國網(wǎng)能源哈密煤電有限公司 秦亞飛

以HG670/140-9型鍋爐為例，其為哈爾濱市鍋爐廠生產(chǎn)制造，鍋爐配備200MW的汽輪發(fā)電機組，整個鍋爐是固態(tài)的排渣煤粉爐，直流燃燒器、四角布置切園燃燒方式，同時配備四臺鋼球的磨煤機。鍋爐制粉系統(tǒng)為乏汽送粉、中儲式，同時配備配有冷和熱兩種爐煙系統(tǒng)。鍋爐在排煙時的溫度年平均值高出設計值（設計值161℃）5～10℃。高出鍋爐設計值的情況在實際使用中會嚴重損害鍋爐經(jīng)濟性，影響鍋爐工作效率，導致實際使用中沒辦法發(fā)揮出真正價值和工作效率。

而另外兩臺爐采用的則是布袋除塵器，整個布袋除塵器的材質(zhì)為尼龍化纖材料制作而成，在實際使用中由于其材質(zhì)較厚重，導致鍋爐在排煙的過程中溫度較高，影響鍋爐的燃燒效率，同時也會對運轉(zhuǎn)過程中的鍋爐布袋造成一定的使用安全隱患，布袋在這樣的工作環(huán)境中沒辦法長期進行使用，會影響其使用壽命，增加企業(yè)的成本投入。

經(jīng)過對這兩臺鍋爐的分析，發(fā)現(xiàn)造成鍋爐排煙溫度過高原因分為幾種，分別為爐膛和制粉系統(tǒng)出現(xiàn)了漏風且是漏冷風的現(xiàn)象、受熱面積灰以及結渣，加上煤質(zhì)不好，通常為劣質(zhì)煤、在燃燒的過程中燃燒組織不正確、受熱面的結構出現(xiàn)變化等原因都會造成整個鍋爐在排煙過程中出現(xiàn)溫度過高的現(xiàn)象，降低鍋爐的使用效率，需對以上問題進行相應的防治和處理，才能有效降低鍋爐在排煙過程中溫度過高問題，提升鍋爐的使用效率，避免出現(xiàn)能源的浪費，進行治理后整個鍋爐的排煙溫度會下降20～30℃，鍋爐在運轉(zhuǎn)過程中的工作效率也會提升1～2%左右，對于日常供熱和鍋爐經(jīng)濟性都得到提升[1]。

1 出現(xiàn)鍋爐排煙過高的原因分析

1.1 爐膛漏風

鍋爐的兩個爐子在進行啟動和關閉過程中若是出現(xiàn)了燃燒溫度不穩(wěn)、局部的正壓導致整個爐膛個別部位出現(xiàn)了縫隙，在密封工作上做的不完善，都會導致整個爐膛進入冷風，會導致整個正在燃燒的爐膛溫度降低，影響燃燒效果和供熱的效果，同時也會導致鍋爐的排煙溫度升高。此外，看火孔沒有及時關閉、人孔門和位于爐底的密封水槽出現(xiàn)漏風也會導致整個爐膛出現(xiàn)漏風的現(xiàn)象導致排煙溫度升高，當爐膛出現(xiàn)了漏風時，爐底部位是漏風情況最嚴重的地方，若爐底水封失去應有的密封效果，或是在鍋爐燃燒過程中爐膛掉落了大焦導致整個爐底被砸壞，會導致大量冷風通過爐底進入爐膛，導致爐膛的溫度降低，除使排煙的溫度降低以外，還會導致整個鍋爐系統(tǒng)的運行安全性能受到一定的影響。

爐膛出現(xiàn)漏風的常見部位是人孔門和看火孔，若是爐膛運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)了漏風現(xiàn)象導致整個鍋爐出現(xiàn)溫度降低、影響供熱效果，此時工作人員就會為了加強鍋爐燃燒率而在鍋爐內(nèi)增加大量燃燒材料，運用更加強力的風量來促進鍋爐正常燃燒，這樣就會導致排煙的容積逐漸變大，鍋爐排煙溫度增加，而爐膛漏風也會導致流經(jīng)空氣預熱器的空氣量變小，空預器中的空氣側(cè)吸熱量出現(xiàn)一定程度下降，從而導致整體的比值下降，影響整個鍋爐的燃燒效率。

