張可

摘 要：本文分析了降低鍋爐排煙溫度方案，介紹了通過燃燒調(diào)整降低排煙溫度，通過對空預(yù)器進(jìn)行改造降低排煙溫度。

關(guān)鍵詞： 鍋爐；排煙；溫度

鍋爐排煙溫度，是指鍋爐空氣預(yù)熱器出口處排除的煙氣溫度?；鹆Πl(fā)電廠的蒸汽動力循環(huán)是對朗肯循環(huán)的實(shí)際應(yīng)用，循環(huán)過程中的主要熱損失是汽輪機(jī)低壓缸排汽帶來的冷凝損失和鍋爐排煙造成的熱損失。這兩大熱損失是不可避免的，我們只能設(shè)法降低和弱化。鍋爐的排煙熱損失占鍋爐熱損失的70%～80%，是鍋爐熱損失的最主要部分，該項(xiàng)熱損失不僅帶走了大量熱量，同時對環(huán)境造成污染。排煙溫度又是影響排煙損失的主要因素。目前國內(nèi)300MW級同類型機(jī)組的排煙溫度大致在130—135℃的范圍，有的低于130℃。由于排煙溫度現(xiàn)已成為影響煤耗的最大指標(biāo)，因而排煙溫度高低已成為衡量鍋爐運(yùn)行水平的標(biāo)志。

一、通過燃燒調(diào)整降低排煙溫度

針對發(fā)電廠機(jī)組實(shí)際運(yùn)行狀況，目前主要采取的燃燒調(diào)整措施有：1、降低爐本體漏風(fēng)，在運(yùn)行時隨時關(guān)閉爐本體各檢查門、看火孔。對于制粉系統(tǒng)，由于負(fù)壓較大漏風(fēng)量增加，應(yīng)當(dāng)注意經(jīng)常漏風(fēng)的部位，如：木塊分離器、粗粉分離器、細(xì)粉分離器、磨煤機(jī)入口、給煤機(jī)檢查孔等處。一旦出現(xiàn)漏風(fēng)，漏風(fēng)量就很大，發(fā)現(xiàn)漏風(fēng)位置，應(yīng)及時聯(lián)系檢修處理[6-9]。對于制粉系統(tǒng)處于運(yùn)行狀態(tài)下，盡量減少冷風(fēng)用量，增加熱風(fēng)用量。在保證安全的前提下保持較高的磨煤機(jī)出入口溫度。2、減少一次風(fēng)中冷風(fēng)含量?？梢酝ㄟ^以下方式實(shí)現(xiàn)：采用合理的一次風(fēng)速；在磨煤機(jī)停用后保持較高的排粉機(jī)出口溫度；給粉機(jī)停止后及時關(guān)閉一次風(fēng)擋板。3、降低爐膛火焰中心高度爐膛的火焰中心越高，爐膛的出口煙溫越高，從而造成鍋爐的排煙溫度升高。為了降低鍋爐的排煙溫度，提高鍋爐的效率，必須采取行之有效的措施來降低爐膛火焰的中心高度[11]。可以通過以下方式加以實(shí)現(xiàn)：提高單臺排粉機(jī)的出力，盡量使上層的排粉機(jī)不投入，從而降低了爐膛的火焰中心；提高磨煤機(jī)出口溫度，同時，考慮到我廠制粉系統(tǒng)的安全，將運(yùn)行磨煤機(jī)的出口溫度嚴(yán)格控制在70℃左右；降低排粉機(jī)出口風(fēng)壓，風(fēng)壓升高將使進(jìn)入爐膛的煤粉上移，即爐膛的火焰中心上移，排煙溫度升高；減少鍋爐通風(fēng)量，過多的增加通風(fēng)量，保持過高的氧量，都會使火焰中心后移，從而導(dǎo)致排煙溫度升高，煙氣量增加使排煙熱損失大大增加；做好排煙溫度與汽溫的權(quán)衡問題。4、加強(qiáng)對鍋爐受熱面的吹灰。十里泉發(fā)電廠排煙溫度較高，同樣也受鍋爐受熱面積灰的影響，把鍋爐的受熱面吹灰列為定期工作已被大多數(shù)的電廠采用。應(yīng)加強(qiáng)受熱面的吹灰工作，特別是過熱器、再熱器部分以及省煤器部分。

