關于煤粉爐排煙溫度高的原因分析及降低排煙溫度措施

邵東云 程謙燁

【摘 要】印尼某電廠在煤粉鍋爐為北京巴布科克·威爾科克斯有限公司生產的亞臨界、自然循環、燃煤墻式對沖燃燒、固態排渣鍋爐，由于鍋爐排煙溫度高，熱效率較低，機組經濟效益較差。本文對該電廠鍋爐排煙溫度高的原因進行了分析，并提供了降低排煙溫度的措施，力求提高機組的經濟性能。

【關鍵詞】煤粉爐 排煙溫度 原因分析 措施

根據我們在電廠查看的結果，機組在運行狀態下未達到設計值，一般情況下高約10℃，在煤種變化時，最大偏高18～20℃。鍋爐的熱損失當中，排煙損失是最大的一項，一般占到7%～8%左右。據相關資料計算，600MW機組排煙溫度每偏高10℃，鍋爐效率下降0.5～0.6%，發電煤耗增加2g/kw·h。排煙氧量每增加1.0%，鍋爐效率下降0.35%左右，發電煤耗增加1.3g/kw.h。據了解同類型超臨界機組也有類似現象。

1 鍋爐排煙溫度高的原因分析

（1）爐膛火焰中心高：在相同的負荷及其它條件不變的情況下，爐膛火焰中心高度越高，排煙溫度越高。（2）一次風管的風壓高：在相同的負荷下，一次風管風壓高，風速過大，風煤混合不良，影響煤粉的正常燃燒，使燃燒延遲，使火焰中心上移，排煙溫度升高。（3）通風量大：無論在何種情況下，風量過大、氧量過高，都會使排煙溫度升高，煙氣量增加，使鍋爐效率下降。（4）磨煤機出口溫度低：磨煤機出口溫度低可使進入爐膛的風煤混合物溫度降低，燃燒延遲，排煙溫度升高。（5）煤粉細度不夠：煤粉細度過粗，達不到經濟細度，導致爐膛著火延遲，使火焰中心升高，排煙溫度升高。（6）四管結垢：省煤器、水冷壁、過熱器及再熱器，管內壁結垢影響傳熱效率，導致排煙溫度上升。（7）鍋爐吹灰不及時：受熱面的積灰使煙氣與受熱面之間的傳熱熱阻增加，傳熱量減少；爐膛蒸發受熱面積灰將會使爐膛內的輻射換熱減小，導致爐膛出口煙氣溫度升高，使得對流區間的受熱面的溫度升高，汽溫隨之升高；而處于水平煙道和尾部煙道中的受熱面區域積灰，可直接使該處的煙氣溫度升高，受熱面的傳熱效率降低。

2 降低排煙溫度方案及措施

2.1 降低爐本體漏風

爐本體及制粉系統漏風是排煙溫度升高的主要原因之一，在爐膛出口過量空氣系數不變的情況下，爐膛及制粉系統漏風將使送風量下降，空氣預熱器的傳熱系數下降。送風量下降又使空氣預熱器出口熱風溫度升高，傳熱溫壓下降。傳熱系數及傳熱溫壓的下降均使空氣預熱器的吸熱量降低，導致排煙溫度升高。另外，空氣預熱器前部的煙道漏風也使煙溫下降，傳熱溫壓降低，使受熱面的吸熱量下降，排煙溫度升高。所以采取有效措施，降低本體漏風。

2.2 減少一次風中冷風含量

對于制粉系統處于運行狀態下，盡量減少冷風用量，增加熱風用量。在保證安全的前提下保持較高的磨煤機出入口溫度。采用合理的一次風速。制粉系統乏氣使用的干燥劑為熱風加冷風，當一次風率增加時，為控制磨煤機出口溫度不超限，必然使冷風量增加，這樣，在爐膛出口過量空氣系數不變的前提下，流過空氣預熱器的熱風量將減少，排煙溫度升高。降低一次風率的方法是隨負荷不同而增減燃燒器。

2.3 降低爐膛火焰中心高度

（1）提高單臺磨煤機的出力：在相同的負荷下，盡可能提高的磨煤機出力，減少磨煤機運行臺數，盡量使上層的不投入，降低爐膛火焰中心。（2）合理提高磨煤機出口溫度：提高磨煤機出口溫度，這不僅能加強空氣預熱器換熱的效果，還可以使進入爐膛的風粉混合物溫度提高，有效的降低排煙溫度。磨煤機出口溫度提高10℃，可降低排煙溫度2℃左右。磨煤機出口溫度的控制值主要與煤的揮發份含量有關，在可燃基揮發份小于40%時，按下列公式計算t=[（82-Vdaf）×5/3-5]，如可燃基揮發份35%，計算磨煤機出口溫度為73℃。考慮制粉系統的安全，將運行磨煤機的出口溫度嚴格控制在80℃左右。（3）合理減少鍋爐通風量：合理減少鍋爐通風量，應加強對以下幾個方面的監視和調整，保持較低的氧量：3.0～3.5%，維持低氧燃燒，一方面可以減少氮氧化物的生成；降低尾部煙道腐蝕，減輕了排放煙氣對環境的污染；另一方面還可以減少吸、送風機電耗，節約廠用電；及時關閉爐膛火焰觀察孔。在實際運行中，爐膛的負壓很不穩定，波動較大，爐膛的火焰觀察孔經常被鼓開。運行人員加強巡回檢查，發現異常情況及時進行處理。（4）加強對鍋爐受熱面的吹灰，實踐證明加強鍋爐受熱面的吹灰工作是降低排煙溫度的最有效措施。加強受熱面的吹灰工作，特別是過熱器、再熱器部分以及省煤器部分。

3 煤粉細度的控制

煤粉細度影響到燃燒時間、排煙溫度和飛灰含碳量，制粉細度主要依靠分離器的折向擋板開度進行調節，但運行過程中入爐煤的煤種、磨煤機進口風量、磨碗間隙的變化也影響煤粉細度，所以必須進行定期測量和調整。運行人員對磨煤機運行參數必須按要求勤于調整，在檢修維護方面必須制定磨煤機定期檢查維護制度，定期調整磨碾間隔、清理折向門、石子煤室、進口煙道，定期檢查和更換石子煤刮板，改被動消缺為主動檢查維護，從而保證制粉系統穩定運行，保證煤粉細度R90在22～25%的經濟細度。

4 降低排煙溫度方案的實施

（1）在調整前和調整過程中需要進行必要的收資調研。（2）校對表計前，首先將排煙溫度測點移至合適位置。（3）對氧量進行校對，更換不合格的測量元件，并取平均值作為調節依據。（4）組織人員全面檢查爐底、水封、人孔門、看火孔、水冷壁、尾部煙道的漏風點，制定時間節點，不放過任何一個微小的漏點，對漏風處進行補焊密封和保溫工作。（5）運行調整方案分項進行，并采集記錄全部相關數據，分析調整效果并進行跟蹤修改，在進行定性定量后再進行下一項調整。調整次序初定為：磨煤機出口溫度、一次風率、煙氣調溫擋板開度、煙氣含氧量、鍋爐吹灰優化。（6）制定空預器防堵塞措施。（7）制訂磨煤機定期維護方案和考核細則。（8）制訂煤粉細度定期測量和調整制度。（9）提供運行調整具體參數值和調整曲線，為保證調整結果的延續性制定獎懲細則。

5 結語

通過對該電廠排煙溫度高的原因進行了分析，提出了治理的措施及建議，從理論上估算，措施實施后，鍋爐的排煙溫度有希望下降10℃左右，發電煤耗下降2g/kw.h左右，可有效提高機組的經濟效益。