锅炉排烟温度高的原因分析及解决措施

锅炉排烟温度高的原因分析及控制措施

摘要：大型锅炉的经济运行是一个急需得到重视的问题，这不仅牵扯企业的经济效益，而且在能源日益短缺的将来对节约能源，实现持续协调发展更具重大意义。我国煤炭60%以上消费用在发电方面，节能降耗对电站锅炉更是迫在眉睫。锅炉效率与其各项损失密切相关。锅炉的损失由排烟损失，机械不完全燃烧损失，灰渣物理损失，化学不完全燃烧损失，散热损失组成，而在这五项损失中，排烟损失是对锅炉效率影响最大的一项损失，约为5～10％[1]。排烟温度的高低直接决定着锅炉效率的高低，排烟温度的提高，会直接导致排烟热损失的增加。本文主要阐述在火电厂及工业锅炉中排烟温度对锅炉经济性的影响、影响排烟温度的因素及如何降低排烟温度进行分析。

关键词：大型锅炉排烟温度控制措施

一、排烟损失的几点分析

1、排烟温度每降低10℃→影响ηb: 0.5--0.6 %， bs: 约2.0 g/kwh。

2、排烟氧量每降低 1.0% →影响ηb: 0.35--0.45 %，bs: 约1.3 g/kwh。

3、进风温度tk与排烟损失

环境温度每升高10℃，排烟温度升高6--7℃，出风温度升高1.3--1.5 ℃，排烟损失降低约0.1 % (与经验悖反)。夏季锅炉排烟温度升高，来自：①主汽流量增加（q2 增大）②进风温度增加（q2减小）应按20 ℃风温修正排烟温度至较低值；但调节暖风器或再循环升高进风温度，排烟损失是上升的（因环境温度未变）。

4、回转式空预器漏风与排烟损失

冷端：θpy 下降，Trk，q2不变；热端：θpy 下降，Trk下降q2 增加。判断：若送、引风机电流增加，θpy下降、Trk下降——热端漏风。热端漏风率每上升 0.1, 将导致η下降 0.2--0.3% ，bs 上升0.7g/kwh；ε增加将导致bs增加。

二、排烟损失的影响因素

1、烟气容积因素

烟气容积取决于燃料的水分、炉膛过量空气系数及各处的漏风量。

1.1 漏风

漏风指炉膛漏风、制粉系统漏风、烟道漏风，是锅炉排烟温度高的重要原因。炉膛漏风主要指炉顶密封、看火口、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冷风门，档板处漏风；烟道漏风指烟道负压运行外界空气沿炉墙及烟道不严密处漏风。在所有漏风中，尤以炉底漏风影响最大，漏风使排烟容积增大，导致排烟损失q2增加。

1.2 过剩空气系数

衡量锅炉燃烧过程的经济性指标为过剩空气系数α，空气系数α对锅炉燃烧工况及热效率有着重要的影响，空气系数α过大，会使锅炉排出的烟气量增多，将使锅炉排烟热损失增大，引风机、鼓风机电能耗量增加，也会降低锅炉的热效率。因此空气系数α选择合理，会使能量损失减少，获取较高的锅炉热效率，并使锅炉安全运行。当负荷变化时，应适当调整进入炉膛的燃料和空气量，相应的改变燃烧工况。负荷升高时，燃料量增加，空气量增加从而会使排烟温度升高。由于高负荷时炉膛温度高，着火条件好，燃烧稳定，此时可减小过量空气系数，达到减小排烟损失的目的。而低负荷时则应适应减小炉膛负压，以减小漏风，提高炉膛温度，这对稳定燃烧，减少未完全燃烧损失有利。其次，燃料的性质对排烟温度也有很大的影响。

1.3 燃料性质

1.3.1水分对排烟温度的影响

燃料中的水分对燃烧的影响主要是使燃烧着火困难，并降低燃烧区的温度，使煤粉燃尽变得困难。水分对排烟温度的影响：煤中的水份变成水蒸汽，增加了烟气量；水分高，提高了烟气的酸露点，易产生低温腐蚀。为防止或轻减对低温受热面的腐蚀，最有效的方法就是提高空预器受热面的壁温。而要提高壁温就要提高排烟温度和入口空气温度。实际中提高壁温最常用的方法是提高空气入口温度。一般使用暖风器或热风再循环。一般采用的是加装暖风器，来提高进风温度。但进风温度升高会使排烟温度也升高，因而排烟热损失将增大，而使锅炉经济性降低。一般估计，煤中的水份每增加5%，由于损失而使锅炉效率下降0.5%。

1.3.2灰份对排烟温度的影响：

灰份增加，受热面的沾污和磨损越严重，炉内结渣会影响水循环，造成炉膛出口温度升高，而尾部受热面沾污则会便排烟温度显著升高，同时灰份高的煤发

热量低，在相同负荷情况下消耗的燃料量增加，造成烟气量和流速升高，导致排烟温度及排烟量都会升高，从而降低锅炉效率。

1.3.3挥发份对排烟温度的影响：

挥发份减少时，煤粉着火推迟，燃烧的时间也会增加，造成炉膛出口温度增加，导致排烟温度升高，降低锅炉效率。再次，给水温度的变化对排烟热损失也有影响。给水温度变化时，为适应加热给水热量的变化，燃料量也将改变。当给水温度下降时，加热给水所需要的热量增加，燃料量必然要加大，使炉膛出口温度升高。运行经验表明，给水温度每降低10℃，燃煤量增加0.65％。而锅炉效率下降5％--6％。高加解列是造成给水温度降低的重要原因，同时也是造成发电厂的效率大副下降的主要原因之一，因此要引起重视。

2、排烟温度因素

排烟温度的提高，排烟热焓值增加，会直接导致排烟热损失的增加。一般排烟温度每升高15--20℃，就会使排烟热损失增加1％。由此可见适当降低排烟温度，有利于提高机组经济性。

2.1 积灰与结焦

受热面的积灰与结焦，会影响受热面与高温烟气的传热效果，使烟气不能被及时冷却，导致排烟温度升高。另外尾部受热面的积灰堵塞，使尾部烟道形成烟气走廊，产生高温度区和低温度区，在低温度区内空气预热器处烟气结露腐蚀管壁，管子腐蚀穿透后又造成空气预热器漏风。送风走短路进入烟道，影响锅炉送风，造成高负荷情况下炉膛缺氧燃烧，引起排烟温度升高。

2.2 燃烧及与运行工况

实际煤种与设计煤种相比，往往有一定偏差，应根据煤质，随时调整锅炉燃烧，确定最佳空气系数和煤粉细度，尽量提高制粉系统温度，同时适当提高顶部二次风的比例，使煤粉充分燃烧。如果二次风送入不合理，可能导致火焰中心上移，或火焰中心偏移和过量空气系数不合理，造成烟气在炉膛内部停留时间过短，烟气与受热面的换热不够充分，从而使排烟温度升高。

三、降低排烟温度的调整措施

由此可见，切实有效地燃烧调整对于降低排烟温度，提高机组经济型是有利的。但实际中排烟温度的降低又受到机组负荷及外界气温的影响，总结实践，燃