淺談影響鍋爐排煙溫度的因素及其優化措施

冷欣超 王婧

摘 要：針對火力發電機組排煙溫度高的問題，對影響因素進行了分析，確定解決問題的對策。提出了降低排煙溫度、提高鍋爐效率的有效措施，為鍋爐高效經濟運行提供參考。

關鍵詞：鍋爐效率；排煙溫度；漏風系數

提高火力發電機組的經濟性，應設法提高燃煤鍋爐熱效率，而鍋爐熱效率提高的關鍵就是降低鍋爐的各項熱損失。在鍋爐的各種熱損失中，最大的損失莫過于排煙熱損失，大約為百分之四到八。因此，降低排煙溫度，可提高鍋爐熱效率，進而能增加發電機組的熱經濟性，可給電廠帶來較大的經濟效益。

1 排煙溫度的定義及影響

燃料燃燒后會產生大量煙氣，從鍋爐尾部排出的煙氣溫度叫排煙溫度。一般指的是鍋爐空預器出口或者最末級受熱面的煙氣溫度，用攝氏溫度℃來表示。

排煙溫度每升高1℃，鍋爐效率降低0.055%，煤耗約增加0.17g/kWh。

2 影響排煙溫度的因素

（1）鍋爐送風量。如果增大鍋爐的二次風量，雖然可以令通過空預器的空氣量增加，從而加強空預器的熱量傳導，進而降低排煙溫度；但是同樣也增加了流過對流受熱面的煙氣量，使本來應該在爐膛內進行的熱量交換轉移至對流煙道中去，進一步導致排煙溫度升高。

（2）煤粉細度。煤粉細度未達到規定細度，會使煤粉進入爐膛后著火點延遲，從而令焰心位置提高，導致排煙溫度同步升高。

（3）爐膛火焰中心高度。一般來說排煙溫度隨著爐膛焰心高度升高而升高，爐膛火焰中心所處位置的高低不僅僅對鍋爐再熱蒸汽溫度造成較大的影響，對排煙溫度的變化影響也不小。

（4）機組功率。如果機組功率增長，會伴隨著蒸汽量增大、給水流量以及給煤量的增多，爐膛以及尾部煙道等受熱面的出口煙氣量同樣也會增大，鍋爐出口煙氣溫度更會隨之增大。因而機組功率的增減會直接造成鍋爐排煙溫度升高與降低。

（5）燃燒器運行方式。對于多層噴燃器的器鍋爐來說，盡量多地投入上層噴燃器，這樣就可以使爐膛焰心向上，排煙溫度隨之升高。

（6）漏風系數。鍋爐的漏風一般是根據漏風的具體位置來進行分類，分為制粉系統漏風、爐膛漏風以及爐膛出口后的煙道漏風。據電科院分析得出：爐膛漏風系數與鍋爐排煙溫度基本成線性關系。

（7）受熱面的清潔度。鍋爐受熱面結焦或者積灰結垢會讓煙氣與受熱面之間的傳熱熱阻增加，傳熱系數相應降低，煙氣放熱量減少，鍋爐吸熱量減少，從而導致排煙溫度隨著空預器入口煙溫升高而升高。

（8）煤種。揮發分含量越小，會造成煤粉氣流著火晚、延遲了燃燒時間，排煙溫度進而隨著爐膛焰心位置上移而越高。

（9）二次風溫。二次風溫變化與排煙溫度也呈線性關系，即二次風溫的增減會造成排煙溫度的增減。

（10）給水溫度。省煤器的傳熱量是由給水溫度所決定，省煤器的傳熱溫差是排煙溫度的決定性因素。主給水溫升高令省煤器傳熱減弱，鍋爐吸熱減弱，給煤量恒定的話，排煙溫度就會升高。

（11）制粉系統運行方式的不同。機組功率變化的話，應該改變制粉系統的運行方式，進行相應磨煤機的啟停來改變焰心位置。

（12）磨煤機分離器出口溫度。磨煤機分離器出口溫度升高，熱風量增大，風粉混合物溫度升高，煤粉燃盡提前，排煙溫度降低。

（13）一次風壓。同一機組功率，一次風壓高會令一次風速太高，風粉混合不好，煤粉燃盡推遲，焰心升高，進而造成排煙溫度升高。一次風率每增加1%，排煙溫度增加1～1.1℃。

（14）在鍋爐尾部煙道安裝低壓省煤器來加熱汽輪機低壓回熱系統的凝結水。

3 降低排煙溫度的優化措施

（1）控制鍋爐的氧量。降低鍋爐燃燒時的氧量會減小鍋爐漏風，減小排煙容積，排煙溫度不變的情況下，可以有效降低排煙熱損失。

（2）控制燃煤濕度。燃煤中的水分減小，會減少煙氣量還能提高鍋爐爐膛內溫度，降低排煙熱損失。

（3）保持各受熱面的清潔。受熱面一旦發生結焦、積灰，就會減弱鍋爐的傳熱能力，提高排煙溫度，所以要按照相應規定積極吹灰打焦，來保持鍋爐各個受熱面的清潔程度。

（4）減少停運磨煤機各個風門以及擋板處（包括冷風門、熱風門、混合風門等）的漏風；爐膛氧量計前的尾部煙道漏風、以及爐底水封處的漏風。巡檢中要加強對爐頂密封的檢查次數。經常檢查爐膛看火孔、人孔門、冷灰斗密封，假如檢查到有漏風的位置，盡快通知檢修人員進行堵漏。

（5）制粉系統的運行方式要根據煤質的不同進行合理的調整，盡量提高煤粉細度。

（6）機組功率變化時，要隨之調整噴燃器擺角，有效降低焰心位置。

（7）在機組大修時，在煙道后和靜電除塵器之前加裝低溫省煤器，提高省煤器出口水溫，能有效降低排煙溫度20℃以上。

（8）盡量選用蒸汽吹灰器。聲波吹灰的效果一般遠遠低于蒸汽吹灰，所以一般盡量選用效果較好的蒸汽吹灰，會有效降低鍋爐排煙溫度。

（9）機組功率降低時，要及時停運磨煤機。經過山東某廠統計，330MW鍋爐功率相同的情況，2臺磨煤機運行比3磨煤機運行排煙溫度要降低15℃。

（10）調整合理的一次風速。在保證磨煤機粉管不積粉不出現燒毀噴燃器的情況下，盡量降低一次風速，提高磨煤機分離器出口溫度可以有效降低排煙溫度。

參考文獻

[1]王春昌.鍋爐漏風對排煙溫度及排煙損失的影響[J].熱力發電，2007，（8）：19-22.

[2]閆順林，李永華，周蘭欣.電站鍋爐排煙溫度升高原因的歸類分析[J].中國電力，2000，（6）：20-22.

（作者單位：1.華能濟寧運河發電有限公司；2.國網山東省電力公司電力科學研究院）