鍋爐排煙溫度高的分析

劉月超 董少云 何燕彬

摘 要：國(guó)產(chǎn)鍋爐機(jī)組運(yùn)行中，排煙溫度普遍高于設(shè)計(jì)值。排煙溫度升高，排煙損失增大，從而導(dǎo)致鍋爐效率降低，煤耗升高，經(jīng)濟(jì)效益下降，本文通過(guò)理論分析，并結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)，對(duì)引起排煙溫度升高的原因從環(huán)境、設(shè)計(jì)、設(shè)備、管理等不同的角度進(jìn)行了分析、歸納，針對(duì)不同的起因，提出了相應(yīng)的措施和建議。

關(guān)鍵詞：排煙溫度；漏風(fēng)量；雙密封；積灰

0 引言

鍋爐排煙溫度偏高，嚴(yán)重影響了鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性（一般情況下，排煙溫度每升高10℃，排煙損失增加0.5～0.8%），同時(shí)對(duì)爐后電除塵的安全運(yùn)行也構(gòu)成威脅，所以有必要根據(jù)設(shè)備的具體狀況，全面分析造成鍋爐排煙溫度升高的各種因素，制定出切實(shí)可行的措施以達(dá)到降低排煙溫度，減少排煙損失，提高鍋爐效率。

1 排煙溫度高的原因分類

在理論分析與總結(jié)現(xiàn)場(chǎng)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上，對(duì)排煙溫度升高的原因進(jìn)行了分類，從下面12類中可以得出，造成排煙溫度升高原因主要有漏風(fēng)、摻冷風(fēng)量多、受熱面積灰、空預(yù)器入口空氣溫度高及受熱面布置原因等，下面就這幾方面原因作詳細(xì)的分析討論。

1. 漏風(fēng)

2.爐膛系統(tǒng)漏風(fēng)

3.制粉系統(tǒng)漏風(fēng)

4.空預(yù)器入口前煙道漏風(fēng)

5.摻冷風(fēng)量多

6.受熱面積灰

7.空預(yù)器入口風(fēng)溫高

8.一次風(fēng)率偏高

9.磨煤機(jī)出口溫度低

10.鍋爐受熱面積灰

11.空預(yù)器積灰

12.受熱面布置原因

2 排煙溫度高的原因分析及解決措施

2.1 漏風(fēng)

2.1.1 分析

漏風(fēng)是指爐膛漏風(fēng)、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)及煙道漏風(fēng)，是排煙溫度升高的主要原因之一，是與運(yùn)行管理、檢修以及設(shè)備結(jié)構(gòu)有關(guān)的問(wèn)題。爐膛漏風(fēng)主要指爐頂密封、看火孔、人孔門(mén)及爐底密封水槽處漏風(fēng)；制粉系統(tǒng)漏風(fēng)指?jìng)溆媚ッ簷C(jī)風(fēng)門(mén)、擋板處漏風(fēng)；煙道漏風(fēng)指氧量計(jì)前尾部煙道漏風(fēng)。

爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)α可表示為：

α=△α+△α1 +△α2 +△α3

式中：△α—送風(fēng)系數(shù)

△α1—爐膛漏風(fēng)系數(shù)

△α2—制粉系統(tǒng)漏風(fēng)系數(shù)

△α3—煙道漏風(fēng)系數(shù)

由上式知道，α保持不變，當(dāng)漏風(fēng)系數(shù)∑△α`=△α1 +△α2+△α3 升高時(shí)，則送風(fēng)系數(shù)△α下降，即通過(guò)空預(yù)器的送風(fēng)量下降，排煙溫度升高。

1.2 措施

大修、小修中安排鍋爐本體及制粉系統(tǒng)的查漏和堵漏工作，特別是爐底水封槽和爐頂密封及磨煤機(jī)冷風(fēng)門(mén)處；采用密封比較好的門(mén)、孔結(jié)構(gòu)。在運(yùn)行時(shí)，隨時(shí)關(guān)閉各看火門(mén)、孔等。經(jīng)驗(yàn)表明，這一措施可降低排煙溫度約2-3℃。

2 摻冷風(fēng)量多

2.1 原因分析

目前國(guó)產(chǎn)鍋爐機(jī)組，往往在設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)為進(jìn)入爐膛的風(fēng)量中，除爐膛及制粉系統(tǒng)漏風(fēng)外，都是通過(guò)預(yù)熱器的這一概念所造成。實(shí)際上制粉系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，要摻入部分冷風(fēng)，以保持一定的磨煤機(jī)出口溫度，結(jié)果使通過(guò)預(yù)熱器的風(fēng)量小于設(shè)計(jì)值，因而導(dǎo)致排煙溫度升高。

2.1.1 磨煤機(jī)出口溫度偏低

為保證安全運(yùn)行，通常對(duì)磨煤機(jī)出口的乏氣溫度有所限制。例如煙煤儲(chǔ)倉(cāng)制時(shí)該溫度不超過(guò)70℃；煙煤直吹式時(shí)不超過(guò)80℃；無(wú)煙煤雖然無(wú)煤粉爆炸的危險(xiǎn)，但仍存在自燃問(wèn)題，設(shè)計(jì)時(shí)乏氣溫度也不應(yīng)超過(guò)150℃。另一方面，鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)熱風(fēng)溫度的選擇主要取決于燃燒的需要，所選定的熱風(fēng)溫度往往高于所要求的磨煤機(jī)入口的干燥劑溫度，因此要求在磨煤機(jī)入口前摻入一部分溫度較低的介質(zhì)，磨煤機(jī)出口溫度控制的越低，則冷一次風(fēng)的比例越大，即流過(guò)空預(yù)器的風(fēng)量降低，引起排煙溫度升高。

