火电厂锅炉运行中降低排烟温度技术分析

火电厂锅炉运行中降低排烟温度技术分析

张艺钟 ,王爱家 ,刘永庆 ,逯新明 ,陈世贵 ,王文钢 ,孙宏哲 ,田云健 ,刘钊 ,何红晓

华能鹤岗发电有限公司  黑龙江鹤岗  154109

摘要：火电厂锅炉正常工作时,排烟温度一般超过设定值。排烟高温增加,排烟热量损失增加,由此引起锅炉效率下降,煤耗增大,经济性降低,本章采用理论研究,并根据现场实践,对造成排烟高温增加的因素进行了研究、总结,根据不同的原因,给出了具体的方法与对策。

关键字：火电厂锅炉;排烟;原因;降低;方法

实践表明,当排烟温度大于或稍小于设定值时,锅炉工作更加稳定和经济。而较大的排烟温度,也意味着燃气中更多的部分热能被排烟带走并分散到大气中,从而导致了锅炉的排烟热量浪费。排烟温度越高,排烟热量损失也越大。但也不要过高的调低排烟温度,不然会导致锅炉金属损耗的增大过高,使尾部受热表面出现低温锈蚀的几率增加。

1锅炉排烟温度高的危害

在目前中国大部分工厂的实际运行中,所有锅炉设备的排烟温度控制都要超过其设定数值,在一般情况下的设定排烟温度控制都是130~150℃,而在实际工作中大部分锅炉设备的排烟温度控制都会超过150~170℃。在电站的生产运作过程中,排烟损失作为影响锅炉设备效益最高的一种影响,因为通常情况下排烟温度控制每提高约10℃,因此所产生的排烟损失就会相对地提高约百分之零点五~百分之零点七,影响的煤耗量约2g/kWh,对660MW的发电机组而言,一年提高的煤耗量在10700万吨之间。当燃煤锅炉排放烟尘的温度高,热量损失就会提高,因此燃煤锅炉工作效能也下降、不仅提高了煤耗量也提高了电站的经济成本,最后造成了电厂效益下降。

2排烟温度高的原因

在理论研究和总结施工实践的基础上,对排烟温度提高的主要因素做出了分析,导致排烟温度的提高因素主要是漏风,冷风率大,受热面灰,空预器的真空温度过高及受热面的问题等,以下将就这几方面问题进行较详尽的研究探讨。

2.1透风过程主要包括炉膛透风,制粉装置透风和烟道锅炉漏风等,是锅炉排烟温度上升的重要因素之一,是与运行控制,保养管理和系统构造等密切相关的重要过程。煤仓透风一般是指在炉顶封口,看火口,行人孔门以及炉底密封水槽处的透风;制粉厂设备的透风指设备磨煤机风门,隔板部透风;而排烟管锅炉漏风则指总氧量计的尾部烟道透风。

2.2冷风源较多,而目前的国产高温锅炉设备,一般在工程设计中都认为在产生炉膛出口的高风速时,除了炉膛出口及制粉装置的漏风以外,都是由于预热器的这一概念而产生。实际上制作粉丝设备在工作中,需要加入部分冷风,以维持必要的磨煤机的工作温度,从而使通过预热器的风力低于设定值,从而引起排烟热量损失气温上升。

2.3受热面灰包括了锅炉的受热面灰,结渣和空预器传热部分积灰,锅炉的受热表面灰会导致受热面传热系数减少,锅炉的吸热性能减少,烟气的热能降低,空预器的烟气温升高,进而引起排烟温上升;空气预热器堵灰将使空气预热器传热的范围减小,还将使排烟的放热降低,使排烟温度增加。

2.4空预器的进口风温高,在夏天,由于空气预热器的进口风温高,空中预热器传热温差小,而排出的放热能也小,因此使排烟气温提高。同样由于制粉系统所要求的热风温度下降,通过空预器的一次风量下降,则排烟气温上升,这属于环境要求,是难以克服的,但如果加上较多的受热面积,大大降低了空预器入口烟温,则在冬季时,排烟气温就会降到露点的温度值,而且为了避免空预器高温腐蚀,还必须再投入暖风装置,来提高排烟气温,这样一来,辅气损失就会增大,所以要按照空气温度变动的规律性,综合考虑设计布置受热面积。

