降低锅炉排烟温度

降低锅炉排烟温度
摘要：锅炉排烟温度是火电厂锅炉运行的重要指标之一，排烟温度过高过低都
对锅炉的正常运行有较大影响，将直接影响到锅炉的安全性和经济性。

本文主要
针对本厂某锅炉运行排烟温度高的情况分析了造成排烟温度高的因素，并提出了
调整方法。

关键词：排烟温度；煤耗；调整
作为火力发电厂的三大主机之一的锅炉, 其效率的大小直接影响整个机组的经
济性。

而输入锅炉的热量除一部分被工质吸收外, 还有一些热量损失掉了。

对于
煤粉锅炉而言, 在锅炉热损失中占最大比例的是排烟热损失 ( q 2 ) ( 随锅炉排烟带
走的热量)。

锅炉排烟热损失的大小主要取决于排烟温度的高低和排烟处的烟气量
的大小。

在燃料及送风条件保持稳定时, 排烟量的变化可以忽略。

排烟温度的高
低直接影响锅炉效率的大小, 排烟温度越高,锅炉效率越小。

无论从经济方面还是
环保方面来讲，国家和公司都对降发电煤耗提出了严格要求。

本厂某锅炉为东方锅炉公司制造的高效超超临界参数、前后墙对冲燃烧、一
次中间再热、单炉膛平衡通风、紧身封闭、固态排渣、全钢构架、全悬吊结构、
∏型布置的变压运行直流炉；锅炉型号为DG2057/29.3-∏2。

锅炉设计压力
29.3MPa，最大连续蒸发量为2057.10t/h，额定蒸发量1878.9t/h，额定过热蒸汽
温度605℃，额定再热蒸汽温度623℃。

设计主燃料为准格尔烟煤，低位发热量17981kJ/kg。

除继续采用准格尔矿煤外，还考虑部分燃用东胜煤和地方煤的可能性。

锅炉设计额定工况下排烟温度为120℃。

本锅炉投产以来排烟温度一直要比
设计值高10-20℃，局部甚至达到160℃。

这不仅极大地浪费了锅炉热量影响了经济性，同时也对布袋除尘以及脱硫系统运行造成了极大的安全威胁。

影响锅炉排烟温度的因素很多，下面我们逐一分析一下。

1．锅炉负荷
锅炉负荷增加时，锅炉的燃料量增加，炉膛出口温度相对增加，此后各工段
温度相应升高。

与此同时，烟气量和烟气流速均增大，造成排烟温度上升。

伴随
负荷的增加给水温度也会相应升高，降低了烟气与省煤器的换热温差，这也导致
了排烟温度升高。

由于锅炉负荷变化导致的排烟温度升高属于锅炉正常特性，本
文不做分析。

2．过量空气系数
过量空气量系数过大一方面会使大量多余冷风进入炉膛，降低炉膛温度，减
弱辐射换热，进一步增加了燃料量；另一方面会使烟气量增加，烟气流速增大，
大量热量来不及换热即排出锅炉，最终导致排烟温度上升。

3．受热面脏污
受热面脏污会增加烟气侧换热阻力，如是水冷壁脏污会削弱炉膛吸热，蒸发
量减小，这时要维持负荷就需增加燃料量，相当于增加锅炉热负荷，排烟温度会
上升；如果是尾部烟道受热面脏污，将直接影响尾部受热面吸热，烟气热量直接
排走，排烟温度上升。

4．火焰中心的位置
火焰中心的位置直接影响炉膛和尾部烟道的吸热比例，对排烟温度影响较大。

5．制粉系统的运行方式
1）燃烧器的运行方式。

燃烧器沿炉膛纵向布置，运行的燃烧器的位置不同将对炉内火焰中心位置及
炉膛出口烟温带来很大的影响，这都会影响排烟温度。

2）磨煤机出口温度。

磨煤机出口温度的设定除考虑安全因素外，一方面会影响煤粉离开燃烧器后
着火的时间，影响火焰中心位置；另一方面会影响到磨煤机冷风门的开度也就是
冷风量，冷风量增大也就减小了进入空预器的一次风量，直接导致排烟温度升高。