1.2 制粉系統(tǒng)出現(xiàn)漏風

在整個鍋爐系統(tǒng)中，制粉系統(tǒng)是其中較重要的系統(tǒng)設備，在運轉(zhuǎn)過程中通常負壓較大，因此會導致整個鍋爐在運轉(zhuǎn)過程中出現(xiàn)漏風，除爐膛漏風外，若是制粉系統(tǒng)也出現(xiàn)漏風，會導致整個鍋爐的一次風溫度再次降低，從而造成鍋爐排煙的溫度升高，導致整個鍋爐的工作效率下降。

1.3 煙道出現(xiàn)漏風

除爐膛漏風和制粉系統(tǒng)出現(xiàn)漏風外，還有煙道也會出現(xiàn)漏風現(xiàn)象，主要原因是因空氣預熱器之前的煙道漏風導致整體的煙霧溫度降低，在進行傳熱的過程中傳熱的溫差也會相應出現(xiàn)下降，整個受熱面的吸熱能力下降、吸熱量少，從而導致鍋爐在進行排煙的過程中出現(xiàn)溫度升高的現(xiàn)象。

此外，煙道在出現(xiàn)了漏風的情況時，漏入的冷風并沒有參與到整個鍋爐的燃燒過程中，相當于無用有害風，加上氧量計是安裝在空預器的入口部位，后煙道出現(xiàn)漏風導致氧量計顯示的數(shù)據(jù)值要比實際過路中的數(shù)據(jù)值要大，工作人員在看見氧量計這樣的數(shù)值后認為可減少送風量，就在運行的過程中減少對鍋爐的送風量，從而導致鍋爐對于風量的需求達不到目標值，導致燃燒的風量不足，爐膛缺少氧氣不能達到理想的燃燒效果，從而降低整個鍋爐的燃燒效率，甚至出現(xiàn)停止燃燒的情況。煙道各個位置出現(xiàn)漏風現(xiàn)象會導致在整個煙道中的空氣含量增加，增加鍋爐在排煙過程中的熱量損失，同時對于引風機也會增加一定的電力損耗，造成較嚴重的能源損耗情況，也會影響鍋爐的燃燒率，對于排煙容積來說也會造成一定程度的增加，排煙溫度上升，影響鍋爐系統(tǒng)的工作效率。

1.4 受熱面積積灰結渣

由于個別鍋爐在進行燃燒過程中摻燒了很多經(jīng)濟煤，其含灰分較大，導致在燃燒過程中出現(xiàn)受熱面積灰的程度變大，受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)出現(xiàn)相應的降低，整個鍋爐也會在灰分的影響下吸熱量減少，導致煙霧放熱量減小，而空預器的入口處煙霧溫度卻在變高，最終導致排煙過程中排煙的溫度逐漸升高。鍋爐在運行的過程中運用最開始安裝的吹灰器給爐膛進行吹灰，這種方式并不能很好地將爐膛中的灰吹干凈，反而會造成吹灰效果差、同時煙氣中的水分含量增多導致空氣預熱管出現(xiàn)堵塞的現(xiàn)象，隨之而來的就是空氣預熱器的傳熱面積逐漸減小，導致傳熱量逐漸下降，最終導致排煙溫度出現(xiàn)不同程度的升高，影響鍋爐的工作效率，加大能源的浪費。

1.5 受熱面布置的原因

若是在鍋爐運轉(zhuǎn)的過程中出現(xiàn)了過熱器、再熱器及省煤器的管道泄漏、將泄露的管道進行截掉的處理，循環(huán)往復。多次這樣的截掉管道處理會導致整個受熱面的面積減少，受熱面所需吸收的熱量也不足，同時造成一定程度的傳熱量也出現(xiàn)相應的減少，最終空預器入口處的煙霧溫度逐漸升高，排煙的溫度也會隨著空預器入口的煙霧溫度逐漸升高。

