劉綜緒，趙鑫平

(河南省電力公司電力科學研究院，河南 鄭州 450052)

0 引言

電站鍋爐的經(jīng)濟運行對節(jié)約能源、環(huán)境保護、實現(xiàn)持續(xù)協(xié)調(diào)發(fā)展具有重大意義［1］。鍋爐排煙熱損失是鍋爐各項熱損失中最大的一項，一般占鍋爐熱損失的60%～70%。影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度［2］，一般情況下，排煙溫度每升高10℃，排煙損失增加0.5%～0.8%［3］，機組發(fā)電煤耗升高1.0 g/kW·h［4］。另外排煙溫度偏高對爐后除塵器和脫硫裝置及煙囪的安全運行也構(gòu)成威脅。

顯然降低排煙溫度可降低排煙熱損失，從而提高鍋爐效率。降低排煙溫度對于節(jié)能降耗、提高鍋爐的安全可靠性具有重要的實際意義［5］。

1 排煙溫度偏高的原因分析

某臺660 MW電站燃煤鍋爐是上海鍋爐股份有限公司生產(chǎn)的超超臨界壓力變壓直流鍋爐，四角切圓燃燒，爐底采用風冷干式排渣。采用6套正壓直吹式制粉系統(tǒng)，分別對應6層煤粉燃燒器。設(shè)計煤種為貧煤，煤粉細度R90=12%。實際運行中，該鍋爐在額定負荷時的排煙溫度最高到達144℃，高于設(shè)計值21℃。

針對該鍋爐排煙溫度偏高的情況，依據(jù)實際燃煤的煤質(zhì)，從煤粉細度、漏風及燃燒情況等方面分析原因。

(1)實際燃煤的煤質(zhì)較差。煤質(zhì)化驗結(jié)果如表1。

表1 設(shè)計煤種與實際煤種的煤質(zhì)分析

從表1可知，與設(shè)計煤種相比，實際燃煤的發(fā)熱量較低，揮發(fā)分較低，灰分較高，水分較高。這表明實際燃煤的著火熱較大，著火推遲，將使煙氣量和煙氣比熱增加，煙氣在對流區(qū)中溫降減小，排煙溫度上升［6］。在實際運行中，煤種雖不可避免發(fā)生變化，但它是調(diào)整鍋爐燃燒的基本前提。

(2)煤粉較粗。

通過煤粉取樣，化驗A、B、C三臺磨煤機出口的煤粉細度分別為:16.7%、17.1%、14.8%。對于實際煤質(zhì)，這樣的煤粉顆粒較粗，不易著火和燃盡，使得火焰中心上移，容易造成排煙溫度升高。

(3)爐底漏風量大。

該鍋爐采用干式排渣，而爐底漏風是這種排渣方式主要缺點。干式排渣機本體上兩側(cè)的冷卻風門開得過多及檢修門和觀察孔密封不嚴是導致爐底漏風的主要原因。

爐底漏風使爐內(nèi)絕熱燃燒溫度降低，導致火焰中心上移，導致排煙溫度升高。另外，在爐膛出口過量空氣系數(shù)不變的情況下，爐底漏風將使送風量下降，空氣預熱器的傳熱系數(shù)下降。此外送風量下降也使得空氣預熱器出口熱風溫度升高，空氣預熱器的傳熱溫壓下降，進而使空氣預熱器的吸熱量降低，最終導致排煙溫度升高。

(4)一次風量較大且磨煤機出口風粉溫度較低。

由于運行人員的操作問題，擔心煤粉管道堵塞和煤粉著火，將單臺磨的一次風量維持在90 t/h以上，磨煤機出口風粉溫度不足70℃。

一次風量偏大，會造成風速過大、煤粉濃度偏小，同時煤粉也會變粗，這些均造成煤粉著火推遲，爐膛火焰中心上升，從而使排煙溫度升高。一次風率每增加1%，排煙溫度增加1～1.1℃［7］;磨煤機出口風粉溫度較低時，一方面使燃料在進入爐膛后著火延遲，排煙溫度升高。另一個方面因摻入了較多調(diào)溫冷風來降低磨煤機出口溫度，將使經(jīng)過空氣預熱器的一次風量減少。流過空氣預熱器的空氣量減少，使空氣預熱器的吸熱量降低，最后導致排煙溫度升高［8］。

(5)氧量計測量值偏小。

在風量自動時，利用氧量來修正總風量。由于氧量計測量值比實際情況偏小，從而使得爐內(nèi)實際的過量空氣系數(shù)偏大，增加煙氣流量和降低絕熱燃燒溫度。雖然各對流受熱面的吸熱量增加，但流過各受熱面的煙氣溫降將減小，排煙溫度增加［9］。