3）煤粉细度。

煤粉太粗会导致煤粉着火延迟，火焰中心上移，甚至粗的煤粉会延迟到水平
烟道才燃尽，这将直接导致排烟温度上升。

6．煤质的影响。

1）原煤的水分大会导致烟气量增加、炉膛温度降低、煤粉着火延迟，这都是导致排烟温度升高的因素。

2）原煤发热量低会导致炉膛温度低，煤量增大，杂质增加，烟气量增大，排烟温度升高。

3）原煤挥发分低，着火推迟，火焰中心上移，排烟温度上升。

7．二次风的配风
二次风的配风情况直接影响火焰中心的位置及炉内燃烧的过程，对排烟温度
有较大影响。

8．锅炉漏风情况。

对于负压锅炉，锅炉向内漏风是必然存在的，这也相当于增加过量空气系数，且漏粉位置越靠前对排烟温度影响越大。

9．锅炉本身设计存在问题。

受热面设计不合理，导致热量不能充分被吸收，排烟温度偏高。

了解了影响锅炉排烟温度的各项主要因素后，结合本厂该锅炉运行情况，提
出一些有效的降低排烟温度的方法。

1.过量空气系数的调整。

导致过量空气系数高的原因主要是送风量调整不当。

现代大型锅炉的总风量
调整都是通过送风机自动实现的，这个自动曲线是投产调试时根据当时情况制定的。

在实际生产过程中，随着煤质的变化，同负荷下需要的最小风量是变化的，
运行人员必须根据实际的氧量情况及时在曲线的基础上调整偏置以达到最经济的
过量空气系数。

2.锅炉漏风的治理。

1）锅炉检修后应通过风压试验找出烟风系统的外漏点，及时修补。

2）空预器密封间隙应根据实际情况及时调整，既要考虑到热膨胀后的动静摩擦，又要尽量减小一二次风向烟气侧漏。

3）运行中保持合适的负压即可，负压大会增加漏风量。

4）运行中及时检查炉底干渣机的通风口和检查口关闭或湿式捞渣机炉底水封保持一定水位。

3.保持受热面清洁。

受热面的清理主要通过定期吹灰实现，需要保证吹灰蒸汽的压力和过热度，
否则达不到吹灰效果。

另外应利用停机机会检查炉膛内部有无结焦情况，同时分
析结焦原因，及时解决。

4.制粉系统的的调整。

1）优先保证下层燃烧器运行。

2）综合考虑制粉单耗和磨煤机出入口差压的情况下，适当提高煤粉细度，使
煤粉着火适当提前。

3）根据煤质情况，在保证安全的情况下，尽量提高磨煤机出口温度。

这样不仅有利于煤粉着火的提前，更可以减小冷一次风量，让更多的一次风通过空预器，有利于降低排烟温度。

5.降低火焰中心。

降低火焰中心可以有效降低炉膛出口烟温，进而整体降低尾部烟道温度水平。

1）如上所述，调整制粉系统和过量空气系数都可以降低火焰中心。

2）调整二次风的配风可以改变火焰中心位置。

对于大多数锅炉来说，加大上层燃尽风的配比都能有效降低火焰中心，但近年来大规模使用低氮燃烧器，燃烧
器配风本身处于微缺氧状态，如再加大上层燃尽风配比有可能导致燃烧推后，反
而引起火焰中心上移，这就需要我们根据实际设备情况调整。

6．对于锅炉本身设计问题，我们短期不可能解决，但也可以提出一些改良方案。

该锅炉投产后有一个特性，就是低负荷时燃用设计煤种或者发热量更高的煤
种时主要为辐射换热的过热器减温水量大且极易超壁温，而在高负荷时情况要好
很多，同时在检修时水平烟道内发现大量小焦块。

这一方面说明在排除煤粉细度
和过量空气系数影响的情况下，炉膛高度可能不足，燃烧过程在炉膛内未进行完，导致有未燃尽的煤粉在水平烟道遇冷沉积，另一方面也就是说，炉膛换热能力不
足导致低负荷时燃料在满足水冷壁吸热的情况下仍有超过设计量的热量传到下一
受热面，也就是过热器超温的原因。

为了改善这种情况，我们只能燃用发热量低
于设计煤种的燃料，降低炉膛温度，减少过热器的辐射换热。

但这也导致了锅炉
排烟温度要高于设计值。

锅炉已经投产，现在大范围更改锅炉设计不太现实，但我们可以基于这种锅
炉特性在运行过程中做出一些调整：分时段配不同发热量的煤。

在高负荷时段配发热量较高的煤。

此时，锅炉内工质量大，水冷壁辐射换热
量大，过热器吸热比例减少，不易超温。

同时，总煤量的减小也减轻了各辅机的
出力压力，尤其是制粉系统，避免了由于辅机出力不足导致的限负荷。

当然，燃
用发热量较高的煤会有效降低排烟温度。

在低负荷时段配发热量较低的劣质煤。

燃用劣质煤时炉膛温度水平偏低，降
低了辐射型过热器的吸热量，避免了超温，同时因为烟气量的增加可以缓解低负
荷再热汽温低的问题。

虽然燃用劣质煤会导致排烟温度有所升高和辅机电耗的增加，但相对于过热器超温的解决和燃料成本的降低还是比较合理的。

这样，在不能更改锅炉设计且必须保证安全的情况下总体上有效降低锅炉运
行过程中的排烟温度。

以上均系本人在实际工作中积累的一点心得，有一定的局限性，实际应用中
还需联系机组设备实际情况灵活应用。

由于水平有限，难免存在疏漏，欢迎大家
指正。

参考文献：
1、车得福庄正宁李军王栋《锅炉（第2版）》西安交通大学出版社。

作者介绍：
曹毅（1984.10），性别：男；籍贯：内蒙古呼和浩特市；民族：汉；学历：
大学本科;职称:工程师;邮编010010。