江彥宏，糜 謖，韋椿力

（華能井岡山電廠，江西 吉安 343000）

為了降低發(fā)電煤耗和節(jié)能減排，電廠運行人員會在合理范圍內提高初參數(shù)。其中，排煙溫度偏高會使干煙氣熱損失增加，從而間接造成鍋爐效率下降。根據(jù)實驗表明，排煙溫度變化10℃，供電煤耗則會改變1.66 g/kW·h。在這種情況下，降低排煙溫度對鍋爐節(jié)能降耗具有相當重要的意義[1]。

1 設備概況

3號鍋爐為單爐膛、一次中間再熱、平衡通風、露天布置、固態(tài)排渣、全鋼構架、全懸吊結構、Π型鍋爐。鍋爐型號為DG2060/26.15-Ⅱ2。在設計煤質條件下，鍋爐的主要技術參數(shù)見表1，空預器設計參數(shù)見表2。

表1 3號鍋爐設計煤質下主要技術參數(shù)

表2 3號鍋爐空預器設計參數(shù)

3號鍋爐的啟動系統(tǒng)帶有啟動循環(huán)泵，在后豎井后煙道內則布置了省煤器管。水冷壁為膜式結構，爐膛下部冷灰斗和中部采用螺旋盤繞膜式水冷壁，爐膛上部采用垂直水冷壁。上、下部水冷壁之間有過渡段，并設置混合和分配集箱。鍋爐過熱器包括布置在后煙井及水平煙道的包覆過熱器、低溫過熱器，以及布置于水平煙道的屏式過熱器和高溫過熱器。屏式過熱器和高溫過熱器之間進行1次左右交叉。鍋爐采用前后墻對沖燃燒方式，在爐膛前、后墻分別布置3層低NOx旋流式煤粉燃燒器，每層6支燃燒器。同時在前、后墻最上層各布置1層燃盡風噴口。

2 存在的問題

根據(jù)某熱工院鍋爐性能試驗數(shù)據(jù)表明：3號機組負荷在660 MW時實測鍋爐效率為92.18%，該負荷下空氣預熱器修正后排煙溫度較設計值高20℃左右，從而導致干煙氣熱損失較高。鍋爐效率降低1%，3號鍋爐供電煤耗增加3.5 g/kW·h。近幾年，3號鍋爐排煙溫度匯總見表3。

表3 3號鍋爐近幾年排煙溫度

同時，某電廠選擇不同的時間節(jié)點進行了3個特定負荷的試驗，比較空預器入口煙溫和設計值的差值。試驗情況如圖1所示。在進行100%額定負荷試驗時，3號鍋爐空預器入口煙溫與鍋爐設計值的差距很大。并且差值隨著運行時間延長而變大。在接下來的50%額定負荷試驗和75%額定負荷試驗中，試驗結果和之前的結果基本一致。

圖1 3號鍋爐50%、75%和100%額定負荷試驗數(shù)據(jù)

由此我們可以得出，3號爐排煙溫度高的主要原因是空預器入口煙氣溫度高。隨著負荷上升和機組運行時間增加，空氣預熱器入口煙溫大于設計值的趨勢加大。

3 原因分析

3.1 鍋爐長周期運行

由于3號鍋爐長周期運行，總運行時間達到了523 d。鍋爐運行過程中，摻燒過高鈉印尼煤、低灰熔點煙煤、高硫無煙煤等經(jīng)濟煤種，造成鍋爐各受熱面積灰結焦嚴重，嚴重影響了受熱面的換熱效果，導致排煙溫度上升。

3.2 燃用煤種變化

受煤炭市場的影響和鍋爐經(jīng)濟運行的要求，3號鍋爐實際燃用煤種較大偏離設計煤種，設計煤種特征見表4，設計煤種硫分0.9%，全水分10.04%。然而近幾年入爐煤平均硫分達1.4%，全水分15%，特別是燃煤中水分的增加導致鍋爐燃燒產(chǎn)生的部分熱量將消耗在水分的蒸發(fā)和過熱上，使爐膛燃燒溫度水平降低，導致鍋爐燃燒穩(wěn)定性下降，降低煤粉的燃盡程度。同時，燃煤水分的增加，使煙氣的體積增大，排煙溫度提高，排煙熱損失增加，鍋爐熱效率降低。并且，水分過多會導致原煤倉里的煤留散性惡化，引起原煤倉，落煤管等原煤黏結堵塞，增加制粉系統(tǒng)的頻繁啟停，嚴重影響排煙溫度[2]。

表4 設計煤種特性

3.3 空預器積灰嚴重

從表5、表6的數(shù)據(jù)顯示，3號鍋爐的排煙溫度逐年升高。主要原因是機組運行時間的增加，導致空預器受熱面積灰嚴重，傳熱系數(shù)降低，換熱效果變差。再加上為了緩解因空預器差壓升高引起引風機失速的發(fā)生，3號鍋爐在運行過程中頻繁進行空預器吹灰造成蓄熱元件吹損。同時，鍋爐的吹灰蒸汽過熱度較低使得吹灰效果不明顯，沒有起到很好的效果，從而導致排煙溫度升高[3]。

