鍋爐排煙溫度高的原因及解決措施探討

李二偉

（河南開祥精細化工有限公司，河南義馬 472300)

鍋爐排煙溫度高的原因及解決措施探討

李二偉

（河南開祥精細化工有限公司，河南義馬 472300)

介紹了煤粉爐運行過程中，排煙溫度高對鍋爐燃燒效率影響，并分析鍋爐排煙溫度高的原因、控制鍋爐排煙溫度高的技術措施和降低電廠鍋爐排煙溫度的管理措施。

排煙溫度；鍋爐燃燒效率；經濟性

在當前電廠生產過程中，煤粉爐應用較為廣泛，這主要是因為在煤粉爐運行過程中，煤被破碎成細小粉末后，其比表面積增加，這也使煤粉與空間接觸面積增加，煤粉燃燒強度得以提高。在煤粉爐運行過程中，排煙溫度高是影響鍋爐燃燒效率的最主要因素。因此需要采取有效措施來降低鍋爐排煙溫度，可以通過增加爐膛容積、降低燃燒溫度等來降低鍋爐受熱面的溫度，從而使排煙溫度能夠降低。也可以通過增加各級受熱面、省煤器、空氣預熱器等的面積來降低煙氣溫度。部分理論上的措施在實際應用過程中具有較大的難度，因此需要針對實際鍋爐運行中排煙溫度的具體原因來采取具有針對性的技術和管理措施，確保使電廠鍋爐排煙溫度能夠降下來，提高電廠鍋爐運行的經濟性。

1 鍋爐排煙溫度高的原因分析

1.1 煤種

在鍋爐運行過程中，鍋爐煙氣量和煙氣特性與煤的成分有直接的關系，煤的水分和發熱量會直接導致排煙溫度的變化，即煤的排煙溫度與收到水分成正比，與發熱量成反比。但當前由于我國煤炭資源緊張，這也使煤種發生了較大的變化，大部分電廠燃煤種類都較為復雜，從而造成排煙溫度升高，影響了鍋爐運行的經濟效益。

1.2 進入制粉系統和爐膛的冷風系數

當鍋爐處于負壓燃燒狀態時，從鍋爐的各門孔處或是不嚴密的部位會有中分空氣進入到爐膛內，在爐膛出口過量空氣系數不變的情況下，由于冷空氣的漏入，會減少流經空氣預熱器的空氣量，降低空氣流速，造成傳熱系數下降，從而對總傳熱量帶來較大的影響。這也充分說明當爐膛內和制粉系統中冷風量增加時，都會影響到空氣預熱器的傳熱量，使排煙溫度得以提高。

1.3 給水溫度

省煤器的傳熱量直接受到給水變化的影響，并進而影響排煙溫度。當機組負荷變化或是高壓加熱投停，都會影響到給水溫度的變化。在高低壓加熱器全部投運的情況下，給水溫度下降時，排煙溫度也會隨之降低。通常情況下給水溫度達到265℃時，每降低10℃排煙溫度會下降1.5℃，這也充分說明給水溫度對排煙溫度的影響并不大。

1.4 冷空氣溫度

部分鍋爐處于露天環境下，隨著外界氣溫的變化會對冷空氣溫度帶來較大的影響，從而造成鍋爐排煙溫度與設計值發生偏離。當冷空氣溫度升高時，排煙溫度也會隨之升高。但冷空氣溫度隨季節變化是客觀存在的，這個因素無法改變。

1.5 爐膛出口過量空氣系數

通過增加爐膛出口過量空氣系數，可以增加空預器的空氣量，使空預器傳熱量得以提高，從而使排煙溫度下降。爐膛出口過量空氣系數增加時，流過半輻射及對流受熱面的煙氣量也會隨之增加，使受熱面煙氣溫度降幅變弱，從而造成排煙溫度的上升。因此當爐膛出口過量空氣系統處于正常變動范圍時，對排煙溫度所造成的影響較小，而且通過調整過量空氣系數，主要是針對燃燒工況和降低不完全燃燒，所以爐膛過口過量空氣系數這個因素對排煙溫度的影響通常可以忽略不計。

