煤粉鍋爐排煙溫度高的原因分析與防范

于一利

（華電國際萊城發電廠，山東　萊蕪　271100）

·節能與環保·

煤粉鍋爐排煙溫度高的原因分析與防范

于一利

（華電國際萊城發電廠，山東萊蕪271100）

摘要：對華電國際萊城發電廠鍋爐煙氣溫度偏高的主要影響因素（即爐膛、水平煙道積灰，磨煤機運行數量的不同，一、二次風配比及制粉用熱風量等）進行研究分析，并采取了相應的改進措施，取得了較好的效果。

關鍵詞：排煙溫度；吹灰器；磨煤機；運行方式；負荷；漏風

鍋爐排煙損失在鍋爐損失占最大的比列，一般達5%～12%。排煙溫度的變化影響了鍋爐熱效率的大小。即排煙溫度越高，鍋爐熱損失越大。通常鍋爐排煙溫度每增加14～20℃，鍋爐的排煙損失大約增加1%。

目前大部分火力發電廠鍋爐的排煙溫度都控制在110～140℃，而華電國際萊城發電廠300MW機組Ⅰ、Ⅱ期鍋爐煙氣溫度一直偏高，嚴重影響了鍋爐機組運行的經濟性。于是根據發電廠設備運行的實際情況，通過分析、總結，找出了鍋爐排煙溫度偏離的主要影響因素。

一、吹灰器的類型不合適

目前，本廠300MW機組尾部煙氣溫度的設計值是135℃。3、4號鍋爐依然采用聲波吹灰和脈沖吹灰同時的方式，使受熱面吸熱量減少，于是排煙溫度升高，效果不好。只有2號爐的吹灰系統采用蒸汽吹灰，吹灰效果還比較理想，排煙溫度基本能保持在設計值范圍內。在吹灰器設備改造之前，利用大、小修或時間較長的臨修，對水平煙道進行了人工清灰，但所能維持的時間較短，于是采取相應措施如下。

第一，對空預器的吹灰器改造升級，如將吹灰器改為蒸汽吹灰器；

第二，配合熱工檢修人員提高機組自動調節品質；

第三，加強鍋爐吹灰器的運行維護。

二、磨煤機運行方式、風配比及風量

1.磨煤機運行方式影響了排煙溫度

（1）不同的負荷段應選擇不同的磨煤機運行方式。當負荷低于220MW時，根據煤質情況應盡量保持A、B磨煤機運行。磨煤機運行方式不合理時，會是鍋爐火焰中心抬高，造成熱負荷集中在爐膛上部，鍋爐出口煙溫升高。當磨煤機檢修時，磨煤機運行臺數的變化影響了爐膛燃燒中心位置。磨煤機檢修完畢后，馬上恢復正常的磨煤機運行。

（2）相同的磨煤機運行方式下，燃燒器的運行方式不同、燃燒器出力不均同樣都會造成排煙溫度升高。

（3）燃料的煤質變化較大，同時調整磨煤機的運行方式。鍋爐燃用低發熱量的差煤，要求用下層磨煤機運行、保證足夠的煤粉細度。防止鍋爐燃燒不充分，造成鍋爐的飛灰含碳量升高，燃料的燃燒不完全損失升高，致使鍋爐的排煙溫度變大。燃用高發熱量的好煤時，確保爐膛充分燃燒，優先投運上層磨煤機。如果煤中硫含量高，可能造成爐膛結焦，降低灰熔點。如果鍋爐運行的負荷較高，爐膛溫度自然較高，如果磨煤機運行方式不合理，很可能使爐膛發生結焦現象，致使火焰中心上移，使排煙溫度增大。

2.一、二次風配比分析

一次風與二次風的配合是以一次風量能滿足揮發分的燃燒為原則。一次風量和一次風速的提高都對著火不利。一次風量增加，煤粉氣流加熱到著火溫度所需熱量增加，著火點推遲。一次風速高，著火點靠后；一次風速低，易造成一次風管堵塞，還可能燒壞燃燒器。一次風溫高，煤粉氣流達到著火點所需熱量減少，著火點提前。二次風混入一次風的時間要合適。如果在著火前混入，則著火延遲；如果過遲混入，則著火后的燃燒缺氧。二次風一下子全部混入一次風對燃燒也是不利的，因為二次風的溫度大大低于火焰溫度，大量低溫的二次風混入則會降低火焰溫度，燃燒速度減慢，甚至造成熄火。二次風速一般應大于一次風速。二次風速比較高時，才能使空氣與煤粉充分混合；二次風速又不能比一次風速大太多，否則會迅速吸引一次風，使混合提前，影響著火。總之，二次風混入應及時而強烈，才能使混合充分，燃燒迅速而完全。燃用低揮發分煤時，應提高一次風溫，適當降低一次風速，選用較小的一次風率，這對煤粉的著火燃燒有利。燃用高揮發分煤時，一次風溫應低一些，一次風速高一些，一次風率大一些。有時有意使二次風混入一次風的時間早一些，將著火點推后，以免結渣或燒壞燃燒器。

3.制粉用熱風量的影響

磨煤機的主要功能之一是干燥給煤。大部分磨煤機向熱風中通入冷風來降低磨煤機入口煤粉的溫度，同時使磨煤通風量增大，從而減少了冷卻空氣預熱器的風量，使鍋爐排煙溫度增大。加強對一、二次風的配比及制粉用熱風量的調整，多用系統熱風量，降低排煙溫度。二次風的配比不合適，一次風速太高或一次風溫度太低，則煤粉燃燒著火推遲，火焰中心升高，爐膛出口溫度及排煙溫度都會升高；同樣，若二次風量太大，會使得煙氣流速升高，火焰中心也會升高，從而導致同樣的結果。