2 處理措施

(1)降低煤粉細度。將A、B、C磨煤機出口的分離器擋板均關(guān)小5°后，重新取樣化驗煤粉細度，結(jié)果分別是:10.1%、9.8%、8.6%。煤粉變細，其著火熱降低，著火提前，爐膛火焰中心下降，從而降低排煙溫度。

(2)減少爐底漏風。關(guān)小干式排渣機本體兩側(cè)的小風門和頂部的冷卻風門，夠冷卻爐渣之用即可。在檢修門四周加裝密封條，同時將爐膛負壓由－100 Pa變?yōu)椋?0 Pa。

(3)降低一次風量，提高一次風溫。關(guān)小磨煤機入口冷一次擋板，提高入口一次風溫，磨煤機出口溫度由68℃左右升高至87℃左右。將磨煤機入口熱一次風擋板關(guān)小些，加上冷風已關(guān)小，入磨風量由90 t/h左右降為75 t/h左右，同時磨煤機出口溫度降至85℃左右。一次風量的降低和一次風溫的提高，使得煤粉著火提前，爐膛火焰中心下降，從而降低排煙溫度。

(4)定期校驗氧量計，提高其準確性。

煙氣中氧量輕微變化，就會使鍋爐效率變化很大［10］，故提高氧量計的準確性對鍋爐優(yōu)化燃燒、降低排煙溫度、提高鍋爐效率有積極作用。

(5)減少鍋爐結(jié)渣，堅持定期吹灰。維持主燃燒區(qū)域在微缺氧狀態(tài)燃燒，這既有利于減少爐膛結(jié)渣，同時有利于減少NOx的生成。適當開大偏置二次風擋板，也能減少爐膛結(jié)渣。開大上部的燃盡風，降低爐膛出口溫度，減少過熱器和再熱器區(qū)域的結(jié)渣。減少換熱面的結(jié)渣，可以增加工質(zhì)的吸熱量，降低煙氣溫度。另外，堅持定期吹灰，減少受熱面的受污程度，提高工質(zhì)的吸熱量，也可降低排煙溫度。

3 結(jié)論

(1)經(jīng)過這一系列的調(diào)整，鍋爐排煙溫度降低了16℃，鍋爐效率提高約1.0%～1.1%，該爐每年節(jié)約標準煤近萬噸。

(2)這次調(diào)整，主要是從爐膛燃燒著手，使得煤粉著火提前，火焰中心下移，降低爐膛出口溫度，從而降低排煙溫度。同時，這也會影響汽溫的變化，尤其是再熱汽溫會有所降低。所以，僅調(diào)整下三層燃燒器的煤粉細度，且開大低溫再熱器后的煙氣擋板，維持額定再熱汽溫。

(3)堅持定期對鍋爐吹灰，增強受熱面的換熱性能，提高工質(zhì)的吸熱量，降低煙氣溫度。

(4)由于條件限制，本次調(diào)整沒有涉及空預器漏風情況。若空預器密封間隙偏大，導致漏風嚴重，則空預器的吸熱量降低，同樣會提高煙氣溫度。

［1］邵青伍，馮曉君.電廠鍋爐排煙溫度高的原因及處理措施［J］.內(nèi)蒙古科技與經(jīng)濟，2008(4):124.

［2］蔡勇.300 MW機組鍋爐排煙溫度高的原因分析及改進措施［J］.電力系統(tǒng)裝備，2008(4):69－70.

［3］范從振.鍋爐原理［M］.1版.北京:水利電力出版社，1986.5.

［4］陳祿，杜和沖，等.超臨界機組鍋爐試運期間的節(jié)能措施與技術(shù)［J］.節(jié)能技術(shù)，2011，29(6):544－547.

［5］張紅方，王勇，等.基于等效焓降法的低壓省煤器系統(tǒng)經(jīng)濟性分析［J］.節(jié)能技術(shù)，2011，29(5):457－461.

［6］童紅政，程暄.300 MW鍋爐排煙溫度偏高原因分析及對策［J］.華東電力，2007，35(8):103－105.

［7］吳寶光.淺析鍋爐排煙溫度高影響因素［C］.第三屆全國火力發(fā)電廠鍋爐專業(yè)技術(shù)交流研討會.

［8］閆順林，李永華，等.電站鍋爐排煙溫度升高原因的歸類分析［J］.中國電力，2000，33(6):20－21.

［9］黎云庫.鍋爐排煙溫度高的原因分析及運行中采取的可行性措施［J］.科技創(chuàng)新導報，2008(29):86.

［10］張希光，王繼承.提高鍋爐爐膛出口煙氣含氧量的測量準確度減少鍋爐結(jié)焦和降低機組煤耗［J］.節(jié)能技術(shù)，2001，19(3):29－31.