電廠鍋爐排煙溫度高的原因及解決措施探討

宋廷

摘 要：鍋爐作為電廠最重要的設(shè)備之一，其屬于熱工設(shè)備，鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性直接關(guān)系到電廠節(jié)能降耗，因此需要努力提高電廠鍋爐運(yùn)行效率。當(dāng)前電廠鍋爐排煙溫度高是影響其安全、經(jīng)濟(jì)運(yùn)行的關(guān)鍵因素，因此需要針對(duì)鍋爐排煙溫度高的原因進(jìn)行分析，并采取有效的技術(shù)措施和管理措施來控制鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐運(yùn)行的效率，為電廠經(jīng)濟(jì)、穩(wěn)定運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

關(guān)鍵詞：電廠鍋爐；排煙溫度；原因；技術(shù)措施；管理措施

前言

在當(dāng)前電廠生產(chǎn)過程中，煤粉爐應(yīng)用較為廣泛，這主要在煤粉爐運(yùn)行過程中，煤被破碎成細(xì)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(qiáng)度得以提高。在煤粉爐運(yùn)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、降低成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(jí)受熱面、省煤器、空氣預(yù)熱器等的面積來降低煙氣溫度。部分理論上的措施在實(shí)際應(yīng)用過程中具有較大的難度，因此需要針對(duì)實(shí)際鍋爐運(yùn)行中排煙溫度的具體原因來采取具有針對(duì)性的技術(shù)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(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

1 鍋爐排煙溫度高的原因分析

1.1 煤種

在鍋爐運(yùn)行過程中，鍋爐煙氣量和煙氣特性與煤的成份具有直接的關(guān)系，煤的水分和發(fā)熱量會(huì)直接導(dǎo)致排煙溫度的變化，即煤的排煙溫度與收到基水分成正比，與發(fā)熱量成反比。但當(dāng)前由于我國煤炭資源緊張，這也使煤種發(fā)生了較大的變化，大部分電廠燃煤種類都較為復(fù)雜，從而造成排煙溫度升高，影響了鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)效益。

1.2 進(jìn)入制粉系統(tǒng)和爐膛的冷風(fēng)系數(shù)

當(dāng)鍋爐處于負(fù)壓燃燒狀態(tài)時(shí)，從鍋爐的各門孔處或是不嚴(yán)密的部位會(huì)有中分空氣進(jìn)入到爐膛內(nèi)，在爐膛出口過量空氣系數(shù)不變的情況下，由于冷空氣的漏入，會(huì)減少流經(jīng)空氣預(yù)熱器的空氣量，降低空氣流速，造成傳熱系數(shù)下降，從而對(duì)總傳熱量帶來較大的影響。這也充分的說明書當(dāng)爐膛內(nèi)和制粉系統(tǒng)中冷風(fēng)量增加時(shí)，都會(huì)影響到空氣預(yù)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變化的影響，并進(jìn)而影響排煙溫度。當(dāng)機(jī)組負(fù)荷變化或是高壓加熱投停，都會(huì)影響到給水溫度的變化。在高低壓加熱器全部投運(yùn)的情況下，給水溫度數(shù)下降時(shí)，排煙溫度也會(huì)隨之降低。通常情況下給水溫度達(dá)到265度時(shí)，每降低10度排煙溫度會(huì)下降1.5度，這也充分說明給水溫度對(duì)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(huán)境下，隨著外界氣溫的變化會(huì)對(duì)冷空氣溫度帶來較大的影響，從而造成鍋爐排煙溫度與設(shè)計(jì)值發(fā)生偏離。當(dāng)冷空氣溫度升高時(shí)，排煙溫度也會(huì)隨之升高。但冷空氣溫度隨季節(jié)變化是客觀存在的，這個(gè)因素?zé)o法改變。

1.5 爐膛出口過量空氣系數(shù)

通過增加爐膛出口過量空氣系數(shù)，可以增加空預(yù)器的空氣量，使空預(yù)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(shù)增加時(shí)，流過半輻射及對(duì)流受熱面的煙氣量也會(huì)隨之增加，使受熱面煙氣溫度降幅變?nèi)酰瑥亩斐膳艧煖囟鹊纳仙Ｒ虼水?dāng)爐膛出口過量空氣系統(tǒng)處于正常變動(dòng)范圍時(shí)，對(duì)排煙溫度所造成的影響較小，而且通過調(diào)整過量空氣系數(shù)，主要是針對(duì)燃燒工況和降低不完全燃燒，所以爐膛過口過量空氣系數(shù)這個(gè)因素對(duì)排煙溫度的影響通常可以忽略不計(jì)。

1.6 空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)

針對(duì)于空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)這一因素進(jìn)行分析時(shí)，在其減少的情況下，也會(huì)使空氣預(yù)熱器平均空氣量、流經(jīng)空氣預(yù)熱器的平均煙氣量和總的傳熱量都會(huì)出現(xiàn)減少的情況，而漏入煙氣中的空氣平均溫度則會(huì)有所上升，從而致使鍋爐排煙溫度會(huì)有所提高。但當(dāng)空氣預(yù)熱器漏風(fēng)系數(shù)減少時(shí)，排煙熱損失也會(huì)隨之減少，因此會(huì)有效的提高鍋爐效率。

