摘 要：本文從熱電廠(chǎng)鍋爐排煙溫度升高的原因進(jìn)行分析，排煙溫度的高低直接關(guān)系著熱電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益，通過(guò)了解鍋爐排煙溫度升高的因素分析，為鍋爐運(yùn)行和設(shè)計(jì)提供一些參考，從而有效的提高鍋爐熱效率，進(jìn)而提高熱電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)效益。

關(guān)鍵詞：熱電廠(chǎng) 熱損失 鍋爐效率 熱損失 排煙溫度

提高電廠(chǎng)的熱經(jīng)濟(jì)性，應(yīng)設(shè)法降低電廠(chǎng)的放熱損失?；痣姍C(jī)組主要有兩項(xiàng)熱損失，一是汽輪機(jī)系統(tǒng)的排汽冷凝放熱，從熱力循環(huán)上看，對(duì)凝汽式機(jī)組而言，這項(xiàng)熱損失是無(wú)法避免的；二是 鍋爐的排煙熱損失，鍋爐的排煙量越大、排煙溫度越高，該項(xiàng)損失就越大。影響鍋爐效率主要有排煙熱損失和燃料未完全燃燒熱損失，燃料未完全燃燒熱損失主要與燃料的物理和化學(xué)特 性、燃燒設(shè)備以及然料與空氣的混合過(guò)程有關(guān)， 本文就排煙溫度與鍋爐效率和電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系、對(duì)燃用不同煤種的鍋爐排煙溫度的合理選取、以及鍋爐在實(shí)際運(yùn)行中排煙溫度偏高等問(wèn)題作簡(jiǎn)單討論和分析。

1、排煙溫度與鍋爐效率和電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)性的關(guān)系

分析排煙溫度高低對(duì)鍋爐效率和電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)性水平影響，首先應(yīng)了解鍋爐效率與電廠(chǎng)經(jīng)濟(jì)性之間的關(guān)系。兩者的關(guān)系通?？捎霉╇娒汉闹祦?lái)表示：

NTHR------------汽輪機(jī)凈熱耗

η----------------鍋爐效率 %

APR ----------------輔機(jī)用電率 %

F ----------------------電廠(chǎng)供電煤耗值

-----------------標(biāo)準(zhǔn)煤的低位發(fā)熱值

從 （ 1 ） 式可看出，供電煤耗值在汽輪機(jī)凈熱耗與廠(chǎng)用電率不變時(shí)，隨鍋爐效率的增加而降低。因而，若使整個(gè)電廠(chǎng)的熱經(jīng)濟(jì)性處于較高的水平，鍋爐一定要具有較高的熱效率。當(dāng)前我國(guó)大機(jī)組的經(jīng)濟(jì)性落后于國(guó)際先進(jìn)水平，除了汽輪熱耗較大原因外，鍋爐效率較低 也是影響因素之一。

2 排煙溫度與鍋爐效率的關(guān)系

鍋爐效率的大小取決于燃料的種類(lèi)和成份、燃燒時(shí)的過(guò)量空氣系數(shù)、空氣預(yù)熱器進(jìn)出口溫度 等，計(jì)算鍋爐效率通常有輸入一輸出計(jì)算法 （正平衡方法）和熱損失計(jì)算法 （ 反平衡方法 ）。正平衡法不適合大型機(jī)組計(jì)算，先就熱損失法計(jì)算加以敘述。采用熱損失法計(jì)算時(shí)，必須先計(jì)算以后下這些熱損失：①干燃燒產(chǎn)物的熱損失；②由空氣中水分引起的熱損失；③由燃料中水分引起的熱損失④由燃料中的氫燃燒后所生產(chǎn)的水分引起的損失⑤由未燃盡的可燃物引起的損失⑥向周?chē)臒彷椛涞臒釗p失⑦其他的熱損失。

1）至（4）就是通常所指的是熱損失q2 ，鍋爐效率與排煙溫度兩者的關(guān)系如下。（1）干燃燒產(chǎn)物熱損失是排煙熱損失中最大的一項(xiàng)，干燃燒產(chǎn)物熱損失的百分比可按下式計(jì)算

式中Ldr ------------------干燃產(chǎn)物熱損失百分比%

pd-----------------氣體干燃產(chǎn)物，燃燒產(chǎn)物總量減去水蒸氣量，kg/106kj

Tg------------------排煙溫度，℃

Ta-----------------基準(zhǔn)溫度，℃ 通常為20℃

（2）由空氣中的水分引起的熱損失，這個(gè)與鍋爐所在地理位置有關(guān)

式中La--------------有空氣中水分引起的熱損失百分比，%

Wa---------------燃燒空氣空氣中的水分，由鍋爐所在地點(diǎn)的環(huán)境溫度和相對(duì)濕度一級(jí)參加燃燒的空氣量確定kg/106kj

（3）燃燒中水分熱損失

式中Lf--------------燃燒中水分引起的熱損失百分比，%

Wc-------------燃料中的水分含量 ，kg/106kj

Tg------------------排煙溫度，℃

Ta-----------------基準(zhǔn)溫度，℃ 通常為20℃

以上式中可以看出排煙溫度與鍋爐熱損失有直接關(guān)系，當(dāng)排煙溫度升高時(shí)，熱損失增大，鍋爐效率隨之降低。數(shù)據(jù)分析，排煙溫度每升高20℃，鍋爐效率降低約1%。