1.6 空氣預熱器漏風系數

針對空氣預熱器漏風系數這一因素進行分析時，在其減少的情況下，會使空氣預熱器平均空氣量、流經空氣預熱器的平均煙氣量和總的傳熱量都會出現減少的情況，而漏入煙氣中的空氣平均溫度則會有所上升，從而致使鍋爐排煙溫度提高。但當空氣預熱器漏風系數減少時，排煙熱損失也會隨之減少，因此會有效地提高鍋爐效率。

另外，對于鍋爐排煙溫度的影響因素較多，如受熱面布置、受熱面積灰等情況，而且各影響因素既單獨作用，同時也相互具有一定的聯系性，關系十分復雜，這也使鍋爐排煙溫度高的原因呈現出復雜化的特點。

2 控制鍋爐排煙溫度高的技術措施

2.1 減少爐膛漏風

通過減少爐膛漏風，將漏風部位采用有效的密封措施，以此來對鍋爐排煙溫度進行控制。在具體實踐工作中，需要選拔先進的爐膛門孔結構，同時還要進一步改進油槍的性能，強化爐膛熄火保持技術水平，改造爐膛中渣斗或是機械出渣處較大空隙處，并進一步提高鍋爐運行的整體負荷水平，以此來對鍋爐排煙溫度高的情況進行有效控制。

2.2 合理地降低一次風率

在鍋爐正常運行過程中，要想實現對制粉系統通風量的有效控制，則需要實現一次風率的降低。這種情況下，磨煤機出力會有所降低，但磨煤量的干燥劑量會出現下降現象，這就在燃料蒸發水分所需熱量不變的情況下需要干燥劑具有適宜的初溫，這樣才能進一步減少摻冷風量，降低制粉系統漏風量，達到排溫溫度降低的目標。

2.3 投用乏氣再循環

運用乏氣再循環能夠降低制粉系統中干燥劑量，即實現一次風率的降低，投入乏氣再循環對一次風率和制粉系統的影響是一樣的。

2.4 結構方面的措施

在鍋爐運行工況條件下，當受熱面傳熱量不夠時，也會

導致鍋爐排煙溫度升高現象發生。受熱面傳熱系數、傳熱溫差和受熱面的面積都會對受熱面傳熱量帶來真接的影響，這其中，最為可能的一種方法即是通過增加傳熱面積，而且增加的受熱面要盡可能的與爐膛距離遠一點，這樣才能達到良好的降低排煙溫度的效果。這主要是由于當增加的受熱面與爐膛距離較近時，會增加該級的傳熱量，降低出口煙溫，但下一級受熱面的傳熱溫差會減少，從而使傳熱量也會隨之減少，出口煙溫下降幅度相較于進口煙溫降低的幅度小，最終作用于排煙溫度時所帶來的降幅也減小。因此在具體實施過程中，要合理增加低溫受熱面，以此來達到降低排煙溫度的目的。

2.5 完善受熱面的吹灰

受熱面積處存在較多灰塵、結渣和結垢現象時，必然會影響受熱面的傳熱量，從而造成排煙溫度升高。針對這種情況下，需要對受熱面的灰塵、結渣和結垢現象進行有效處理，確保受熱面保持良好的清潔度，以此來達到降低排煙熱損失的目標。在鍋爐運行過程中，煤灰熔點、爐膛燃燒區溫度、爐內煤灰的輸運特性等都是會造成鍋爐發生結焦問題。燃煤固有的特性決定了煤灰熔點不可改變的特性，因此在實際工作中可以從爐膛燃燒區溫度、爐內煤灰輸運特性兩方面入手來改善鍋爐結焦的問題。可以采取有效措施來降低爐內氣流的運行速度，以此來改善爐內煤類的輸運特性。爐膛內燃燒區溫度與燃煤發熱值、燃煤揮發分、熱風溫度等都具有較大的關系，當熱風溫度較高時，則表明燃燒區溫度也呈現較高水平。在實際鍋爐運行時，可以通過提高熱風溫度來使燃燒區溫度上升，從而使一些揮發分較低的難燃煤種能夠入爐后實現完全燃燒。但部分高揮發分和易結焦的煤種，如果提高熱風溫度，則會增加鍋爐結焦的可能性。