1.6 煤種變化

煤資源也是我國發(fā)展的重要資源類型之一，能夠保障我國城市的正常運轉(zhuǎn)和居民的正常生活，但是近些年來我國的煤資源也出現(xiàn)了不同程度的資源緊張現(xiàn)象，因此個別企業(yè)在進行鍋爐燃燒時，為了自身的經(jīng)濟效益開始將質(zhì)量不合格的假冒偽劣煤投入到鍋爐的燃燒中去，不合格的劣質(zhì)煤具備水分含量同時發(fā)熱量較低的特點，在燃燒的過程中出現(xiàn)的灰分也會較大，運用在鍋爐燃燒中會導致受熱面的積灰結渣現(xiàn)象嚴重，導致整個爐內(nèi)都出現(xiàn)較嚴重的結渣現(xiàn)象，爐膛的出口溫度也會隨之升高，同時尾部的受熱面也會因劣質(zhì)煤而受到一定程度的污染，最終排煙的溫度出現(xiàn)升高現(xiàn)象。同時因劣質(zhì)煤灰分較高，在實際燃燒過程中相較于普通煤不具備合格的發(fā)熱量，在同樣的燃燒條件下需燃燒的數(shù)量更多，但創(chuàng)造出來的熱量卻不同普通煤，同時因投放的燃料增多，導致排煙量和排煙流速都出現(xiàn)一定程度增加，最終導致排煙溫度升高，降低了鍋爐工作效率。

1.7 一次風率高

在兩個鍋爐的制粉和送粉系統(tǒng)中，通常運用到干燥劑，其作用是為了熱風加溫風，在進行鍋爐燃燒過程中，經(jīng)濟煤的含水量一般都較高、灰分的含量也較大，因此會出現(xiàn)“煤吃風”現(xiàn)象，主要原因就是因為制粉系統(tǒng)的出口處溫度過低，達不到合理的溫度標準，一次風率強，在保障爐膛出口處的空氣含量和空氣流速不變的情況下，流過空氣預熱器的熱風量逐漸減少，一次風將二次風進行擠壓，若是整體的風量不變，一般都是二次風的風量更小一些，導致整個高溫煙氣回流和卷吸能力出現(xiàn)不同程度的下降，煤粉蘸火的時間也出現(xiàn)了推遲，同時鍋爐中的熱風溫度也相較于預期值和設計值更低一些，導致整個鍋爐內(nèi)的燃燒出現(xiàn)了延遲，燃燒的火焰中心出現(xiàn)了上移的情況，最終導致的結果就是排煙溫度上升的情況。

此外，磨煤機的出口溫度出現(xiàn)降低也會導致排煙的溫度升高，主要原因就是一次風溫度低，導致鍋爐內(nèi)的一次性溫度低，煤粉著火時間出現(xiàn)了延遲。根據(jù)目前我國關于鍋爐燃燒的相關數(shù)據(jù)資料顯示，一次風的風率跟排煙的溫度高低有著直接的線性關系，因此若是能直接降低一次性風的比例，能夠非常有效地降低排煙的溫度，提升鍋爐的運行效率。

2 降低排煙溫度的措施

2.1 鍋爐漏風的治理措施

人是鍋爐工作效率的主導因素，想要降低鍋爐的排煙溫度、提升鍋爐的工作效率，首先需要的就是增強工作人員的節(jié)能消耗意識，在進行工作的過程中加強對鍋爐的巡視工作，強化鍋爐運行過程中的檢查，檢查鍋爐運行的是否合理及安全，對于出現(xiàn)消耗能源的事項需及時進行治理，很多在鍋爐運行過程中不需要的孔門等可用磚將整個孔門進行砌死處理，同時對于膜式水冷壁連接鰭片、水冷壁冷灰斗這樣容易出現(xiàn)漏風的部位進行密封處理，確保墻體的密封程度，減少爐膛漏風的現(xiàn)象，提升整個鍋爐的工作效率。

還需加強對于制粉系統(tǒng)的漏風處理工作，將原先的兩個鍋爐更換成封閉式的給煤機箱體，這樣的箱體能夠有效減少制粉系統(tǒng)漏風現(xiàn)象，在運行過程中需檢查給煤機的蓋板，在檢查完成后需及時將蓋板進行關閉，確保給煤機內(nèi)不會進入太多冷風，影響鍋爐的工作效率，在整個制粉系統(tǒng)中，制粉系統(tǒng)內(nèi)部壓力較大的地方和密封工作做的不完善的地方常易出現(xiàn)漏風現(xiàn)象，同時漏風量也較大，因此需在進行木塊的清理工作后及時關閉木塊的分離器擋板，在整個制粉系統(tǒng)中煤粉和風粉的管道若是出現(xiàn)磨損，甚至已磨穿了的現(xiàn)象，需對該部位進行及時的修補或是更換，確保制粉系統(tǒng)的正常運行，減少在制粉系統(tǒng)中出現(xiàn)的漏風現(xiàn)象。