2.2 運(yùn)行過(guò)程中排煙溫度偏高的原因

實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中，除了設(shè)計(jì)計(jì)算不當(dāng)和實(shí)際燃料與設(shè)計(jì)燃料性質(zhì)有差距是造成排煙溫度偏高的主要因素，排煙溫度過(guò)高還與以下因素有關(guān)系。①受熱面的積灰對(duì)排煙溫度的影響：受熱面的積灰使煙氣與受熱面之間的傳熱受阻增加，傳熱量減少，爐膛蒸發(fā)受熱面和灰塵會(huì)使?fàn)t膛內(nèi)的輻射熱減小而導(dǎo)致?tīng)t膛出口煙氣溫度升高，使得對(duì)流區(qū)的受熱面溫度升高，而處于水平煙道和尾部煙道中的受熱面有積灰，也會(huì)導(dǎo)致煙氣溫度升高，受熱面?zhèn)鬟f效率降低。無(wú)論是爐膛區(qū)域還是對(duì)流區(qū)域，積灰過(guò)多，都會(huì)使得排煙溫度升高。實(shí)際運(yùn)行過(guò)程過(guò)程中，爐膛內(nèi)積灰是不可避免的，鍋爐在設(shè)計(jì)的過(guò)程過(guò)程中，設(shè)計(jì)師也會(huì)根據(jù)燃料的性能和結(jié)渣特點(diǎn)設(shè)計(jì)合理的爐膛尺寸和對(duì)流受熱面。電廠(chǎng)在運(yùn)行過(guò)程中還會(huì)在受熱面安裝吹灰設(shè)備，防止?fàn)t膛積灰過(guò)多，保證鍋爐正常運(yùn)行。②鍋爐漏風(fēng)對(duì)排煙溫度的影響，國(guó)內(nèi)一般鍋爐的通風(fēng)方式都是采用平衡通風(fēng)方式，爐膛和煙道系統(tǒng)都處于負(fù)壓狀態(tài)，因此，爐膛和對(duì)流煙道的嚴(yán)密性對(duì)排煙溫度有著很大的影響，冷空氣的進(jìn)入使得過(guò)量空氣系數(shù)增加，其結(jié)果使得排煙量和排煙溫度都增加，漏風(fēng)點(diǎn)的位置越靠近爐膛，影響越大，。漏風(fēng)會(huì)減低爐膛的溫度，增加了煙氣的流量，使得煙氣的溫度下降，受熱面的傳熱量減少，排煙溫度就會(huì)上升。計(jì)算結(jié)果表明如果爐膛中漏風(fēng)系數(shù)每增加10%，排煙溫度會(huì)上升10℃，對(duì)流煙道系數(shù)每增加10%，排煙溫度會(huì)上升6℃。③鍋爐運(yùn)行系數(shù)對(duì)排煙溫度的影響，相同容量的前提下，鍋爐給水溫度增加，使得爐膛中凈熱輸入量下降，燃料燃燒產(chǎn)生的煙氣質(zhì)量流量都會(huì)下降，過(guò)熱器、再熱器吸熱量降低，各級(jí)受熱面出口煙氣溫度上升。此外，給水溫度的增加也會(huì)造成省煤器的溫壓下降，使得預(yù)熱器進(jìn)口煙氣溫度上升，導(dǎo)致排煙溫度升高。鍋爐制粉系統(tǒng)對(duì)排煙溫度也有一定的影響，熱電聯(lián)產(chǎn)企業(yè)中，當(dāng)鍋爐制粉系統(tǒng)運(yùn)行和調(diào)整不良時(shí)，會(huì)導(dǎo)致排煙溫度升高，鍋爐熱效率下降，排煙溫度也因此升高。這是由于從磨煤機(jī)入口至排粉機(jī)入口，管道和粗細(xì)口分析器均處于負(fù)壓狀態(tài)，此區(qū)段內(nèi)各元件如果連接處或孔門(mén)處不嚴(yán)密，冷空氣就會(huì)進(jìn)入制粉系統(tǒng)，當(dāng)冷空氣過(guò)大時(shí)，會(huì)使經(jīng)過(guò)燃燒器的冷空氣發(fā)生變化，爐膛溫度會(huì)降低，使得經(jīng)過(guò)冷空氣預(yù)熱器的煙氣量和空氣量之間的比例發(fā)生變化，最終導(dǎo)致煙氣溫度上升。

3、結(jié)論

通過(guò)以上分析可以看出，改善實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的吹灰系統(tǒng)、減少鍋爐本體和制粉系統(tǒng)的漏風(fēng)，可以有效的降低排煙溫度，從而提高鍋爐熱效率，進(jìn)而增加熱電廠(chǎng)的經(jīng)濟(jì)性，可以帶來(lái)更多的經(jīng)濟(jì)利益。

參考文獻(xiàn)：

[1] 徐雪源.鍋爐排煙溫度分析[j].鍋爐技術(shù)，1999（30）

[2] 翟培強(qiáng)，環(huán)境溫度變化對(duì)鍋爐效率影響[J].華中電力，2005，（2）.

[3 ]DL/T 5240-2010，火力發(fā)電廠(chǎng)燃燒系統(tǒng)設(shè)計(jì)計(jì)算技術(shù)規(guī)程[S].

作者簡(jiǎn)介：

安伯勝（1973.4）男，漢族，東北電力大學(xué)，熱能動(dòng)力工程，本科，主要從事電廠(chǎng)運(yùn)行及維護(hù)工作。