2.1.2 一次風(fēng)率偏高

磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行中，風(fēng)粉配比曲線偏離了設(shè)計(jì)值，按設(shè)計(jì)，RP923型磨煤機(jī)出力35T/H時(shí)風(fēng)量為72T/H，實(shí)際運(yùn)行中達(dá)85T/H，在保持一定的時(shí)磨煤機(jī)出口溫度下，一次風(fēng)量越大，則其中冷一次風(fēng)量也增大，同時(shí)，會(huì)造成送風(fēng)量的降低，從而導(dǎo)致排煙溫度升高。

2.2 措施

（1）在爐膛不結(jié)焦及制粉系統(tǒng)安全的前提下，可適當(dāng)提高一次風(fēng)風(fēng)粉混合物的溫度，減少冷風(fēng)的摻入量。磨煤機(jī)出口溫度不易過(guò)高是為了防止揮發(fā)分爆燃，對(duì)于揮發(fā)分較高的煙煤，揮發(fā)分大量析出的溫度要在200℃左右，因此，磨煤機(jī)出口溫度的提高是有一定潛力的。試驗(yàn)證明，磨煤機(jī)出口溫度由77℃提高至82℃后，排煙溫度可降低3～4℃。

（2）設(shè)計(jì)合理的風(fēng)粉配比曲線，定期測(cè)量磨煤機(jī)四角風(fēng)速，并校驗(yàn)一次風(fēng)量的測(cè)量系統(tǒng)，防止因測(cè)量誤差導(dǎo)致磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行中一次風(fēng)量偏大。但一次風(fēng)率太低，易造成一次風(fēng)管內(nèi)積粉出現(xiàn)燒噴嘴的故障，因此，要根據(jù)原始設(shè)計(jì)及在裝設(shè)備的具體狀況來(lái)決定磨煤機(jī)的風(fēng)粉配比比例。

2.3 受熱面積灰

2.3.1 分析

受熱面積灰指鍋爐受熱面積灰、結(jié)渣及空預(yù)器傳熱元件積灰，鍋爐受熱面積灰將使受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)降低，鍋爐吸熱量降低，煙氣放熱量減少，空預(yù)器入口煙溫升高，從而導(dǎo)致排煙溫度升高；空氣預(yù)熱器堵灰則使空氣預(yù)熱器傳熱面積減少，也將使煙氣的放熱量減少，使排煙溫度升高。

2.3.2 措施

運(yùn)行中加強(qiáng)鍋爐吹灰，適當(dāng)縮短吹灰間隔，墻吹為每天兩次，長(zhǎng)吹每周一、三、五進(jìn)行；檢修人員加強(qiáng)日常檢修與維護(hù)，確保吹灰器的正常投入，保持各受熱面的清潔；空預(yù)器加裝脈動(dòng)吹灰裝置，利用燃?xì)獗飘a(chǎn)生的超聲波除灰，并結(jié)合蒸汽吹灰，確保了空預(yù)器煙氣差壓在1.2Kpa以下。

2.4 空預(yù)器入口風(fēng)溫高

在夏天，空氣預(yù)熱器入口風(fēng)溫高，空氣預(yù)熱器傳熱溫差小，煙氣的放熱量就少，從而使排煙溫度升高。同時(shí)制粉系統(tǒng)需要的熱風(fēng)減少，流過(guò)空預(yù)器的一次風(fēng)減少，排煙溫度升高，這屬于環(huán)境因素，是難以克服的，若增加過(guò)多的受熱面，降低空預(yù)器入口煙溫，則冬季時(shí)，排煙溫度會(huì)低于露點(diǎn)值，為防止空預(yù)器低溫腐蝕，必須投入暖風(fēng)器，來(lái)提高排煙溫度，這樣，輔汽損失會(huì)增大，所以要根據(jù)環(huán)境溫度變化的規(guī)律，綜合考慮設(shè)計(jì)布置受熱面。

2.5 受熱面布置原因

由于鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)，對(duì)爐膛沾污系數(shù)估算不準(zhǔn)，使得受熱面布置不合理，或者是由于結(jié)構(gòu)不佳造成受熱面吸熱不足，導(dǎo)致空預(yù)器入口煙溫偏高，從而使得排煙溫度升高，這需要重新設(shè)計(jì)計(jì)算，必要時(shí)可采取增加省煤器管排，或?qū)⑹∶浩饔晒夤苁礁臑轹捚?，增加省煤器的吸熱量，降低空預(yù)器入口煙溫。

3 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)排煙溫度升高的各種原因進(jìn)行了分析，找到了引起排煙溫度升高的因素，并提出了一些切實(shí)可行的措施和方案，為鍋爐設(shè)計(jì)和設(shè)備改造治理、降低排煙溫度提供指導(dǎo)。

參考文獻(xiàn)

[1] 《電站鍋爐原理》，中國(guó)電力出版社。1997年11月 第一版

[2] 范從振：《鍋爐原理》，水利電力出版社。1986年5月 第一版