浅谈影响锅炉排烟温度的因素及其优化措施

浅谈影响锅炉排烟温度的因素及其优化措施

王双庆

大庆油田电力集团宏伟热电厂

摘要：在世界能源日益紧张的今天,随着煤、油等能源价格的不断飙升,企业的成本也在不断增加。特别是锅炉本身就是一个高耗能设备,节能降耗更是刻不容缓。锅炉排烟温度升高,使排烟损失增大,排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项,从而导致锅炉效率降低,所以有必要根据设备的具体状况，对造成锅炉排烟温度升高的影响因素进行分析,降低排烟热损失对提高锅炉效率、维持安全经济运行以及减少污染物的排放等方面都有重要意义。本文针对火力发电机组排烟温度高的问题，对影响因素进行了分析，通过实例分析查找排烟温度高的原因，并提出解决方案措施,确定解决问题的对策。提出了降低排烟温度、提高锅炉效率的有效措施，为锅炉高效经济运行提供参考。

关键词：锅炉效率；排烟温度；漏风系数

引言:热效率是检验工业锅炉的重要技术经济指标,其表明锅炉设备的完善程度和运行管理水平,锅炉的热效率表示有效利用热与燃料输入热量的比值。锅炉的热损失主要分为:排烟热损失、气体不完全燃烧热损失、固体不完全燃烧热损失、散热损失和灰渣物理热损失。其中排烟热损失是由于锅炉排烟带走的热量所造成的损失,它等于排烟焓与入炉冷空气焓之差,排烟热损失是锅炉的主要热损失之一,大中型锅炉约为4%～8%,小型锅炉的这项数值会更高。排烟热损失主要取决于排烟温度和过量空气系数的大小。造成锅炉排烟温度升高的原因,除了没有装设尾部受热面以外,还受烟气短路、受热面积灰与结垢、运行负荷等因素的影响。

1排烟温度的定义及影响

燃料燃烧后会产生大量烟气，从锅炉尾部排出的烟气温度叫排烟温度。一般指的是锅炉空预器出口或者最末级受热面的烟气温度，用摄氏温度℃来表示。排烟温度每升高1℃，锅炉效率降低0.055%，煤耗约增加0.17g/kWh。提高火力发电机组的经济性，应设法提高燃煤锅炉热效率，而锅炉热效率提高的关键就是降低锅炉的各项热损失。在锅炉的各种热损失中，最大的损失莫过于排烟热损失，大约为百分之四到八。因此，降低排烟温度，可提高锅炉热效率，进而能增加发电机组的热经济性，可给电厂带来较大的经济效益。

2影响排烟温度的因素

（1）锅炉送风量。如果增大锅炉的二次风量，虽然可以令通过空预器的空气量增加，从而加强空预器的热量传导，进而降低排烟温度；但是同样也增加了流过对流受热面的烟气量，使本来应该在炉膛内进行的热量交换转移至对流烟道中去，进一步导致排烟温度升高。

（2）煤粉细度。煤粉细度未达到规定细度，会使煤粉进入炉膛后着火点延迟，从而令焰心位置提高，导致排烟温度同步升高。

（3）炉膛火焰中心高度。一般来说排烟温度随着炉膛焰心高度升高而升高，炉膛火焰中心所处位置的高低不仅仅对锅炉再热蒸汽温度造成较大的影响，对排烟温度的变化影响也不小。

（4）机组功率。如果机组功率增长，会伴随着蒸汽量增大、给水流量以及给煤量的增多，炉膛以及尾部烟道等受热面的出口烟气量同样也会增大，锅炉出口烟气温度更会随之增大。因而机组功率的增减会直接造成锅炉排烟温度升高与降低。

（5）燃烧器运行方式。对于多层喷燃器的器锅炉来说，尽量多地投入上层喷燃器，这样就可以使炉膛焰心向上，排烟温度随之升高。

（6）漏风系数。锅炉的漏风一般是根据漏风的具体位置来进行分类，分为制粉系统漏风、炉膛漏风以及炉膛出口后的烟道漏风。据电科院分析得出：炉膛漏风系数与锅炉排烟温度基本成线性关系。

