扇磨最大出力23.4 t/h，燃煤粒度≤50 mm，煤粉細度R90=45%～50%，風扇磨通風量50000～55000 m3/h，采取高溫爐煙與熱風相結合，二介質干燥。燃燒器采用正四角切向布置，假想切圓為Φ400 mm。

2 鍋爐排煙溫度過高原因分析

為分析我廠排煙溫度高的原因，對# 2鍋爐運行數據進行匯總，對鍋爐運行軌跡，生產記錄、生產狀況進行比對、分析。對影響鍋爐排煙溫度的主要原因，總結為以下幾個方面。

2.1 受熱面灰垢污染。

我廠#2爐水冷壁周圍有16臺吹灰器。在過熱器之間各有兩只長伸縮式吹灰器。尾部豎井布置4臺固定旋轉式吹灰器。由于燃用褐煤灰分較大達21.1%。各受熱面吹灰后會不同程度地積累一些灰垢。灰垢使各受熱面吸熱量降低。同負荷下，燃料消耗增大、爐煙溫、排煙溫度升高。

2.2 漏風系數增大對排煙溫度的影響

漏風增大了漏風系數。這是影響排煙溫度的主要因素之一。漏風系數增加，主要有兩個方面。

（1）本體及煙道漏風。使煙氣量增加，爐溫降低，排煙溫度升高。運行時負壓吸入冷空氣，降低了爐膛溫度。保持負荷時應增加燃料，以提高蒸發量，燃燒強度增加，使排煙溫度升高;同時漏風使火焰中心上移，爐膛出口煙溫上升，排煙溫度升高。爐底漏風處能吸入更多冷氣，增大排煙量。令鍋爐效率降低。冷空氣混入煙氣中，雖使煙氣溫度降低，但冷氣漏入后與受熱面傳熱減少、傳熱能力減弱，排煙溫度必然升高。漏風點與爐膛越近效果越明顯。

（2）制粉系統漏風。風扇磨直吹式制粉系統漏風，一次風量增加。使一次風與二次風不均，煤粉著火推遲，增加燃燒時間，提高了爐煙氣溫度，排煙溫度升高;制粉系統漏風時熱耗降低，流過預熱器空氣量減少，導致熱交換減弱使煙度上升，排煙損失增大。

2.3 送風量對煙氣溫度的影響

（1）送風量與排煙溫度之間的關系是一定范圍內，風量增加熱損失Q3和Q4有所減小，鍋爐效率增加。此值為最佳過剩空氣系數。在此時，熱損失之和最小。負荷變化時，應及時調整工況，保持最佳過剩空氣系數。避免由送風過大造成的氧量過高。從而提高鍋爐效率、增加經濟性，降低煙氣排放帶來的熱損失與廢氣污染。（2）送風溫度與排煙溫度的關系。夏季送風溫度高于設計值，預熱器與送風溫差降低，預熱器熱吸收降低，其結果會增高排煙溫度。

2.4 爐膛內積灰、結焦

爐膛內積灰、結焦，使工質與煙氣間熱傳導降低。使爐膛煙溫升高、排煙溫度升高。

2.5 一次風管的風壓高

負荷不變時，一次風壓高，風速大或風、煤混合不佳，將影響燃燒，使燃燒滯后，造成火焰中心上移、排煙溫度升高。

2.6 制粉系統出口溫度低，煤粉細度粗

磨出口溫度低，使低溫的風、煤混合物進入爐膛，制粉出力下降，煤粉細度達不到經濟細度。使著火時間滯后或延長燃燒時間，提高火焰中心高度，造成排煙溫度升高。

3 采取的相應措施

（1）#2鍋爐投入吹灰器程控模式，水冷壁、過熱器區域、省煤器及預熱器等受熱面積灰情況得以改善。提高了各部受熱面吸熱量，提高了吹灰器效率。

（2）加強定期排污和連續排污，使爐水、主汽品質合格，避免主要受熱面內結垢。

（3）本體及制粉系統漏風是排煙溫度升高的主要原因。保持過量空氣系數不變時，漏風使送風量下降。風量減少，預熱器傳熱系數降低出口熱風溫度變高，吸熱能力下降、排煙溫度升高。煙道漏風會降低煙溫與受熱面的溫差、受熱面吸熱量減少、排煙溫度增高。采取措施將漏風控制在最低。制粉系統應減少冷風量增加熱風量。使磨出口溫度在規定高值處。運行期間爐膛負壓并不穩定，火焰觀察孔在負壓變正時被動打開。要定時檢查各火焰觀察孔、人孔等并關閉。確保水封槽密封良好，發現異常及時處理。加強監視及時檢查，有積灰堵塞現象及時采取措施或聯系檢修處理，確保無漏風。達到降低排煙溫度目的。制粉系統漏泄及時聯系檢修處理，風門及時關閉。磨冷風門關閉嚴密，用調整給煤量和調節熱風量的方法，控制磨出口溫度在110 ℃～150 ℃之間。磨出口溫度升高，可提高預熱器換熱效果，使風、粉混合物溫度提高，可降低排煙溫度。提高磨出口溫度10 ℃可降低排煙溫度大約2 ℃。因此要合理控制磨出口溫度。

（4）采用合理一、二次風配比，加大上層二次風，降低火焰中心高度。合理調整給煤量與出粉量。同負荷下，增大下層磨出粉量，減少上層磨出粉量，以求降低火焰中心。減少送風量，維持低氧燃燒。加強監視，調整煙氣含氧量保持在3%～5%。可有效減少氮氧化物生成，降低尾部煙道腐蝕，減少煙氣排放對環境污染;還能降低引、送風機電耗，節約廠用電，降低排煙溫度，使運行更為安全經濟。

4 結論

通過分析大慶宏偉熱電廠#2鍋爐排煙溫度高的原因，得出操作中降低排煙溫度的具體措施。運行中調整后使#2爐排煙溫度大幅下降，達到160 ℃～170 ℃之間，與設計的排煙溫度163 ℃溫度差縮小，節能減排效果顯著。另外諸多原因會使排煙溫度升高，如燃用煤種變化、鍋爐設計缺陷、設備狀況及人員操作水平等。此文僅提供分析方法，隨著設備升級改造與人員運行技術進步，會有更多經驗和辦法用于排煙溫度的降低。

參考文獻

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