二、通過對空預(yù)器進(jìn)行改造降低排煙溫度

空氣預(yù)熱器是利用鍋爐尾部煙氣熱量來加熱燃燒所需要空氣的一種熱交換裝置，由于它工作在煙氣溫度較低的區(qū)域，回收了煙氣熱量，降低了排煙溫度，因而提高了鍋爐效率。同時由于空氣的預(yù)熱強(qiáng)化了燃料的著火和燃燒過程，減少了燃料的不完全燃燒熱損失?？諝忸A(yù)熱器已成為現(xiàn)代鍋爐的一個重要組成部分[8]。

空氣預(yù)熱器按傳熱方式分可以分為傳熱式（表面式）和蓄熱式（再生式）兩種。前者是將熱量連續(xù)通過傳熱面由煙氣傳給空氣，煙氣和空氣有各自的通道。后者是煙氣和空氣交替地通過受熱面，熱量由煙氣傳給受熱面金屬，被金屬積蓄起來，然后空氣通過受熱面，將熱量傳給空氣，依靠這樣連續(xù)不斷地循環(huán)加熱。再生式空氣預(yù)熱器由于具有回轉(zhuǎn)結(jié)構(gòu)，所以又稱為回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器，回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器又可分為受熱面旋轉(zhuǎn)和風(fēng)罩旋轉(zhuǎn)兩類。

隨著電廠鍋爐蒸汽參數(shù)和機(jī)組容量的加大，管式空氣預(yù)熱器由于受熱面的加大而使體積和高度增加，給鍋爐布置帶來影響。因此現(xiàn)在大機(jī)組都采用結(jié)構(gòu)緊湊、重量輕的回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器。容克式空氣預(yù)熱器的工作原理是：轉(zhuǎn)子的受熱元件在煙氣側(cè)從煙氣中吸收熱量，通過空氣側(cè)時再將熱量傳遞給空氣。由于轉(zhuǎn)子緩慢地旋轉(zhuǎn)，傳熱元件交替地通過煙氣側(cè)和空氣側(cè)通道，當(dāng)傳熱元件與煙氣接觸時吸收熱量并積蓄起來，與空氣接觸時釋放貯存的熱量來加熱空氣，如此周而復(fù)始[9]。

空預(yù)器的改造一般從以下兩個方面著手：

（一）改進(jìn)空氣預(yù)熱器密封形式，減少空預(yù)器漏風(fēng)。

目前空預(yù)器的主要密封形式有：

1、可調(diào)式密封。這是最早由幾大鍋爐廠引進(jìn)的國外技術(shù)，也是國內(nèi)最常見的一種密封方式。結(jié)構(gòu)復(fù)雜，對運(yùn)行要求高，可靠性不好，維護(hù)費(fèi)費(fèi)用高。國內(nèi)很多電廠對設(shè)備了解不透，運(yùn)行經(jīng)驗(yàn)不足，加上維護(hù)不好，在運(yùn)行一段時間后，漏風(fēng)率普遍偏高，有些甚至在運(yùn)行初期即出現(xiàn)漏風(fēng)偏高。哈鍋、上鍋、東鍋等企業(yè)生產(chǎn)的空預(yù)器主要采用這種技術(shù)，由于維護(hù)要求高，調(diào)節(jié)部分存在漏風(fēng)，這種密封技術(shù)很少在改造上使用，主要應(yīng)用于與鍋爐配套的新空預(yù)器上。

2、固定式密封（VN密封）。該技術(shù)有英國Howden公司擁有技術(shù)專利。其主要特點(diǎn)是：（1）、雙密封，即密封片在扇形板處形成2道密封；（2）、精確設(shè)定冷態(tài)間隙。根據(jù)回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器運(yùn)行參數(shù)，預(yù)先計(jì)算出熱態(tài)下密封片和扇形板、弧形板之間的膨脹間隙，在安裝時預(yù)留出來，以保證熱態(tài)運(yùn)行時膨脹以后達(dá)到最佳的密封狀態(tài)。由于轉(zhuǎn)子上的密封片跟扇形板、弧形板之間的冷態(tài)間隙是轉(zhuǎn)子與扇形板、空氣預(yù)熱器頂?shù)捉Y(jié)構(gòu)之間的“熱膨脹差”，計(jì)算和調(diào)整方法復(fù)雜，施工要求嚴(yán)格。這種技術(shù)只被Howden公司掌握，并作為核心技術(shù)，通常不提供給客戶冷態(tài)設(shè)定數(shù)據(jù)和設(shè)定方法。

