淺析循環流化床鍋爐排煙溫度偏高

宗廷權

摘要：某電廠配備二臺高溫、高壓、自然循環、單汽包室內布置、緊身封閉、固態排渣的循環流化床鍋爐，為了解決排煙溫度偏高的問題，通過現場測試和調整，提出切實可行的措施。豎井煙道吹灰設備效率低下，受熱面積灰過多，影響傳熱，這是排煙溫度高的主要原因。本文主要分析排煙溫度高的原因和一些應對措施。

關鍵詞：循環流化床鍋爐、排煙溫度、吹灰設備效率、積灰

鍋爐排煙溫度偏高，嚴重影響了鍋爐運行的經濟性（一般情況下，排煙溫度每升高10℃，排煙損失增加0.5～0.8%），同時對爐后除塵的安全運行也構成威脅，所以有必要根據設備的具體狀況，全面分析造成鍋爐排煙溫度升高的各種因素，制定出切實可行的措施以達到降低排煙溫度，減少排煙損失，提高鍋爐效率。通過對循環流化床鍋爐排煙溫度高的分析，主要有受熱面積灰、漏風、入爐風量過大、分離器效率下降、暖風器傳熱介質泄漏、給水溫度升高、受熱面布置不合理、空氣預熱器入口風溫高等原因，針對以_上原因進行分析，采取相應的對策，必要根據設備具體情況，全面分析造成鍋爐排煙溫度升高的各種因素，制定出有效的防范措施，己達到保護設備，降低排煙溫度，減少排煙損失，提高鍋爐效率的目的。根據理論指導與現場經驗相結合的基礎.上，分析造成排煙溫度升高的原因主要有：

1 入爐煤的性質

分析：對于煙煤來說，其揮發分較多，通常在20%以上，容易著火，起燃盡程度高而且燃燒時間相對比較短，所以排煙溫度相對較低;對于無煙煤來說，其揮發份較少，通常在10%以下，燃燒速度緩慢，燃燒過程長，有時在尾部煙道或旋風分離器內還在繼續燃燒，所以其排煙溫度相對較高;貧煤性質介于煙煤和無煙煤之間，揮發分為10%～20%之間，排煙溫度也在二者之間;褐煤揮發分超過40%，燃燒時間短，排煙溫度較低;煤矸石灰分高，達到50%以上，發熱量較低，燃燒過程較長，排煙溫度較高;油母頁巖和木柴灰分少，揮發分高，燃燒時間短，排煙溫度較低。

對策：每天對所有不同地方來的煤種進行多點采樣化驗分析，理論與實踐相結合的方法用多種比例配煤進行摻燒，選出最合理的配比方法。

2 一次風量的大小。

分析：如果-次風量過高，會把床層內大量熱量快速帶到尾部煙道中，單位體積煙氣被冷卻的效果下降，排煙溫度上升;一次風量下降，情況相反。

對策：合理調整一、二次風配比。根據鍋爐負荷及煤種變化情況，適當調整一、二次風量，在保證床層物料正常流化的前提下，盡量減小一次風量，可以減輕對管壁的磨損，也能降低排煙溫度。調整二次風量時應注意對爐內燃燒的擾動效果，盡量使氧量分布均勻，防止大量未來得及完全燃燒的固體顆粒帶至尾部煙道，形成二次燃燒，使排煙溫度不正常升高。

3 尾部煙道內受熱面積灰。

分析：由于循環流化床鍋爐燃燒方式所決定的，其燃料顆粒度比較大，省煤器采用螺旋鰭片式，極易造成受熱面積灰。使受熱面管壁傳熱效果下降，對煙氣的冷卻效果下降，排煙溫度上升。

對策：運行中加強吹灰，縮短吹灰間隔，保證吹灰壓力。吹灰每天一次，檢修人員加強吹灰的維護與檢修，確保吹灰器的正常投入。必要時可增設一套脈沖除灰設備，利用燃氣爆破產生的脈沖振動除灰，每周一次，保證受熱面的徹底清潔。

4 旋風分離器效率下降.

分析：循環流化床鍋爐大多采用高溫旋風分離器撲捉返料，分離器受設計、風速、顆粒粒度影響分離效果，大量飛灰進入煙道，煙氣含熱量遠超受熱面所需熱量，旋風分離器的分離效率。如果分離器效率下降，則會使大量顆粒度較大的可燃物不能夠被分離帶回爐膛內重新燃燒，不斷放出熱量，使排煙溫度呈上升趨勢。

對策：大小修中對分離器檢查檢修，燒變形部位及時改正。防磨材料脫落部位重新澆注，并嚴格烘爐，避免運行時因產生應力而脫落。點火升壓和停爐冷卻要嚴格按照規程規定緩慢進行，避免驟冷驟熱是鍋爐產生應力而變形。運行時根據工況變化及時調整一次風速，以免影響分離效率。或通過調整或技術改造，提高旋風分離器的分離效率，使大量飛灰能夠在旋風分離器中被分離帶回爐膛內重新燃燒，降低飛灰含碳量，避免二次燃燒發生的可能性，降低排煙溫度。

5 給水溫度升高

分析：給水溫度高，省煤器內水溫與煙氣溫度差值變小，省煤器吸熱量減小，空預器吸熱后仍有部分熱量被引鳳帶走，導致排煙溫度升高。

對策：降低給水溫度，降低加熱器的進氣量，可降低排煙溫度，提高汽輪機效率。

6 受熱面布置不合理

分析：受熱面布置不合理或受熱面嚴重積灰、堵灰而改變受熱面布置形態，形成煙氣走廊。兩側煙氣流速低，中間流速高，高速煙氣未完全放熱就被引鳳帶走，導致排煙溫度升高。對策：受熱面布置不合理，重新論證加以改造。吹灰器無法吹及的邊角部位，造成受熱面嚴重積灰、堵灰停爐后人工清理。

7 空氣預熱器入口風溫高

分析：為防止排煙溫度低于酸露點，布置暖風器提高風溫，空預器入口風溫高，吸收煙氣的熱量減小，導致排煙溫度提高。

對策：根據環境溫度投停暖風器或調整暖風器出口風溫，降低空預器入口風溫，從而降低排煙溫度。

結語

排煙溫度高是衡量熱電廠熱經濟性的一個指標。為了解決循環流化床熱水鍋爐排煙溫度偏高的問題，通過現場測試和調整，提出切實可行的措施。煙氣速度偏低將導致積灰嚴重，影響傳熱，這是排煙溫度高的主要原因。在分離器性能比較好的條件下，設計時應適當提高尾部受熱面的煙氣流速，采用吹灰器或者省煤器采用錯列布置方式以增強自清灰能力，控制尾部受熱面的積灰。在運行中，運行人員要密切關注鍋爐的排煙溫度，及時查找原因盡早調整。

參考文獻：

[1]劉愛成、循環流化床熱水鍋爐排煙溫度偏高的原因及對策[J]、工業鍋爐（2010）01-38-04

[2]白國亮.鍋爐設備運行.北京：中國電力出版社，2016.