关于锅炉排烟温度高的分析

关于1000MW塔式锅炉排烟温度高的分析

朱林阳

（上海锅炉厂有限公司，上海200245）

摘要：因此我们有必要根据设备运行的具体情况，全面分析造成锅炉排烟温度过高的各项因素，制定出切实可行的各项措施来降低排烟温度，减少排烟热损失，从而提高锅炉效率，达到安全经济运行的目的。

关键词：锅炉；排烟温度；煤质；影响

0 前言

锅炉的效率是由排烟热损失、机械不完全燃烧损失、灰渣物理损失、化学不完全燃烧热损失以及散热损失等组成。其中，锅炉排烟热损失是锅炉各项损失中最大的一项，一般可以达到5%～12%[1]。排烟温度的高低直接决定着锅炉的效率。排烟温度越高，则排烟热损失就越大（一般排烟温度每升高10度，排烟损失增加0.5%～0.8%），锅炉效率降低，煤耗升高；同时对炉后电除尘及脱硫设备的安全运行也构成一定的威胁。因此我们有必要根据设备运行的具体情况，全面分析造成锅炉排烟温度过高的各项因素，制定出切实可行的各项措施来降低排烟温度，减少排烟热损失，从而提高锅炉效率，达到安全经济运行的目的。

1 空气预热器后的烟温测点是否准确

众所周知，测量仪表的准确性是我们进行分析判断的基础。如果测量仪表都不能准确的反映现场实际的运行参数，那么我们便无法确定排烟温度是否真的偏高，我们是否要进行调整来降低排烟温度。所以，进行各种实验之前，必须把所有的测量仪器仪表校核一遍，并且保证测点的安装位置具有一定的代表性，以确保燃烧调整的有效性和目的性。

2 外部漏风对排烟温度的影响

漏风是指制粉系统漏风、炉膛漏风及烟道漏风，是排烟温度升高的主要原因之一，是与运行管理、检修以及设备结构有关的问题。炉膛漏风主要指炉顶密封、看火孔、人孔门及炉底密封水槽处漏风；制粉系统漏风指备用磨煤机风门、挡板处漏风。烟道漏风指氧量计前尾部烟道漏风。

炉膛出口过量空气系数可表示为[2]：

αL″=βky〞+ΔαL+ ΔαZf+ΔαLf （1）

αL〞——炉膛出口过量空气系数；

ΔαL——炉膛漏风系数；

ΔαZf——制粉系统漏风系数；ΔαLf—一次风中掺冷风系数；βky〞—空气预热器空气出口过量空气系数；

由公式（1）知：在炉膛出口过量空气系数不变的情况下，炉膛及制粉系统漏风将使送风量下降，βky〞减小，流过空预器中的空气量减少，空预器的传热系数K下降。此外送风量下降也使得空气预热器出口热风温度升高，空气预热器的传热温差下降，而空预器的传热系数K及传热温差的下降使空气预热器的吸热量降低，最终使排烟温度升高。

烟道漏风使排烟温度升高的原因在于：空气预热器以前的烟道漏风将使烟温下降，传热温压降低，使受热面的吸热量下降，最终使排烟温度升高。且漏风点越靠近炉膛，其影响越大。

一次风中掺冷风带来的影响和漏风一样，由公式（1）可知：在炉膛出口过量空气系数不变的情况下，一次风中掺冷风使得流过空气预热器的一次风减少，空气预热器中空气的吸热量降低，导致排烟温度升高。造成一次风中冷风量用得多的原因有以下方面：

1）一次风率高

制粉系统使用的干燥和携带煤粉的风为热风和调温风，当一次风率增加时，为控制磨煤机出口温度不超限，必然开大调温风门，在炉膛出口过量空气系数不变的前提下，流过空气预热器的一次风量减少，排烟温度升高。

降低一次风率是降低排烟温度的有效措施。但需注意：一次风率降低，一次风速跟着降低，一次风速太低，可能使一次风管内积粉。因此我们必须以设计值作为我们调整的标准，严禁将一次风率降低到设计值以下太多。2）制粉系统的运行工况

DCS数据显示，停运一台磨煤机，排烟温度将升高4～5℃。这是因为磨煤机运行时，由于要提供将煤磨成煤粉的干燥风，热风用量大而冷风用量小，磨进口热冷风混合温度可达240℃，甚至更高；而停磨后，热冷风混合温度规定不超过130℃（磨煤机入口混合风温度，即一次风温），在一次风率不变的情况下，冷风用量将显着增加，从而使通过空气预热器的一次风风量减少，导致排烟温度的升高。

降低漏风的方法是炉本体及制粉系统的查漏及堵漏工作。在运行时注意随时关闭炉本体各检查门、检查孔等，关闭停用的磨煤机的进出口挡板等。

某发电厂B厂平常运行过程中规定停用磨煤机的出口挡板处于开启状态、冷风调门维持小开度保证磨煤机始终处于通风冷却状态以预防制粉系统爆燃。为进一步了解停用磨煤机处于通风状态对锅炉排烟温度的影响于2011年3月1日下午进行了关闭停用磨煤机进出口挡板试验，试验从14：00开始至15：30结束，试验期间维持1000MW负荷不变，运行磨煤机#6B/#6C/#6D/#6E/#6F各参数不变，试验结果如下表所示。

由试验结果可知，当关闭停用磨煤机#6A的进出口挡板后锅炉修正后的空预器出口排烟温度从126.0/128.5℃下降为124.0/126.9℃，取得了明显的效果。试验结果表明，过多的冷一次风通入锅炉后大大提高了锅炉排烟热损失，降低了机组的经济性。

3 过量空气系数

在燃烧的过程中，应该在理论计算所需的空气量的基础上多供给些空气燃料才能得到完全燃烧，这一部分比理论所需量多出来的空气量，称之为过量空气[3]。在使燃料完全燃烧之前提下，过量空气愈少，愈能提高燃烧温度而促进良好的燃烧，并能减少排烟所带走的排烟热损失。

送风量增加，炉内过量空气系数增大，将增加烟气流量和降低燃烧温度，而炉膛出口烟温变化很小。虽然各对流受热面的吸热量增加，但流过各受热面的烟气温降将减小，排烟温度增加。但是，在一定范围内送风量增加锅炉效率将增加，这是因为过量空气系数增加将使未燃尽损失Q3和Q4减小，所以送风量存在一个最佳值，该值称为最佳过量空气系数，在该值处，排烟损失与未燃尽损失之和为最小。当负荷变化时，要及时调整过量空气系数，调整燃烧工况，控制排烟温度在经济排烟温度下运行，提高锅炉效率从而提高整个火电发电厂的经济性。

4 环境温度

通常冬季冷风温度低于设计值，致使空气预热器热交换温差增大，而传热温差的增大使空气预热器的吸热量增加，最终使得排烟温度降低；而夏季冷风温度高于设计值，致使空气预热器热交换温差减小，而传热温差的下降使空气预热器的吸热量降低，最终使排烟温度升高。因此，冬季排烟温度低、夏季排烟温度高是自然现象，我们一般都先将现场DCS显示的排烟温度对空气预热器空气进口风温修正后再进行判断分析。

5 煤质的变化

煤质的变化包括水份的变化、灰份的变化、挥发份的变化以及发热量的变化等等。下面从煤质的每一项的单独变化来分析对排烟温度产生的影响。