電站鍋爐排煙溫度高的原因分析及改進措施

高景龍

摘要：節能降耗是一個國家可持續發展的根本，電站鍋爐作為發電廠的主要供汽設備，每天消耗大量的煤炭資源。鍋爐排煙溫度的增加將會直接降低鍋爐的熱效率，導致單位發電量的煤耗增加。通過對影響鍋爐排煙溫度的因素分析，找出降低排煙溫度的根本舉措，對于節能減排具有重要意義。

關鍵詞：燃煤鍋爐；排煙溫度；鍋爐效率；改進措施

引言

煤炭作為不可再生資源，其儲備量直接影響國家經濟社會安全。我國作為煤炭儲備大國，每年消耗大量煤炭資源，隨著全球能源的逐步匱乏，合理利用煤炭資源對于國家經濟健康發展及環境保護具有重要意義。隨著煤炭價格的上漲，熱電企業的負擔越來越重，直線上升的發電成本嚴重制約著熱電企業的發展。此時，合理利用節能減排技術，降低企業能耗成為我國電力企業健康發展的根本動力。鍋爐的熱效率受鍋爐排煙溫度的影響很大，排煙溫度的增加將會直接降低鍋爐的熱效率，增加能量的損耗，造成單位發電量的燃煤量增加。

1排煙溫度對鍋爐效率的影響

鍋爐熱效率η是指在單位時間內鍋爐吸收的熱量Qe占燃料發熱量Qr的百分比，即η=×100%，從熱效率的公式可以發現，在燃料發熱量一定的情況下，鍋爐的熱效率主要取決于鍋爐單位時間內的吸熱量Qe。鍋爐排煙攜帶有大量能量，排煙溫度的增加將會加大鍋爐的熱損失，在燃料的發熱量一定情況下，熱損失的增加將會造成鍋爐的吸熱量降低，進而導致鍋爐的熱效率降低。因此，適當的降低排煙溫度能夠提高鍋爐的運行效率。

2排煙溫度高的原因解析

鍋爐的排煙溫度受多種因素影響，本文對主要影響鍋爐排煙溫度的因素進行總結分析，為降低鍋爐排煙溫度提供理論基礎。

2.1漏風

由于鍋爐密封性不好導致一部分空氣泄漏，導致鍋爐的過量空氣系數發生變化。爐膛出口過量空氣系數為：α=Δα+Δα1+Δα2+Δα3，其中Δα為送風系數；Δα1、Δα2、Δα3分別為煙道漏風系數、爐膛漏風系數、制粉系統漏風系數。鍋爐的過量空氣系數只有在適當的值下，鍋爐的效率才會最高，無論鍋爐的實際過量空氣系數大于還是小于最佳空氣過量系數，都會導致鍋爐的熱效率降低，同時影響鍋爐的排煙溫度。

2.2受熱面結渣、積灰及布置不合理

由于煤炭經過燃燒后會產生大量的灰塵及硫化物等，這些燃燒產物將會隨著煙氣的流動附著在鍋爐的受熱面上，導致鍋爐的管路等表面存在積灰、結渣，這些雜質將會降低鍋爐受熱面的換熱系數，導致受熱面與爐膛間的熱量傳遞降低，進而造成鍋爐的排煙溫度增加。同時，結渣如果不均勻，長時間運行將會使得換熱管由于受熱不均發生爆裂。一般，當積灰的厚度增加1mm，其傳熱量就會減小大約30%，增加2mm時，其傳熱量會下降大約40%，這樣造成的鍋爐的排煙溫升將近300℃。在鍋爐初始設計過程中，如果不能較準確的估計鍋爐爐膛的沾污系數，就會影響鍋爐受熱面的布置情況，導致受熱面布置不合理或者結構設計不合理，影響受熱面的吸熱能力，提高了空預器進口處的煙氣溫度，進而造成鍋爐排煙溫度的升高。

2.3給水溫度影響

鍋爐省煤器是一種余熱利用裝置，其利用鍋爐排煙的熱量加熱鍋爐給水，將熱量由鍋爐煙氣傳遞給鍋爐給水，降低鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐的熱效率。通過降低鍋爐給水溫度，將會加大鍋爐煙氣與給水之間的換熱量，充分吸收煙氣中的能量，進而降低排煙溫度，但降低給水溫度的同時也會導致鍋爐產汽量的降低，進而影響整個發電機組的經濟性，因此，單純地通過降低給水溫度來降低排煙溫度是不完全合理的。

3改進措施

3.1通過設備維護減少漏風

1）減少制粉系統漏風。通過對鍋爐燃煤制粉系統的管路進行排查，對可能存在漏風的地方進行密封處理，定期更換易老化損壞的墊片，確保系統的各個接口、觀察孔等位置的密封性。

2）減少煙道漏風。對于煙道進行常態化檢查，對重點腐蝕部位管路進行重點觀察，如發現存在漏點要及時修補處理，對于靠近沿海的機組，要充分考慮鹽霧的腐蝕作用，做好防護工作，采用涂層等防腐蝕工藝對管路進行防腐，對于不能修復的破損處，及時進行更換。

3）減少爐膛漏風。在設備平時的使用維護中，要特別注意鍋爐本體部位的密封性檢查，特別是觀火口等重點部位，有時在鍋爐燃燒時，由于火焰位置的偏移，將會導致觀火口受熱，長此以往將會導致觀火口發生變形，關不嚴，密封性受到影響。同時，爐頂密封及爐底水封都是容易出現漏點的部位，平時要多注意觀察，及時修補，保證爐膛的密封性。

3.2吹灰器能否正常工作直接影響鍋爐的換熱系數，在日常維護保養中，需定期對其進行檢查，確保吹灰器能夠正常運行，保證鍋爐內部換熱面清潔無積灰。同時將吹灰工作制訂到電廠的實際運行管理中，檢查人員要嚴格按照相應的操作規程進行日常維護保養，確保本體受熱面清潔；當鍋爐本體受熱面出現結焦時，要嚴格按照安全制度進行除焦作業，確保鍋爐穩定運行。

3.3結構改進

吹灰器的改造。目前，多數鍋爐都備有蒸汽吹灰器、壓縮空氣吹灰器、鋼珠吹灰器等，這些傳統的吹灰器在操作和性能上，存在著吹灰范圍有限、吹灰有死角、能耗高、維修費用大、操作不便等弊端，且會對受熱面造成一定的磨損和腐蝕。鑒于傳統吹灰器的不足，可替換為聲波清灰器或激波吹灰器。聲波清灰器是將壓縮空氣轉換成大功率聲波送入爐內，當受熱面上的積灰受到以一定頻率交替變化的疏密波反復拉、壓作用時，因疲勞疏松脫落，隨煙氣流帶走，或在重力作用下沉落至灰斗排出，聲波清灰器結構簡單，易于安裝和操作；激波吹灰器的沖擊波能量大，除灰效果明顯，時間短、速度快，能有效降低煙氣阻力和排煙溫度。

4結論

此次主要是從漏風問題、受熱面結渣、給水溫度等幾個方面詳細分析了導致鍋爐排煙溫度升高的原因，并針對各個影響因素，提出了不同的解決措施和方法，以期降低鍋爐的排煙溫度。造成鍋爐排煙溫度高的影響因素很多，且相互之間也存在一些內在聯系，需要全面考慮各個影響因素，進而提出切實可行的解決辦法。

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