另外，對(duì)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，而且各影響因素即單獨(dú)作用，同時(shí)也相互具有一定的聯(lián)系性，關(guān)系十分復(fù)雜，這也使鍋爐排煙溫度高的原因呈現(xiàn)出復(fù)雜化的特點(diǎn)。

2 控制鍋爐排煙溫度高的技術(shù)措施

2.1 減少爐膛漏風(fēng)

通過減少爐膛漏風(fēng)，將漏風(fēng)部位采用有效的密封措施，以此來對(duì)鍋爐排煙溫度進(jìn)行控制。在具體實(shí)踐工作中，需要選拔先進(jìn)的爐膛門孔結(jié)構(gòu)，同時(shí)還要進(jìn)一步改進(jìn)油槍的性能，強(qiáng)化爐膛熄火保持技術(shù)水平，改造爐膛中渣斗或是機(jī)械出渣處較大空隙處，并進(jìn)一步提高鍋爐運(yùn)行的整體負(fù)荷水平，以此來對(duì)鍋爐排煙溫度高的情況進(jìn)行有效控制。

2.2 合理地降低一次風(fēng)率

在鍋爐正常運(yùn)行過程中，要想實(shí)現(xiàn)對(duì)制粉系統(tǒng)通風(fēng)量的有效控制，則需要有效的實(shí)現(xiàn)一次風(fēng)率的降低，這種情況下，磨煤機(jī)出力會(huì)有所降低，但磨煤量的干燥劑量會(huì)出現(xiàn)下降現(xiàn)象，這就在燃料蒸發(fā)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(jìn)一步減少摻冷風(fēng)量，降低制粉系統(tǒng)漏風(fēng)量，達(dá)到排溫溫度降低的目標(biāo)。

2.3 投用乏氣再循環(huán)

運(yùn)用乏氣再循環(huán)能夠降低制粉系統(tǒng)中干燥劑量，即實(shí)現(xiàn)一次風(fēng)率的降低，投入乏氣再循環(huán)其對(duì)一次風(fēng)率和制粉系統(tǒng)的影響是一樣的。

2.4 結(jié)構(gòu)方面的措施

在鍋爐運(yùn)行工況條件下，當(dāng)受熱面?zhèn)鳠崃坎粔驎r(shí)，也會(huì)導(dǎo)致鍋爐排煙溫度升高現(xiàn)象發(fā)生。受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)、傳熱溫差和受熱面的面積都會(huì)對(duì)受熱面?zhèn)鳠崃繋碚娼拥挠绊懀@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(yuǎn)一點(diǎn)，這樣才能達(dá)到良好的降低排煙溫度的效果。這主要是由于當(dāng)增加的受熱央與爐膛距離較近時(shí)，會(huì)增加該級(jí)的傳熱量，降低出口煙溫，但下一級(jí)受熱面的傳熱溫差會(huì)減少，從而使傳熱量也會(huì)隨之減少，出口煙溫下降幅度相較于進(jìn)口煙溫降低的幅度小，最終作用于排煙溫度時(shí)所帶來的降幅也減小。因此在具體實(shí)施過程中，要合理增加低溫受熱面，以此來達(dá)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(jié)渣和結(jié)垢現(xiàn)象時(shí)，必然會(huì)影響受熱面的傳熱量，從而造成排煙溫度升高。針對(duì)于這種情況下，需要對(duì)受熱面的灰塵、結(jié)渣和結(jié)垢現(xiàn)象進(jìn)行有效處理，確保受熱面保持良好的清潔度，以此來達(dá)到降低排煙熱損失的目標(biāo)。在鍋爐運(yùn)行過程中，煤灰熔點(diǎn)、爐膛燃燒區(qū)溫度、爐內(nèi)煤灰的輸運(yùn)特性等都是會(huì)造成鍋爐發(fā)生結(jié)焦問題。燃煤固有的特性決定了煤灰熔點(diǎn)不可改變的特性，因此在實(shí)際工作中可以從爐膛燃燒區(qū)溫度、爐內(nèi)煤灰輸運(yùn)特性兩方面入手來改善鍋爐結(jié)焦的問題。可以采取有效措施來降低爐內(nèi)氣流的運(yùn)行速度，以此來改善爐內(nèi)煤類的輸運(yùn)特性。爐膛內(nèi)燃燒區(qū)溫度與燃煤發(fā)熱值、燃煤揮發(fā)份、熱風(fēng)溫度等都具有較大的關(guān)系，當(dāng)熱風(fēng)溫度較高時(shí)，則表明燃燒區(qū)溫度也呈現(xiàn)較高水平。在實(shí)際鍋爐運(yùn)行時(shí)，可以通過提高熱風(fēng)溫度來使燃燒區(qū)溫度上升，從而使一些揮發(fā)份較低的難燃煤種能夠入爐后實(shí)現(xiàn)完全燃燒。但部分高揮發(fā)份和易結(jié)焦的煤種，如果提高熱風(fēng)溫度，則會(huì)增加鍋爐結(jié)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(qiáng)設(shè)備管理