（7）受热面的清洁度。锅炉受热面结焦或者积灰结垢会让烟气与受热面之间的传热热阻增加，传热系数相应降低，烟气放热量减少，锅炉吸热量减少，从而导致排烟温度随着空预器入口烟温升高而升高。

（8）煤种。挥发分含量越小，会造成煤粉气流着火晚、延迟了燃烧时间，排烟温度进而随着炉膛焰心位置上移而越高。

（9）二次风温。二次风温变化与排烟温度也呈线性关系，即二次风温的增减会造成排烟温度的增减。

（10）给水温度。省煤器的传热量是由给水温度所决定，省煤器的传热温差是排烟温度的决定性因素。主给水温升高令省煤器传热减弱，锅炉吸热减弱，给煤量恒定的话，排烟温度就会升高。

（11）制粉系统运行方式的不同。机组功率变化的话，应该改变制粉系统的运行方式，进行相应磨煤机的启停来改变焰心位置。

（12）磨煤机分离器出口温度。磨煤机分离器出口温度升高，热风量增大，风粉混合物温度升高，煤粉燃尽提前，排烟温度降低。

（13）一次风压。同一机组功率，一次风压高会令一次风速太高，风粉混合不好，煤粉燃尽推迟，焰心升高，进而造成排烟温度升高。一次风率每增加1%，排烟温度增加1～1.1℃。

（14）在锅炉尾部烟道安装低压省煤器来加热汽轮机低压回热系统的凝结水。

3降低排烟温度的优化措施

（1）控制锅炉的氧量。降低锅炉燃烧时的氧量会减小锅炉漏风，减小排烟容积，排烟温度不变的情况下，可以有效降低排烟热损失。

（2）控制燃煤湿度。燃煤中的水分减小，会减少烟气量还能提高锅炉炉膛内温度，降低排烟热损失。

（3）保持各受热面的清洁。受热面一旦发生结焦、积灰，就会减弱锅炉的传热能力，提高排烟温度，所以要按照相应规定积极吹灰打焦，来保持锅炉各个受热面的清洁程度。

（4）减少停运磨煤机各个风门以及挡板处（包括冷风门、热风门、混合风门等）的漏风；炉膛氧量计前的尾部烟道漏风、以及炉底水封处的漏风。巡检中要加强对炉顶密封的检查次数。经常检查炉膛看火孔、人孔门、冷灰斗密封，假如检查到有漏风的位置，尽快通知检修人员进行堵漏。

（5）制粉系统的运行方式要根据煤质的不同进行合理的调整，尽量提高煤粉细度。

（6）机组功率变化时，要随之调整喷燃器摆角，有效降低焰心位置。

（7）在机组大修时，在烟道后和静电除尘器之前加装低温省煤器，提高省煤器出口水温，能有效降低排烟温度20℃以上。

（8）尽量选用蒸汽吹灰器。声波吹灰的效果一般远远低于蒸汽吹灰，所以一般尽量选用效果较好的蒸汽吹灰，会有效降低锅炉排烟温度。

（9）机组功率降低时，要及时停运磨煤机。经过山东某厂统计，330MW锅炉功率相同的情况，2台磨煤机运行比3磨煤机运行排烟温度要降低15℃。

（10）调整合理的一次风速。在保证磨煤机粉管不积粉不出现烧毁喷燃器的情况下，尽量降低一次风速，提高磨煤机分离器出口温度可以有效降低排烟温度。

参考文献

[1]王春昌.锅炉漏风对排烟温度及排烟损失的影响[J].热力发电，2007，（8）：19-22.

[2]闫顺林，李永华，周兰欣.电站锅炉排烟温度升高原因的归类分析[J].中国电力，2000，（6）：20-22.