降低鍋爐煙氣排煙溫度的方法及改進

李華忠

摘 要：本文首先簡要分析了鍋爐排煙溫度過高的原因，經過總結和探討，爐膛火焰中心溫度過高、鍋爐本體制粉系統漏風嚴重導致了這些排煙溫度過高的問題。之后結合問題的成因，總結了一些降低排煙溫度的對策，進而讓鍋爐的效率得到提高的對策，希望可以給相關工作的開展提供一些參考。

關鍵詞：排煙溫度；鍋爐；燃燒調整；技術分析

十里泉發電廠300Mw機組鍋爐采用了美國CE燃燒工程公司的引進技術。鍋爐為亞臨界壓力一次中間再熱自然循環汽包爐。采用平衡通風、四角切圓燃燒，燃料為煙煤，機組負荷為300Mw時，鍋爐額定蒸發量為908t/h。其6號鍋爐正常運行中，排煙溫度一直很高，且鍋爐兩側排煙溫度相差較大，鍋爐效率偏低。排煙溫度高對鍋爐尾部煙道設備（空氣預熱器、省煤器）的熱應力影響較大，降低了設備的使用壽命。目前，6號鍋爐排煙溫度比設計值高出30℃左右，有時高負荷時排煙溫度高達170℃。

一、鍋爐排煙溫度高的原因

一次風管當中的風壓過大：在處于相同負荷的時候，一次風管的風壓過高經常會導致風速超過設計標準，在這種情況下，風粉混合工況也會繼續惡化，甚至會導致煤粉的著火受到影響，燃燒的延遲狀況也會升高排煙溫度。

通風量超標：如果不斷提高通風量也會導致含氧量過高，這是導致排煙溫度升高的重要成因，進而降低了鍋爐的效率，降低了電廠的經濟效益。

排粉機出口溫度問題：這個部位的溫度如果過低，也會導致燃燒的延遲，抬高了火焰中心，這也是導致溫度升高的原因。

排粉機力度不足：如果提高排粉機的力度，就能夠減少排粉機的數量，并且將處于上層部位的排粉機留作備用狀態，這也可以讓火焰中心高度有效降低。除此之外，在其運行的過程中如果沒有沒關閉風擋板，也會排煙的溫度。

煤粉顆粒粒徑的問題：如果煤粉顆粒尺寸過大，也會延遲爐膛著火，提高火焰中心的溫度。但如果煤粉顆粒粒徑過小，也會加大制粉的壓力，提高此階段的耗電總量。

如果鍋爐當中沒有及時進行吹灰，也會導致積灰問題的出現，降低熱擴散效果，所以積極進行吹灰也可以讓排煙溫度有效降低。

對于排煙溫度過高的原因，如圖1所示。

二、降低排煙溫度可行的對策

（一）加熱磨煤機，升高出口溫度

首先應該提高煤粉倉內的煤粉溫度，之后提高排粉機的出口溫度，這樣一來，不僅能夠讓空氣器的換熱效果得到提高，還能提高風粉混合物的溫度，減少整個鍋爐的能耗，達到節約成本的效果。經過簡單計算可以得出，如果能夠讓磨煤機的出口溫度提高10℃，就會讓排煙溫度降低2攝氏度，但是為了考慮到制粉系統運行的穩定性，應該嚴格控制出口溫度，避免其超過70℃。

（2）降低排粉機出口風壓及提高排粉機出口溫度

排粉機的出口風壓也影響著爐膛的火焰中心，6號爐自1996年以來，排粉機出口風壓保持在3700Pa左右，爐膛燃燒也很穩定。但是，風壓升高將使進入爐膛的煤粉上移，即爐膛的火焰中心上移，排煙溫度升高。若排粉機出口風壓降低，又將很容易造成給粉機一次風管的堵塞。所以要制定出合理的一次風壓，通過長時間的摸索，目前6、7號爐的排粉機出口風壓限制在3500Pa左右。運行半年來從未發生一次風管堵管現象，6號爐的排煙溫度在其他條件不變的情況下，大約降低了2℃。磨煤機停用后應盡量提高排粉楓出口溫度。多年來，在本機組制粉系統停用狀態下，排粉機出口溫度保持較低，也就是100℃左右。目前，為了降低冷風用量、強化爐膛燃燒，排粉機出口保持較高的溫度，高達150oC，現在從運行狀況來看，也很安全而且有效地降低了鍋爐排煙溫度，單從這一方面6號鍋爐的排煙溫度降低了5～10℃。

（三）減少送風量

前文已經分析，如果通風量過高，就會導致含氧量過高，也會導致火焰中心向后移動， 提高排煙溫度，這也是熱損失的重要成因。為了能夠讓排煙溫度得到有效提高，我們需要隨時監控以下兩項內容：首先應該控制含氧量，將其維持在低于3.5%的水平，并且關閉火焰觀察孔，避免過多氧氣涌入。

（四）加強受熱面吹灰

其實排煙溫度也經常會收到鍋爐受熱面積的影響，經過簡要分析即可明白，受熱面吹灰在鍋爐維護當中是非常重要的工作，并且應該作為一項日常維護工作來開展。其實如果想要提高受熱面吹灰工作的效果，我們應該重視過濾器和再熱器等部位。吹灰之后的實際效果如表1所示。

（五）采用階段定壓運行的方式

若機組負荷保持不變，壓力的提高將導致排煙溫度的降低及供電煤耗的下降。因為隨著壓力的升高，鍋爐受熱面各容器內工質的飽和溫度將升高，于是吸取爐膛及水平煙道內的煙氣熱量增多，尾部煙道內煙氣的溫度將隨之下降，機組效率提高，供電煤耗下降。以某廠500Mw機組小指標對供電煤耗的影響為例：主汽壓力每升高0.1MPa，供電煤耗降低0.15g/kWh。6號機組的調頻任務很重，在機組負荷變化頻繁的情況下，如果機組采用滑壓運行的方式，中調一旦要求帶負荷，鍋爐既要提高壓力，又要適應中調負荷的要求。而負荷升高，汽機側高壓調門開度增加，主蒸汽壓力下降。這樣惡性循環，以致鍋爐側燃燒調整的任務重、調整幅度也大，跟不上中調負荷的要求，同時導致排煙溫度的升高。通過實驗論證，高負荷時定壓運行可以比滑壓運行降低排煙溫度5℃左右。

三、結語

本文首先簡要分析了排煙溫度的影響因素，之后提出了一些可行的措施進行改進。按照上述措施進行處理之后，取得了較好的效果，該鍋爐的排煙溫度顯著降低，大約從150℃以上降低到140℃以下，大大提高了鍋爐效率，同時在實施的過程當中也讓再熱器的溫度和排煙溫度更加協調，有效改善了整個鍋爐的運行情況。

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