通過加強(qiáng)對(duì)鍋爐的維護(hù)和改造，有效的降低電廠鍋爐排煙溫度。可以采取有效措施來控制內(nèi)漏現(xiàn)象，及時(shí)消除漏風(fēng)問題，重視制粉系統(tǒng)風(fēng)量和風(fēng)壓等測(cè)點(diǎn)的校驗(yàn)工作。充分的利用機(jī)組檢修機(jī)會(huì)來重點(diǎn)排查鍋爐系統(tǒng)風(fēng)門，做好相關(guān)壓測(cè)我來有效的消除空預(yù)器氧量偏低的根本原因。做好吹灰器的維護(hù)工作，使其保持良好的運(yùn)行狀態(tài)，加強(qiáng)對(duì)制粉系統(tǒng)的管理，提高其運(yùn)行的效率，為機(jī)組經(jīng)濟(jì)運(yùn)行奠定良好的基礎(chǔ)。

3.2 加強(qiáng)吹灰管理

在具體工作中，可以通過加強(qiáng)對(duì)電量的管理來有效的提升機(jī)組負(fù)荷水平，從而有效的保證爐膛吹灰和尾部煙道吹灰的有效實(shí)施和及時(shí)執(zhí)行。定期對(duì)再熱器煙道檔板進(jìn)行開啟放灰，在爐膛和尾部煙道吹灰期間要適當(dāng)?shù)脑黾釉贌崞鲹醢彘_啟放灰的次數(shù)，進(jìn)一步加大對(duì)吹灰系統(tǒng)的巡檢力度，及時(shí)發(fā)現(xiàn)吹灰系統(tǒng)的缺陷并對(duì)其進(jìn)行有效消除，提高鍋爐運(yùn)行的效益。

3.3 進(jìn)行設(shè)備改造

可以充分的利用鍋爐檢修的時(shí)機(jī)，針對(duì)鍋爐設(shè)計(jì)上存在缺陷的部位進(jìn)行合理和科學(xué)的改造，特別是針對(duì)排煙溫度高的問題，可以通過增加尾部傳熱面積來有效的消除鍋爐設(shè)計(jì)中存在的不利影響因素，有效的降低排煙溫度，保證鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性。

3.4 完善控制邏輯

為了保證風(fēng)和煤比例的匹配度，需要進(jìn)一步完善制粉系統(tǒng)風(fēng)量控制邏輯，把控好吹類控制，強(qiáng)化空氣預(yù)熱器吹灰跳步功能，這樣即使吹類中斷后，再次進(jìn)行吹風(fēng)過程中也能夠有效的保證吹灰方式控制的合理性。

3.5 加強(qiáng)入爐煤質(zhì)管理

當(dāng)時(shí)受制于多種因素的影響，電廠采購煤質(zhì)的品質(zhì)呈逐年下降的趨勢(shì)，針對(duì)于這個(gè)問題，可以通過強(qiáng)化入爐煤質(zhì)管理，有效的對(duì)燃燒情況進(jìn)行調(diào)整，盡可能的減少煤質(zhì)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(qiáng)入爐煤雜物篩查等來提高燃燒的效率。

3.6 提高監(jiān)盤質(zhì)量

針對(duì)煤量情況來對(duì)制粉系統(tǒng)風(fēng)量偏雷的問題進(jìn)行調(diào)節(jié)，有效的保證制粉系統(tǒng)風(fēng)量控制的合理性。通過總一次風(fēng)量控制降低冷一次風(fēng)量比率；及時(shí)根據(jù)煤種變化調(diào)整磨煤機(jī)出口溫度控制；及時(shí)根據(jù)機(jī)組負(fù)荷情況調(diào)整爐底渣系統(tǒng)冷卻風(fēng)門開度，降低底渣系統(tǒng)漏風(fēng)量。

4 結(jié)束語

鍋爐運(yùn)行過程中，煤在燃燒過程中會(huì)產(chǎn)生較多的熱損失，這其中排煙熱損失占總損失的比重較大，而且還會(huì)對(duì)電廠煤耗帶來較大的影響。一旦電廠鍋爐排煙溫度過高時(shí)，則會(huì)對(duì)鍋爐使用效率帶來較大的影響。在當(dāng)前電力市場競爭不斷加劇的新形勢(shì)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(chǎn)成本，在實(shí)際運(yùn)作中可以通過控制鍋爐排煙溫度高問題來提高機(jī)組運(yùn)行效益，實(shí)現(xiàn)電廠煤耗的降低，為電廠整體經(jīng)濟(jì)效益的提高奠定良好的基礎(chǔ)。

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