3、接觸式（彈片式）密封。密封片用彈性材料制作，以保證間隙改變時仍能很好地貼合靜態(tài)密封面，保證密封。北京華能達(dá)、德國巴克杜爾公司采用此種密封方式。華能達(dá)采用的是密封合頁加彈簧的方式，而巴克杜爾采用的是蛇形彈性密封片的方式，二者原理差不多。

4、刷式汽封。密封片采用金屬鋼絲刷，利用空氣在鋼絲之間的旋流形成密封。

5、疏導(dǎo)式密封。這種密封方式是北京哈宜節(jié)能環(huán)?？萍奸_發(fā)有限公司開發(fā)并擁有專利，其基本原理是使漏向煙氣的空氣回流到二次風(fēng)，特點(diǎn)是漏風(fēng)率在負(fù)荷變化時能始終控制在設(shè)定范圍內(nèi)，無后續(xù)維護(hù)，現(xiàn)已和哈鍋預(yù)熱器公司技術(shù)融合形成哈鍋新的、第五代空預(yù)器系列產(chǎn)品，空氣預(yù)熱器平均漏風(fēng)率為3.5 %以下，且長期保持此漏風(fēng)率指標(biāo)，對廣大的使用單位以及行業(yè)都具有重要的意義和示范作用。

（二）對空預(yù)器進(jìn)行增容改造

1、對空預(yù)器蓄熱元件進(jìn)行更換。

目前大多數(shù)電廠存在煙氣側(cè)傳熱效率低的現(xiàn)象，以及適應(yīng)國家環(huán)保政策要求，結(jié)合SCR脫硝系統(tǒng)改造，需對空預(yù)器蓄熱元件重新校核，增加傳熱元件換熱面積，并制作新蓄熱元件，重新打包，全部進(jìn)行更換，增強(qiáng)預(yù)熱器換熱效果，同時在蓄熱元件冷端一般進(jìn)行拷鍍搪瓷，增強(qiáng)蓄熱原元件的抗腐蝕能力；因脫硝產(chǎn)物硫酸氫氨極易與飛灰粒子結(jié)合，在預(yù)熱器傳熱元件上形成融鹽狀的積灰，造成預(yù)熱器的腐蝕、堵灰等，進(jìn)而影響預(yù)熱器的換熱及機(jī)組的正常運(yùn)行。在空預(yù)器改造過程中要同時考慮蓄熱元件的清灰能力。在進(jìn)行空預(yù)器改造過程中目前常采用HYD板型作為SCR系統(tǒng)脫硝空氣預(yù)熱器下部元件的專用板型。由于該板型為封閉試（CLOSE）板型，非常有利于飛灰和粘結(jié)物的清除。另外，為強(qiáng)化吹灰及清洗效果，應(yīng)專門配置了一體化在線高壓水及蒸汽吹灰裝置。

2、改變空預(yù)器轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)。

改變空預(yù)器轉(zhuǎn)子蓄熱元件的結(jié)構(gòu)，減少空預(yù)器轉(zhuǎn)子結(jié)構(gòu)倉格數(shù)目，充分利用空預(yù)器內(nèi)部空間結(jié)構(gòu)，增加煙氣、空氣的換熱面積，降低鍋爐排煙溫度。

因環(huán)保政策要求提高，十里泉發(fā)電廠#6鍋爐新添加SCR脫硝系統(tǒng)，空預(yù)器需結(jié)合脫硝系統(tǒng)進(jìn)行改造，而回轉(zhuǎn)式空氣預(yù)熱器改造必須有更多的的高度可增加受熱面積，高度不足此項(xiàng)措施最多只能降低排煙溫度7～8℃，不能從根本上解決排煙溫度過高的問題。本論文不做重點(diǎn)研究。endprint