2.5锅炉运行控制时火焰重心前移,导致锅炉出水温度增加,从而导致排烟温度增加,长时间高温运行导致锅炉高温过热器管壁出现扭曲和折断。

2.6燃煤产品的挥发份,电力效率,灰份,浓度的不同时锅炉水温上升也会引起排烟水温的上升危害锅炉操作安全。如:尾部烟道二次点燃法。

3降低锅炉排烟温度的有效措施

3.1强煤粉细度化验

电厂必须做好煤粉锅炉细性的化验,如有煤粉锅炉粗短超限,应及时向运行部门反映,运行部门应针对煤粉锅炉细性对磨煤机的功率、磨煤机的加载能力和磨煤机的分离器时间做出调节,如煤粉锅炉细性不能改变,应联系企业对制粉设备进行综合调查。

3.2及时治理制粉系统漏气漏风

定期调换进入开口内的密封件,并用螺钉紧固为无螺栓口,并且规定在操作过程中必须关闭所有开口,以免气体进入开口。同时对磨床的输入引道实行了仔细检测,并检测锈蚀、破坏、打磨和破损。为便于材料及时交换,我们可以通过增加厚度,将材料更换到十六分钟,并通过陶瓷填充修复过程。将排气设置的十字型旋转门切换到气动插接板门,在粉红色部件出现问题后可以手动关闭。或者重新设置DG1600的原锤锁,并安装了四个零点五自动化块的解决方案系统,以及所有孔门上的检测手柄,避免了材料分离装置泄露。

3.3烟气余热利用系统改造

排烟余热利用降低排烟温度是今年的火电厂的手段,不过怎样使利用的排烟余热进行更加合理和更有效率的使用、与整个设备的适应性还需深入研究,在使用方案中还必须比较充分的全盘考虑。安装低压省煤器是合理利用锅炉排烟余电的方法之一,如果采用低压省煤器方法,则会增加锅炉烟道系统压力。按若把排烟中的余电用出来,将排烟温度降10℃计,则锅炉能效将增加百分之零点五左右,节约煤耗1.5g/kWh左右。

3.4运行调整技术措施

3.4.1调整原则

（1）保证燃烧稳定。

（2）保证制粉系统满出力运行。

（3）粉仓粉位高位后，停止磨煤机运行。

（4）保证排粉机出口风压前提下。关小停运磨煤机所在制粉系统排粉机入口乏气总门，关闭停运给粉机一次风门，关闭停运磨煤机再循环门，关闭停运磨煤机入口冷风门，用热风门控制磨煤机出口温度在65℃左右。开启停运磨煤机自然冷风门。

3.4.2调整技术措施

（1）粉仓粉位高位后，停止磨煤机运行；

（2）将停运磨煤机所在的制粉系统再循环风门关闭；

（3）关闭停运给粉机的一次风门；

（4）逐渐关小停运磨煤机所在制粉系统排粉机入口乏气总门，维持排粉机出口压力满足。

（5）调整设定停运磨煤机入口负压在-1000（sp设置-1）；

（6）设置停运磨煤机出口温度在65℃左右，可根据环境温度或煤种灵活调整。

（7）检查停运磨煤机自然冷风门在开启状态，否则手动开启；

（8）观察停运磨煤机入口冷风门逐渐关闭直至到零，或根据停运磨煤机出口温度将其入口冷风门手动关闭；

（9）停运磨煤机所在制粉系统入口乏气总风门保持一定开度，使制粉系统有一定通风量，避免系统内存有积粉自然爆炸。

4结语

排烟温度是锅炉的主要设计参数,它直接影响着锅炉工作的经济性和安全性。该文中首先介绍了由于锅炉排烟温过高所造成的经济影响,然后剖析了导致锅炉排烟温高的一些因素,并具体给出了一些意义与效果相同的调整对策。电厂企业还必须注意锅炉对高温的运行温度调节方面的问题,通过选取相对较低的排烟温以降低由于排烟温损失所带来的经济损失,从而有效地提升了锅炉的整体效率,从而降低了锅炉温度能源消耗,这对于电厂企业的整体效益具有很重要的影响意义。

参考文献

[1] 赵伶玲, 周强泰, 吕震中,等. 125MW机组热力系统改造对整机热经济性的影响[J]. 东南大学学报：自然科学版, 2003, 33(6):4.

[2] 叶桂波. 降低煤粉锅炉排烟温度研究[D]. 中南大学, 2017.