贫煤与高炉煤气混烧锅炉排烟温度的调整

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００６

年

第４

期

能源研究与利用

现场经验

武汉钢电股份有限公司锅炉系武汉某厂生产的

ＷＧＺ６７０／１３．７－８型超高压中间再热、自然循环汽包

炉，以烧煤为主，同时掺烧高炉煤气，采用中间储仓式热风送粉，设计煤种为晋东南贫煤。锅炉主要设计参数见表１。

表１

锅炉主要设计参数

炉膛“∏”

型布置，膜式水冷壁。炉膛上方布置了前、后屏过热器，水平烟道依次布置了高温过热器、高温再热器，尾部竖井烟道分隔为两平行烟道，主烟道中布置低温再热器，旁路烟道中布置了低温过热器。

燃烧器采用四角布置，双切圆燃烧，切圆直径分

别为Φ５４２／７９４ｍｍ。燃烧器总高度１０ｍ，分为上下两组。每组设两层一次风和三层二次风间隔布置。上组上层另设两层三次风喷口，下组下层另设两层高炉煤气喷口，高炉煤气喷口采用煤气和二次风间隔喷入的栅格型式

。燃烧器布置型式如图１。

图１燃烧器布置图

贫煤与高炉煤气混烧锅炉

排烟温度的调整

陈

郁，李俊红

（武汉凯迪电力股份有限公司，湖北武汉

４３０２２３）

摘要：武汉钢电股份有限公司锅炉燃用固态煤粉和气态高炉煤气两种燃料，由于各方面

的原因，造成锅炉排烟温度高，影响了机组的带负荷能力，降低了锅炉运行的安全性及经济性。通过理论分析和试验，找出了导致排烟温度高的具体原因，有锅炉漏风、一次风和三次风掺冷风、受热面积灰严重以及大量掺烧高炉煤气等问题，采取了提高一次风温、降低一次风压等调整措施和下两层煤粉火嘴改造、吹灰器改造等设备改造措施，保证了锅炉的安全、经济运行。

关键词：锅炉；贫煤；高炉煤气；排烟温度；改造中图分类号：ＴＫ１６

文献标识码：Ａ

文章编号：１００１－５５２３（２００６）０４－００３６－０４

项

目

单位晋东南贫煤

晋东南贫煤高炉煤

气（１５×１０４ｍ３／ｈ）

汽包工作压力ＭＰａ１５．２９１５．２９过热蒸汽流量ｔ／ｈ６７０６７０过热蒸汽压力ＭＰａ１３．７１３．７过热蒸汽温度℃５４０５４０再热蒸汽流量

ｔ／ｈ

５８７５８７再热蒸汽进／出口压力ＭＰａ２．４５／２．２５２．４５／２．２５再热蒸汽进／出口温度℃３１７／５４０３１７／５４０给水温度℃２４５２４５热风温度℃３４１．２３７２．８冷风温度℃２０２０排烟温度℃１３９．５１６７．４锅炉计算效率％９１．３７８７．９９主烟道烟气所占份额

％５５．２４０煤消耗量ｔ／ｈ

８３．０５

６５．６６

３６・・

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第４

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能源研究与利用

锅炉的制粉系统为中间储仓式热风送粉系统，配有两台３８０／７２０钢球磨煤机，每台磨煤机对应一层三次风，磨煤机出口气粉混合物温度控制在７０￣

９０℃。

为保证锅炉热效率和出力，减少锅炉水冷壁、水平烟道和尾部烟道的积灰，在锅炉本体上共设７７只蒸汽吹灰器，其中炉膛水冷壁四壁布置有５７只短吹灰器，过热器区域布置有１２只长吹灰器，尾部竖井布置有８只长吹灰器。

１运行情况

锅炉在不掺烧高炉煤气时，排烟温度为１４８℃左右，而在掺烧１０万Ｎｍ３／ｈ高炉煤气时，排烟温度在１８０℃以上，最高时达１８７℃。锅炉排烟温度过高，会导致尾部烟道的未燃烬可燃物产生二次燃烧的可能，还会影响电除尘设备的正常运行，甚至会导致电除尘器部分电场故障。排烟温度升高，增大了锅炉的排烟热损失，降低了锅炉热效率。

２原因分析

由于影响排烟温度的因素很多，为了理论分析的方便，根据受热面吸热方式的不同，将整个烟气流动过程划分为炉膛的辐射吸热过程和水平烟道、尾部烟道的对流吸热过程。

通过理论设定和分析可知，影响排烟温度的主要因素有煤种，炉膛和制粉系统漏风（包括制粉系统掺冷风和一次风掺冷风），受热面积灰（包括锅炉结焦），给水温度，冷空气温度，炉膛出口过量空气系数，空气预热器漏风系数，掺烧高炉煤气等，它们之间既单独作用，又相互联系。

２．１煤种

煤种成分（主要是水分与发热量）直接影响烟气量及烟气特性，从而导致排烟温度变化。试验表明，排烟温度与４１８７×Ｗａｒ／Ｑｙｄｗ成线性关系，４１８７×Ｗａｒ／Ｑｙｄｗ降低０．１，排烟温度升高０．６℃。

工厂设计煤种与实际燃用煤种见表２，由表２可见，煤种变化是排烟温度升高的一个原因。但由于原煤供应受市场影响，

煤质、煤种方面不可能完全稳定，因此未将煤种改进作为调整排烟温度的手段。

表２

设计、运行煤质

％

２．２炉膛和制粉系统漏风量（包括制粉系统和一次风掺冷风）

漏入（掺入）炉膛与制粉系统冷风总系数与排烟

温度近似成线性关系，漏（掺）入冷风总系数增加

０．０１，排烟温度升高１．３３℃。

一次风掺冷风是我厂排烟温度高的主要原因。为了防止一次风管及火嘴烧损，将一次风温定为

２７０℃左右，而空预器出口温度在只烧煤时为３４１．２℃，

在掺烧１０万Ｎｍ３／ｈ的高炉煤气时达３７２．８℃，这时为保证一次风温，就必须开一次风冷风门，掺入大量的冷空气，导致排烟温度急剧升高。在磨煤机停运时，为降低磨煤机内温度，要关闭磨煤机入口热风门，开启磨煤机入口冷风门，这样也使大量冷空气进入炉内，导致排烟温度升高。另外炉膛漏风，例如炉膛防爆门处的漏风，使漏风点处的烟气温度降低，从而使漏风点后的所有受热面的传热量都减少，因此导致了排烟温度升高。

２．３受热面积灰（包括炉膛结焦）

由于熔渣和灰的传热系数很小，锅炉受热面结

渣和积灰会增加受热面的热阻，造成炉膛内和水平烟道、尾部烟道各段烟温升高，从而使排烟温度升高。我厂原来吹灰器故障较多，特别是过热器、再热器区域长吹由于工作的环境温度高，易造成吹灰器在炉内卡涩，影响了吹灰器的投用次数，增大了受热面的积灰。

２．４给水温度

一般情况下，如果保持锅炉负荷不变，给水温

度升高，排烟温度升高，在设计给水温度±２０℃内，给水温度升高１℃，排烟温度升高０．３１℃。但给水温度由高温加热器投用与否，以及负荷决定，并且给水温度提高有助于提高机组效率，降低锅炉煤

煤质ＡｙＷａｒＶａｄｆＱｙ

ｄｗ／ｋＪ

・ｋｇ－１设计煤质２１．５７．０１５２４３８８运行煤质

３１．７

０．４８

２２．７６

２３９０８

３７・・

增加