3 降低電廠鍋爐排煙溫度的管理措施

3.1 加強設備管理

通過加強對鍋爐的維護和改造，有效地降低電廠鍋爐排煙溫度。可以采取有效措施來控制內漏現象，及時消除漏風問題，重視制粉系統風量和風壓等測點的校驗工作。充分地利用機組檢修機會來重點排查鍋爐系統風門，做好相關壓測來消除空預器氧量偏低的根本原因。做好吹灰器的維護工作，使其保持良好的運行狀態，加強對制粉系統的管理，提高其運行的效率，為機組經濟運行奠定良好的基礎。

3.2 加強吹灰管理

在具體工作中，可以通過加強對電量的管理來有效地提升機組負荷水平，從而保證爐膛吹灰和尾部煙道吹灰的有效實施和及時執行。定期對再熱器煙道檔板進行開啟放灰，在爐膛和尾部煙道吹灰期間要適當地增加再熱器擋板開啟放灰的次數，進一步加大對吹灰系統的巡檢力度，及時發現吹灰系統的缺陷并對其進行有效消除，提高鍋爐運行的效益

3.3 進行設備改造

可以充分地利用鍋爐檢修的時機，針對鍋爐設計上存在缺陷的部位進行合理和科學的改造，特別是針對排煙溫度高的問題，可以通過增加尾部傳熱面積來有效地消除鍋爐設計中存在的不利影響因素，降低排煙溫度，保證鍋爐運行的經濟性。

3.4 完善控制邏輯

為了保證風和煤比例的匹配度，需要進一步完善制粉系統風量控制邏輯，把控好吹類控制，強化空氣預熱器吹灰跳步功能，這樣即使吹類中斷后，再次進行吹風過程中也能夠保證吹灰方式控制的合理性。

3.5 加強入爐煤質管理

當時受制于多種因素的影響，電廠采購煤質的品質呈逐年下降的趨勢，針對于這個問題，可以通過強化入爐煤質管理，對燃燒情況進行調整，盡可能的減少煤質下降所帶來的不利影響。具體可以通過控制摻混比例、完善加倉方式、加強入爐煤雜物篩查等來提高燃燒的效率。

3.6 提高監盤質量

針對煤量情況來對制粉系統的風量進行調節，有效的保證制粉系統風量控制的合理性。通過總一次風量控制降低冷一次風量比率；及時根據煤種變化調整磨煤機出口溫度控制；及時根據機組負荷情況調整爐底渣系統冷卻風門開度，降低底渣系統漏風量。

4 結束語

鍋爐運行過程中，煤在燃燒過程中會產生較多的熱損失。其中，排煙熱損失占總損失的比重較大，而且還會對電廠煤耗帶來較大的影響。一旦電廠鍋爐排煙溫度過高時，則會對鍋爐使用效率帶來較大的影響。在當前電力市場競爭不斷加劇的新形勢下，電廠為了提高自身的競爭能力，則需要采取有效的措施來降低生產成本。在實際運作中可以通過控制鍋爐排煙溫度高問題來提高機組運行效益，實現電廠煤耗的降低，為電廠整體經濟效益的提高奠定良好的基礎。

Discussion on the Reason and Countermeasure of Boiler Exhaust Smoke High Temperature

Li Er-wei

This paper introduces the influence of the high exhaust gas temperature on the combustion efficiency of the boiler and analyzes the causes of the high boiler exhaust gas temperature，the technical measures to control the boiler exhaust gas temperature and the management measures to reduce the exhaust gas temperature of the power plant The.

exhaust gas temperature；boiler combustion efficiency；economy

TM621.2

A

1003–6490（2017）11–0219–02

2017–09–10

李二偉（1973—），男，河南三門人，工程師，主要研究方向為化工、環保工程。