關于降低煤粉鍋爐排煙溫度的研究

何帥 弋秦濤

摘 要 為降低煤粉鍋爐排煙熱損失，提高鍋爐熱效率，節約煤炭資源，減少因燃煤燃燒而產生的環境污染物。本文從鍋爐結焦積灰、鍋爐漏風、一、二次風配比不當、制粉系統調整不當、空預器入口環境風溫高來分析煤粉鍋爐排煙溫度高的原因，并針對分析的原因制定相應的策略，來降低煤粉鍋爐的排煙溫度，以供相關工作人員在實際工作中參考。

關鍵詞 降低;煤粉鍋爐;排煙溫度

引言

在煤粉鍋爐的各項熱損失當中，排煙熱損失是最大的一項，占爐膛燃煤熱量的4%～8%，影響排煙熱損失的因素有排煙容積和排煙溫度，其中排煙溫度越高，排煙熱損失越大，排煙溫度每升高10至15℃，排煙熱損失就會增加1%，不但降低了鍋爐的熱效率，同時加大了環境污染物的排放。

1煤粉鍋爐簡介

煤粉鍋爐是以煤粉為燃料，煤粉在爐膛中燃燒釋放熱能，將給水加熱成過熱蒸汽的熱能動力裝置。鍋爐整體結構包括鍋爐本體及輔助設備。鍋爐本體包括汽包、爐膛、燃燒器、過熱器、水冷壁、空預器、省煤器、框架和爐墻;輔助設備包括磨煤機、給煤機、引風機、送風機、一次風機、給水泵、除渣設備、除塵輸灰設備等。我公司熱動力站設置4*320t/h煤粉鍋爐和2*50MW汽輪發電機組。鍋爐為高溫高壓、燃用煤粉、單爐膛、四角切圓燃燒、平衡通風、固態排渣、全鋼結構、全懸吊結構、π型布置、自然循環汽包爐。設計排煙溫度140℃，但最高運行排煙溫度達170℃，排煙熱損失大大增加，同時對布袋除塵器壽命造成一定影響，鍋爐經濟效益降低，因此研究如何降低煤粉鍋爐排煙溫度十分必要[1]。

2分析煤粉鍋爐排煙溫度過高的原因

（1）鍋爐結焦、積灰。煤粉鍋爐在過熱器、水冷壁及燃燒器噴燃口區域容易結焦，在空預器、省煤器區域容易積灰。受熱面結焦和積灰會使傳熱熱阻進一步增加，在降低傳熱系數的同時無法保障煙氣具有較高的放熱量，進而導致鍋爐排煙溫度升高;如果燃燒器噴燃口結焦，會影響煤粉著火燃燒，破壞火焰四角切圓，推遲煤粉燃燒，導致排煙溫度升高。如果不及時組織吹灰，結焦、積灰嚴重時，威脅鍋爐燃燒穩定，甚至被迫停爐。

（2）鍋爐漏風。排煙溫度升高的主要原因之一就是漏風，漏風包括煙道漏風、爐膛漏風、制粉系統漏風及爐底漏風。煤粉鍋爐一般為平衡通風方式，爐膛和煙道處于負壓狀態，爐膛和煙道的嚴密性對排煙溫度有很大的影響，冷空氣的漏入使過量空氣系數增加，必須通過降低流經空預器的送風量，來維持合理的氧量，結果使排煙量和排煙溫度均升高;制粉系統漏風及爐底漏風會使爐膛溫度降低，爐膛火焰中心位置升高，爐內輻射傳熱量減少，換熱時間減少，使鍋爐排煙溫度升高。

（3）一、二次風配比不當。一次風主要功能是干燥、攜帶煤粉進入爐膛，并提供煤粉著火初期的氧量。一次風和二次風的配比原則是一次風量滿足煤粉揮發分燃燒，一次風速與一次風量的提高都對煤粉著火不利。進入磨煤機的一次風如果過多使用冷一次風結果會減少流經空預器的空氣量，進而導致排煙溫度升高。一、二次風的配比不合適，一次風速太高或一次風溫過低，會導致煤粉著火推遲，火焰中心位置升高，爐膛出口煙溫和排煙溫度都會升高;同樣如果二次風量太大，會使煙速升高，火焰中心位置也會升高，導致排煙溫度升高。