三、負荷的影響

1.運行情況

機組正常運行中排煙溫度與負荷也有著非常密切的關系。3、4號機組運行在遠方自動調度（ADS）方式下，負荷波動比較大，而且很難確定磨煤機的運行方式及啟停時間，高負荷時爐膛溫度比較高，此時如果燃燒調整不當或者煤質不好，爐膛結焦會比較嚴重，同樣引起排煙溫度的升高。

2.制定降低排煙溫度措施

（1）根據負荷變化趨勢及周期的變化，準確判斷磨煤機的啟停時間。

（2）負荷低于220MW時，根據煤質情況應盡量保持A、B磨煤機運行。

（3）加強燃燒調整。負荷高時應根據煤質情況進行合理配風，以保持火焰中心穩定，減小爐膛結焦的程度。

四、其他因素的影響

1.過剩空氣系數對煙氣溫度的影響

在鍋爐正常運行中,鍋爐煙氣損失是鍋爐損失中最大的。排煙熱損失與排煙溫度的大小及過量空氣系數有直接的關系。在鍋爐的排煙溫度恒定時，排煙損失就只同過剩空氣系數的大小有關。過剩空氣系數增大，就會增加鍋爐排煙損失；過剩空氣系數降低，排煙損失也會降低。在鍋爐的過剩空氣系數增大時，送引風機耗電量增加。鍋爐的熱經濟性下降，使得廠用電增加，增大廠用電率。所以，鍋爐完全燃燒的情況下，控制較低的過剩空氣系數，使得排煙損失降低，廠用電率降低。

（1）氧量影響了鍋爐燃燒。通常情況下氧量越大，燃料的燃燒充分、穩定，如果氧量過大就會降低爐膛中心溫度，阻礙了燃料的充分燃燒，大量的可燃性氣體未來的及燃燒就被煙氣帶出爐膛，從而使化學不完全燃燒損失增加；氧量過小，燃料燃燒不完全而使機械不完全燃燒損失增加，甚至發生滅火。

（2）氧量影響了鍋爐排煙熱損失。鍋爐氧量增加，使得煙氣總流量增加，從而增大了排煙熱損失。

2.磨煤機電耗及排粉溫度的影響

有時候為了進一步降低磨煤機電耗，而采取粉位高停止磨煤機的方式來解決，但是這種方式下也會因為磨煤機用冷風量減少而導致排煙溫度升高，為此采取如下的方案來解決。

（1）磨煤機停運時，應盡量停運上層的磨煤機，同時相應降低給粉機出力，以延長停磨時間和降低火焰中心，盡量減小排煙溫度升高的幅度，磨煤機保持在最大出力下運行，其磨煤機出口溫度保持在允許范圍內的高限，以增加磨煤機冷風用量，降低鍋爐煙氣溫度。

（2）充分發揮輸粉機的作用。當鄰爐粉倉粉位低時應及時啟動輸粉機。

（3）負荷在220MW以下時，應及時停運第3套磨煤機。降低于排粉溫度的常規做法是停止給煤機，進行燒粉，然后再進行制粉。這種方法雖然能夠降低粉溫，但是會因為給煤機停運導致磨煤機冷風用量增大，使得排煙溫度升高，同時也會使蒸汽參數發生一定程度的擾動。因此應根據各粉倉粉溫的特點分別采取加大制粉量的同時加大給粉機出力，即加大煤粉的流動量；減小給粉機的出力，同時提高磨煤機的出力，以快速提高粉位來降低粉溫，進行磨煤機的切換。

3.鍋爐結焦

鍋爐結焦使鍋爐傳熱惡化，結焦后不但會嚴重影響機組的安全運行，還會使排煙溫度過高。燃料場來煤質量較差時，應同燃料人員聯系，以便加強監視和采取相應調整措施。加強同灰運人員聯系和檢查及監視，防止爐底渣斗堵渣。

（1）若因燃燒器磨損，導致爐內煤粉氣流發生紊亂、著火點提前、煤粉貼壁燃燒等造成燃燒器、水冷壁發生結焦，正常運行中不能消除，應該適當增大燃燒器的一、二次風速，降低鍋爐受熱面結焦。

（2）在機組正常運行時，控制磨煤機參數在正常范圍內，監視受熱面壁溫及煙溫的變化，控制在正常范圍內，防止超溫現象發生。

（3）煙氣中的氧量按以下規定進行調整，嚴禁缺氧燃燒：當電負荷大于270MW時，將氧量設定為3.5%，并嚴密監視兩側送風機電流及送風風壓的變化情況，盡量保持兩側送風風壓一致，并及時修正氧量設定值，使其始終符合要求；當電負荷低于270MW時，氧量按規程規定執行，并盡量控制在低限4%左右運行。

（4）加強燃燒的就地檢查，若發現結焦、堵渣等異常情況，則應及時聯系清除，并對燃燒進行相應調整。

五、結語

經過采取大量的降低鍋爐排煙溫度措施后，同樣負荷下排煙溫度下降4℃，排煙熱損失下降大約0.5%。

中圖分類號：TK229.6

文獻標識碼：B

文章編號：1671-0711（2016）01-0077-03

收稿日期：（2015-10-28）