降低鍋爐排煙溫度的措施探究

李雨昊 孫茂泰

【摘 ?要】針對于鍋爐應用中排煙溫度較高的問題，本文分析了造成該種現象的主要原因，在此基礎上提出針對性的解決措施，以期為優化鍋爐應用提供參考。

【關鍵詞】鍋爐;排煙溫度;有效措施

1引言

在鍋爐運用的過程中，熱損失程度對于其工作效率具有直接性的影響，具體來說，排煙熱損失、氣體不完全燃燒熱損失、固體不完全燃燒熱損失、鍋爐散熱損失、灰渣物理熱損失均是熱損失中較為常見的類型。其中排煙熱損失占比最大，約占整個鍋爐損失的80%左右。為了減少不必要的資源浪費，提高鍋爐工作效率，就必須探尋降低排煙溫度的有效路徑。尤其是在節能減排目標的引領下，這對于電力行業的現代化發展更加重要。

2導致鍋爐排煙溫度高的原因

2.1鍋爐系統漏風

鍋爐系統漏風，尤其是爐底干式排渣系統的鍋爐，爐底漏風較為嚴重，冷風進入爐膛使爐內煙氣溫度降低，火焰中心高度提高，爐內吸熱量下降，爐膛出口煙氣溫度升高，同時，因為冷風的進入，在原本風量保持一定的情況下，通過空氣預熱器的空氣量降低，從而使得鍋爐排煙溫度上升。

2.2煤的影響

（1）煤粉過粗，煤粉進入爐膛著火距離增加，著火滯后;再則煤粉過粗，煤粉與空氣中的氧氣接觸面積減小，燃燒反應速度減慢，完全燃燒時間延長，都將導致爐膛內吸熱降低，爐膛出口煙氣溫度升高，從而使排煙溫度升高。

（2）灰分增加，受熱面的積灰和磨損越嚴重，這就會使得正常的水循環體系遭到破壞，進而使爐膛出口溫度升高，而尾部受熱面積灰則會使排煙溫度顯著升高。同時灰分高的煤發熱量低，在相同負荷情況下消耗的燃料量增加，造成煙氣量和流速升高，導致排煙體積增大，排煙溫度升高，從而降低鍋爐熱效率。

（3）水份過大，煤中的水份變成水蒸汽，吸收熱量的同時增加了煙氣量;在水份處于較高水平的情況下，煙氣酸露點也會有所提高，從而使得低溫腐蝕較為常見，為了控制其對于鍋爐設備的破壞，較為常見的方式是適當提高空預器受熱面的壁溫。為了達到這一目的，需要增加入口空氣溫度和排煙溫度。通常來說，應用暖風器、或是實現熱風再循環是一種有效措施。當前，我國多數電力企業均在鍋爐設備中安裝了暖風器，這對于提高進風溫度具有至關的效率。但必須注意的是，這也往往伴隨著排煙溫度升高的問題，而這就影響到了鍋爐的經濟效率。

2.3鍋爐受熱面積灰或結焦

鍋爐受熱面臟污會影響鍋爐內部傳熱效果，鍋爐熱阻增加。無論是爐膛結焦，還是水平煙道和尾部煙道受熱面積灰，都會降低整個鍋爐的換熱效果，勢必導致省煤器后煙氣溫度升高，鍋爐排煙溫度亦隨之升高。一般來講，鍋爐受熱面積灰厚度每增加1mm，傳熱量將減少15%。從這里可以看出，鍋爐受熱面積灰、結焦將嚴重影響鍋爐的換熱能力，引起排煙溫度升高，進而降低鍋爐效率。

2.4一次風和二次風的調整不當

一次風與二次風的調整不當是造成排煙溫度過高的一個重要原因，其配比的失衡會延緩煤粉正常達到著火點的速度，使得火焰中心升高，對應的縮短著火階段和燃盡階段時間，造成不完全燃燒的同時也產生大量的煙氣。

2.5設備老舊，技術落后

部分電力企業在技術及配套設備上沒有給予足夠的支持，這使得鍋爐排煙溫度過高問題不能得到有效解決，也阻礙了其自身革新的速度。

3降低鍋爐排煙溫度的有效措施

（1）對于干式排渣鍋爐，制定技術方案，調整除渣系統漏風量。在保證足夠的冷卻風量的同時，盡可能地減少鍋爐的底部漏風，一般控制爐渣溫度不超過120℃即可。

（2）加強煤粉細度的化驗。根據煤質情況和爐膛就地看火，選擇合適的煤粉細度，或者在一次風管上加裝煤粉細度在線監測儀和一次風煤粉濃度以及風速在線監視儀表。及時調整制粉系統通風量和磨煤機旋風分離器轉速，從而保證合格細度的煤粉進入爐膛燃燒。