（4）制粉系統調整不當。運行磨煤機的選擇也會影響鍋爐排煙溫度，如果多使用上層磨煤機運行，或者上層磨煤機出力偏大，都會造成火焰中心上移，造成煤粉在爐膛內燃燒時間變短，減少了水冷壁輻射吸熱，更多的熱量將攜帶至尾部煙道，造成鍋爐排煙溫度升高;同時如果磨煤機出口煤粉顆粒度過粗，也會推遲著火，提高火焰中心高度，使鍋爐排煙溫度升高。

（5）空預器入口環境風溫高?？疹A器入口風溫隨環境溫度的升高而升高，特別是在夏季，空預器入口風溫達30℃以上，空預器入口風溫高，空預器的傳熱溫差就小，煙氣的放熱量就會降低，從而使排煙溫度升高。通常情況下空預器入口風溫每升高10℃，鍋爐排煙溫度就會升高6-7℃。但環境風溫不能人為改變，不能進行調整來降低排煙溫度[2]。

3降低煤粉鍋爐排煙溫度的策略

（1）減少鍋爐結焦、積灰。首先要在煤粉鍋爐運行中避免結焦及積灰出現，要控制好燃料管理，關注煤的成分分析，掌握煤的灰熔點，運行操作中控制爐膛出口溫度不大于煤的灰熔點溫度;多去現場通過觀火孔看火，確定著火距離合適，觀察煤粉是否刷墻，并及時進行燃燒調整;確保煙氣煙道左右兩側分布均勻，省煤器輸灰系統運行正常，防止灰斗積灰，以免造成省煤器、空預器煙氣側大面積積灰;按時執行吹灰定期工作，對水冷壁、過熱器進行蒸汽吹灰，對省煤器和空預器進行激波吹灰，同時脫銷催化劑層聲波吹灰器按程序持續運行，以保證受熱面及煙氣通道暢通。當鍋爐出現結焦積時，及時清焦并加強巡回檢查。

（2）減少鍋爐漏風。鍋爐漏風是排煙溫度升高的一大重要原因，因此在鍋爐啟動前，要認真檢查各個門、孔關閉，爐底排渣機密封良好;運行中盡量控制煤粉鍋爐微負壓運行，防止負壓過大造成大量冷風進入爐膛及煙道;運行中盡量提高運行磨煤機出口溫度，備用磨煤機出口門應關閉，防止制粉系統過多冷風進入爐膛。

（3）調整一、二次風配比。控制合適的風煤比，保持最佳過剩空氣系數，即保持合理的氧量，一般控制在3%-5%之間?？刂坪侠淼囊弧⒍物L率及風速，保證煤粉著火穩定，著火距離合適;對于一、二次風配比不當，在爐膛不結焦且制粉系統安全的前提下，提高一次風粉混合物溫度，降低一次風量和風速，鍋爐負荷變化時及時調整一、二次風量。

（4）及時調整制粉系統。調整煤粉鍋爐的火焰中心位置，運行中盡量增加下層磨煤機的負荷，減少上層磨煤機的負荷，或者使上層磨煤機停運備用，同時調整磨煤機保持合適的煤粉細度，增加爐膛水冷壁吸熱，降低火焰中心位置，降低煤粉鍋爐排煙溫度。

4結束語

本文對煤粉鍋爐排煙溫度高的原因進行梳理，并總結減少結焦積灰、減少鍋爐漏風、調整一、二次風配比、及時調整制粉系統一系列有效措施，降低煤粉鍋爐的排煙溫度，有效提高了煤粉鍋爐的熱效率、經濟性。

參考文獻

[1] 馬凌波，王豐超.電站鍋爐排煙溫度升高原因的歸類研究[J].中國設備工程，2017（6）：123-124.

[2] 倪仁杰.淺談降低鍋爐排煙溫度[J].技術與市場，2015（12）：63-65.