關于減少煙道的漏風，可在企業(yè)日常修理工作中進行煙道漏風的堵風工作，確保煙道的正常運轉(zhuǎn)，降低排煙的溫度。日常煙道檢查工作主要是檢查煙道板壁的連接處是否出現(xiàn)了漏風現(xiàn)象，以及煙道的膨脹節(jié)是否出現(xiàn)漏風，經(jīng)過堵漏之后的煙道，在外部的同等燃燒條件下氧氣量條件也一致，整個送風機的出口總風壓提升了300到500帕。由此可見，對整個煙道進行堵漏的設計能有效增強鍋爐的燃燒率，同時也使整個鍋爐的送風量增加，對于空氣預熱器來說，也能有效增加其換熱量，降低了排煙的溫度，增強了鍋爐的工作效率。

2.2 加強燃燒的調(diào)節(jié)工作

劣質(zhì)煤的使用會導致整個鍋爐的燃燒效率降低，鍋爐內(nèi)的煤燃燒困難，需在進行燃料管理過程中加強對燃料的混合管理，確保燃燒材料的混合比例合理科學，確保煤的熱值符合相關燃燒標準。工作人員需要具備專業(yè)的技術知識和管理經(jīng)驗，對于即將投入到鍋爐中的煤質(zhì)需做到全方位的了解和掌握，進行相應的煤質(zhì)分析，分析的重點是煤的熱值情況和發(fā)熱量，以及含水量和灰分等級等，詳細的分析能幫助在后續(xù)的燃燒中根據(jù)具體的煤質(zhì)來進行燃燒的調(diào)整，通過對煤質(zhì)的分析和不斷的燃燒試驗調(diào)整，探索和創(chuàng)新出燃燒率最高的煤料燃燒方式，提升鍋爐的燃燒效率。

在進行實驗和分析的過程中，除探索出最適合燃燒的煤料混合方式外，還需探索出配風參數(shù)等影響燃燒的相關數(shù)據(jù)等。此外，還需加強對劣質(zhì)煤的使用效率，探索出劣質(zhì)煤的最高利用率，確保整個鍋爐內(nèi)煤粉和空氣的含量能相互適應，保障各種燃燒原材料能夠在鍋爐內(nèi)充分的混合和燃燒，與空氣和氧氣能充分進行接觸。此外爐膛內(nèi)應保障溫度合理，在燃燒過程中保持高溫，提高鍋爐的燃燒效率。

鍋爐的加減負荷需嚴格按照操作標準進行操作，工作人員需了解加減負荷的工作原理，對爐膛內(nèi)的溫度和排煙的溫度及鍋爐內(nèi)的含氧量進行詳細和全過程的跟蹤監(jiān)視，若在實際燃燒中其中的某項因素影響了整個鍋爐的燃燒率，需通過改變含氧量的方式來改變鍋爐內(nèi)的工作效率，此外還可通過改變空氣系數(shù)的方式來改變整個鍋爐內(nèi)的燃燒效果。在保障煤粉完全燃燒的基礎上可降低在爐膛出口處的氧氣含量，這樣的操作方式能有效降低鍋爐排煙的溫度。

綜上，除以上改善漏風和加強燃燒調(diào)節(jié)的方式外，還可采用降低一次風率的操作來降低鍋爐排煙的溫度，一次風率對于提升整個鍋爐的工作效率的作用也是很重要的，想要確保一次風率是合理的，需選擇性質(zhì)合適的煤。同時還可加強對爐膛內(nèi)火焰中心高度的管控來控制排煙的溫度，就可在科學合理的范圍內(nèi)適當增加下層燃燒器的出力，同時減少對上層燃燒器的出力，通過這樣的方式來降低整個火苗的中心，從而降低排煙的溫度，達到提升鍋爐工作效率的目的。