表5 3號鍋爐排煙溫度變化趨勢（1）

表6 3號鍋爐排煙溫度變化趨勢（2）

3.4 設備缺陷

3號鍋爐磨煤機缺陷率高、一次風量測量不準、磨入口熱風道結焦嚴重等因素，造成運行中磨煤機風煤比偏高，甚至超過3.0，遠遠超過要求的風煤比2.0～2.2，造成一次風速偏高，一次風率偏大，影響著火熱降低、火焰中心上移、排煙溫度上升。

3.5 鍋爐漏風因素

由于在運行過程中沒有合理的控制燃燒參數(shù)，再加上鍋爐結構和設備沒有得到良好的維護和管理，導致煙道和爐膛等位置有可能有漏縫等，導致系統(tǒng)空氣系數(shù)增加。同時，排渣系統(tǒng)漏風和鍋爐頂部漏風都會導致在排煙過程中帶走更多的熱量，使得熱損失增加。同時，運行中多次出現(xiàn)鋼帶機堵渣的現(xiàn)象。在恢復為處理堵渣所做的安全措施時，部分鋼帶機外殼開孔恢復得不徹底，造成底部漏風，排煙溫度上升[4]。

4 改進措施

4.1 加強設備管理

合理利用機組檢修的時間，加強設備的維護和管理。針對之前鍋爐運行存在的問題進行改造。在3號鍋爐檢修過程中，某廠員工對鍋爐受熱面結焦積灰進行了檢查，并對各受熱面進行了清洗。同時，由于鍋爐吹灰母管的減溫器存在內漏現(xiàn)象，嚴重影響了吹灰蒸汽的品質。對于這個問題，鍋爐檢修安排更換吹灰母管減溫器，并對吹灰母管電動門、氣動調門、手動門以及疏水門進行了檢修。加強對吹灰器的優(yōu)化改造，合理安排吹灰方式。

4.2 優(yōu)化運行方式

由于制粉系統(tǒng)的風量會影響鍋爐排煙的溫度，因此需要對制粉系統(tǒng)的風量進行有效控制。首先，根據(jù)負荷和煤質調整制粉系統(tǒng)的運行方式，從而提高制粉系統(tǒng)的穩(wěn)定性和燃燒效率，保證系統(tǒng)的安全經(jīng)濟運行；其次，對制粉系統(tǒng)進行加載力曲線優(yōu)化、分離器轉速控制、磨煤機出口溫度和差壓控制等；最后，利用鍋爐檢修的機會，對鍋爐燃燒器內、外二次風門、燃燼風風門檢修并?；睿⒂涗泴嶋H開度，建立臺賬[5]。

4.3 合理進行配煤摻燒

加強對燃料煤的控制，提高對煤質的合理利用。通過優(yōu)化配煤摻燒，協(xié)調摻混比例等措施提高燃煤質量。同時，加強對負荷曲線的分析，熟悉進倉煤炭的發(fā)熱量等數(shù)值，了解鍋爐的燃燒情況，確保制粉系統(tǒng)配煤摻燒的科學性。

通過優(yōu)化調整，在相應的負荷階段下，某電廠進行了相同的試驗。如圖2所示，在試驗負荷為50%額定負荷和100%額定負荷情況下，3號鍋爐啟動后，空預器的溫降達到或者超過設計值，說明空預器換熱能力達到設計值。

圖2 3號鍋爐啟動后空預器換熱效果

綜上所述，引起3號鍋爐空預器入口煙溫高的主要原因有以下幾點：

（1）鍋爐的運行時間較長，使設備存在破損老化的現(xiàn)象。同時受熱面結焦積灰程度較深，嚴重影響換熱效果。

（2）燃燒煤質所含全水的比例直接影響鍋爐的熱效率，導致排煙溫度上升，排煙體積增大。

（3）空預器換熱板材上積灰嚴重，降低傳熱系數(shù)，從而換熱效率下降，煙溫上升。

（4）制粉系統(tǒng)缺陷較多，同時存在冷風量比較大的情況，此時經(jīng)過空預器的風量會比較低，這樣對空預器的換熱產(chǎn)生不利影響，并且很難對排煙溫度進行有效的控制[6]。

5 結束語

某電廠3號鍋爐存在排煙溫度過高的問題，導致了機組效率降低，嚴重影響電廠的安全經(jīng)濟運行。為了解決這一問題，某電廠從運行周期、空預器積灰、燃用煤質變化、設備缺陷等因素對某電廠3號鍋爐排煙溫度過高問題的原因進行了分析，并且提出了相應的措施，從而有效地緩解3號鍋爐排煙溫度過高的情況，在一定范圍內降低空預器入口煙溫，使其低于設計值，為機組的安全經(jīng)濟運行提供進一步保障，提高整體的經(jīng)濟效益。