锅炉排烟温度高原因探讨

锅炉排烟温度高原因探讨

彭国清

（国家电投集团江西电力有限公司新昌发电分公司330000）

摘要：本文介绍我厂两台东方锅炉厂生产的DG2060/26.15-II2型前后墙对冲燃烧锅炉排烟温度高的原因，阐述了自投产以来锅炉燃烧调整以及设备老化对排烟温度的影响。分析、研究了该型锅炉的运行中燃烧调整应该注意的一些事项以及设备改造应当采取的措施。

关键词：排烟温度燃烧调整省煤器

1.设备概况

新昌电厂一期装有2台700MW机组，锅炉为东方锅炉厂生产的DG2060/26.15-II2型锅炉，本体为全钢构架、全悬吊结构Π型锅炉，固态排渣，燃烧系统为正压直吹式中速磨煤机，采用四采用东方锅炉（集团）公司自行开发设计的外浓内淡型低NOX旋流煤粉燃烧器，组织对冲燃烧,燃烧器共36只，采用油枪与煤粉燃烧器一体的旋流筒体式结构，分三层前后墙对冲布置。

锅炉投运以来，随着机组服役时间的增长，设备存在的问题逐渐暴露出来，致使锅炉的排烟温度升高，在满负荷工况下排烟温度平均在135℃左右，比设计值高出约10℃，在夏天排烟温度甚至达到145℃远远高于设计值。锅炉排烟温度提高则排烟损失q2增大,q2是锅炉热损失中最主要的一项,一般排烟温度提高15℃—20℃，则q2约增加1%,也就是锅炉效率降低1%。故锅炉运行时排烟温度高于设计值会严重影响锅炉的经济性。

2.锅炉排烟温度高的原因及影响因素分析

2.1煤种

新昌电厂锅炉设计的煤种为混煤（黄陵烟煤：丰城煤=60：40），水份War=10.04%，灰份Aar=22.33%，挥发份Vd=31.27%，低位发热量Qnet,ar=21.43MJ/Kg，其着火性能和燃烧性能相当差。近段时间以来，由于煤炭市场的紧张，入炉煤种的挥发份比设计煤种低2个百分点左右，低位发热量最低只有18.5MJ/Kg左右。导致在同样的煤粉细度下，由于挥发份低,着火点相对较高，火焰中心位置也高，使炉膛出口烟温升高。

2.2炉膛漏风和制粉系统漏风

在锅炉负荷和氧量一定的条件下，也就是燃料燃烧所需空气量一样的情况下，漏入炉膛和制粉系统的风量越大，则进入空气预热器的冷风量越小，相反锅炉炉膛则需要更多的燃料来加热所需的空气量，导致流过空气预热器的烟气量增加，空预器空气的出口温度升高，排烟温度升高。新昌电厂锅炉在设计时炉膛漏风系数取值为0.05。在实际运行中，火监视系统的改造，看火孔，打焦孔关闭不严，致使炉膛的漏风远大于设计值。而根据相关资料表明，漏风系数每增加0.01，排烟温度上升1.2℃。

2.3受热面的结焦和积灰

新昌电厂燃用的煤为混煤（黄陵烟煤：丰城煤=60：40），灰分含量高,挥发分低，为保证燃煤充分燃烧，需保持较高的炉膛热负荷，易造成炉膛结焦及受热面积灰，影响排烟湿度升高。为降低受热面的积灰，新昌电厂在炉膛、水平烟道布置了48个IR－30蒸汽吹灰器、IK－525EL半伸缩式蒸汽吹灰器和IK-545长伸缩式吹灰器，以及在空预器布置了4个IK-AH500长伸缩式蒸汽吹灰器，在使用的初期，炉膛每吹灰一次，大概能降低排烟温度5℃左右。现在吹灰后已没有明显的效果，这是因为蒸汽吹灰器由于运行时间过长，及其存在限位开关不好，工作不可靠，喷嘴易堵塞，维护工作量大等问题，造成吹灰器的完好率和投入率较低有关。

2.4一次风量的影响

一次风的作用主要是满足输送煤粉与提供煤粉着火所需的氧量，一次风量的选择与原煤的挥发分关系密切。在磨煤机出口温度一定并保证正常运输煤粉的情况下，降低一次风量，能够使冷一次风量也减少，在总风量维持不变的情况下，二次风量会增加，流经空气预热器的风量增加，从而能够降低排烟温度。