（3）依據負荷變化及時控制最佳過量空氣系數。負荷的變化必然引起排煙溫度的改變，負荷增加，煙氣量和排煙溫度必然增加，這是由于燃料量和空氣量增加的結果。要想控制排煙溫度在經濟排煙溫度下運行，關鍵就是要找到送風量與排煙溫度間的平衡關系，也就是要合理的控制過量空氣系數。爐內過量空氣系數α過大或過小，都會使鍋爐效率降低（熱損失總和增加）。因為一般來說，排煙熱損失隨α增加而增加，而化學、機械不完全燃燒熱損失卻隨α增大而降低。除非α過大，使爐溫降低較多及燃料在爐內停留時間縮短時例外。對應于排煙熱損失，機械、化學不完全燃燒熱損失之和為最小的α值稱為最佳過量空氣系數。這一數值能保證較高的鍋爐熱效率。

（4）做好清潔工作。鍋爐運行中受熱面經常出現污垢等情況，這會降低其清潔程度，進而使得傳熱效率受阻，導致大量的熱損失。針對于這一問題，應當組織專人在鍋爐的運轉過程中做好清潔工作，及時處理結渣、積灰等情況，最大程度增強其吸熱量，有效防止排煙熱損失。

（5）根據燃料的性質變化合理調整燃燒工況。燃料本身的性質影響到其燃燒效率，針對于其揮發性不穩定的問題，要合理調整燃燒工況。具體來說，燃料問題主要表現為對著火溫度要求提高的問題，從而使得煤粉不能完全燃燒，導致爐膛出口溫度升高，引起排煙溫度也同時升高。在此時可以結合實際情形適當降低一次風壓，使煤粉著火距離提前，在離燃燒器較近的300～500mm處著火，但同時也要有效預防一次風管堵塞情況。此外，如果所使用的的煙煤的灰分較高，則著火困難的情況也難以避免，此時同時會出現燃燒不充分的問題，為了解決這一問題，應當結合鍋爐實際工作情況對原有的火焰中心進行適當調整，通過降低操作延長爐膛中煤粉的燃燒時間。

（6）一次風與二次風的處理措施

其一，首先必須保障二次風速度高于一次風，在此基礎上找準將前者混入一次風的時間，如果出現過度延緩或者在著火時混入均為不當操作，過度延緩會使得鍋爐在工作中缺乏足夠的氧氣，著火時放入也會使得著火延遲。最優的操作應當是先使得煤粉氣流著火，并對其變化進行及時觀察，待急需增加氧氣時再混入二次風。其二，做好適當調整，尤其是要防止火焰中心偏移情況，確保不會出現火焰中心偏移的現象，將二次風和火焰保持一定距離，切勿送入火焰根部。

（7）革新技術以及配套設備。當前，排煙溫度問題已經引起了行業的重視，相關的技術及配套設備也得到了較為快速的發展，例如低溫省煤器改造，新型空預器改造，空預器密封改造等，這應當成為電力企業自我革新的重要參考。

（8）運行方式的優化。適當提高磨煤機出口風粉混合物溫度，增加熱一次風量和減小冷一次風量;改變空預器旋轉方向，從空預器經由煙氣側、一次風側、二次風側改為煙氣側、二次風側、一次風側，從而適當提高二次風溫、降低一次風溫;在保持磨煤機出口溫度不變的情況下增加進入空預器一次風量，從而降低空預器出口煙氣溫度。另外，進入爐膛的二次風溫升高，煤粉著火迅速，燃盡充分，可降低爐膛出口煙氣溫度，進而使進入空預器的煙氣溫度減低，同樣可以降低排煙溫度。

4結語

排煙溫度對于鍋爐的工作效率具有直接影響，在新時期，電力企業要想有效控制鍋爐應用的經濟成本，控制不必要的資源浪費，就必須認識到造成排煙溫度過高的主要問題，并采取針對性的改良措施，為自身的現代化發展及全行業的優化升級提供活力。

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（作者單位：華能海南發電股份有限公司東方電廠）