2.5磨煤机出口温度的影响

从燃烧角度出发，在保证制粉系统安全运行的前提下，尽量提高磨煤机出口温度，则在磨煤机入口所需的冷一次风比例就越小，即流过空预器的热风量就越多，从而能够降低排烟温度。同时，提高磨煤机出口温度，则进入炉膛的风粉混合物温度就会升高，有助于煤粉的着火与燃烧，使火焰中心下移，也有利于降低排烟温度。

3.降低排烟温度的技术措施

通过对各影响因素的分析，删除煤种因国家宏观调控不作为改进措施外，下面从运行与结构两方面寻求合理的技术措施。

3.1运行系统方面的措施：

1.减少炉膛、制粉系统漏风。锅炉运行的炉膛火焰时有刷墙现象，加之燃烧中心温度较高，使人孔，看火孔等受热变形，关闭困难，要减少炉膛漏风。一方面密封炉膛、制粉系统不严密处，采用先进的门、孔结构，堵住漏风；另一方面提高运行水平，打焦，测温后随时关闭各门、孔，尽可能维持炉膛、制粉系统漏风在设计取值范围内，以便能降低排烟温度。

2.加强化学监督，提高给水品质，控制给水PH值在9.0-9.6之间,保证给水硬度≈0,Fe不大于50ug/L,,并加强排污，保持炉水品质合格。在开机过程中，对不合格的凝结水尽量不加回收，对不能进行化学清洗的过热器，再热器进行反冲洗，以除去能溶于水的盐垢。

3.加强对锅炉吹灰器的维护、管理工作，保证其完好并能正常投入使用，按时正确地清灰、除渣，加强运行监督，一旦发现结渣，要及时进行消除，防止继续结成大渣块。

4.合理调整燃烧，一次风率不能过大，保持适中的煤粉细度和煤粉均匀性，调整火焰中心位置合适，防止火焰偏斜，炉膛出口烟温过高。

5.控制燃尽风量，锅炉运行过程中，一般通过调整燃尽风量来控制SCR入口NOX的含量。由送风机提供的二次风首先进入二次风箱，而后经过各层燃烧器的二次风挡板及燃尽风挡板进行各层配风。当总风量不变的情况下，开大燃尽风挡板开度，势必会减少进入各层燃烧器的二次风量，使与煤粉混合的二次风量减少，减少燃烧过程中NOX的生成；同时，由于缺氧燃烧，燃料完全燃烧所需的时间延长，导致火焰中心上移，势必会增加炉膛出口的烟气温度，使排烟温度升高。

3.2结构方面的措施：

从新昌电厂＃1、2炉的实际情况来年看，要增加空气预热器的传热面积存在着相当大的技术困难,其传热面积较大,总受热面积有63547m2,风管的悬吊,连接改造难度很大,再又其空气出口温度达到415℃-440℃,超过其410℃的设计值,因而不予考虑对空气预热器的改造。经东方锅炉股份有限公司锅炉研究所对我厂锅炉认真细致的局部热力计算、锅炉整体热力计算、烟风阻力计算、汽水阻力计算、受压元件、支承梁以及管架的强度计算，并经多次测试分析主要原因之一是省煤器吸热不够，且给水在省煤器中温升较设计值低10℃以上。因而可以利用肋片的扩展来达到所需受热面的面积，另一方面，肋片管式省煤器具有抗磨损能力强等优点，是目前省煤器改造比较广泛选用的型式之一，决定按φ32×4mm螺旋肋片管来进行省煤器的改造。

根据国内同类型省煤器进行改造的实例，要达到省煤器的改造的效果，则需要在原来的位置，在原换热面积1853m2的基础上增加到5140m2，改造后省煤器总受热面积比原来有较大的温差，因此其吸热量也有较大幅度的增加，总受热面和总吸热量比原设计分别增加216%和92.34%。

4.结束语

通过对#1、2锅炉排烟温度高的原因分析并针对我厂现状，需要对锅炉炉膛、空预器及制粉系统漏风进行专项治理，合理地选择锅炉的总风量，在运行过程中应加强调整，寻找最佳的风煤比，并通过省煤器的改造达到提高给水温度，降低排烟温度的目的，我们相信，通过设备的改造与创新，运行的精心与调整，降低锅炉的排烟温度，大幅度提高锅炉的燃烧效率，跨入同类型机组的先进水平已为时不远。