對(duì)電廠600MW鍋爐排煙溫度高分析
【摘要】簡(jiǎn)述電廠600MW鍋爐機(jī)組運(yùn)行中，排煙溫度明顯高于設(shè)計(jì)值。排煙溫度升高，排煙損失增大，從而導(dǎo)致鍋爐效率降低，煤耗升高，經(jīng)濟(jì)效益必然下降，過(guò)高排煙溫度,對(duì)鍋爐后電除塵及脫硫設(shè)備的安全運(yùn)行也構(gòu)成一定威脅。為了解決鍋爐排煙溫度過(guò)高問(wèn)題，分析造成鍋爐排煙溫度升高的各種因素，同時(shí)結(jié)合現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)分析，提出切實(shí)可行的措施以達(dá)到降低排煙溫度的技術(shù)措施。
【關(guān)鍵詞】鍋爐；排煙溫度；分析；措施
目前國(guó)前600MW鍋爐廣泛用于大型發(fā)電廠，現(xiàn)代發(fā)電機(jī)組自動(dòng)化程度越來(lái)越高，機(jī)組控制已全面實(shí)現(xiàn)AGC（發(fā)電自動(dòng)控制），燃燒調(diào)整實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化，鍋爐效率有了一定保障，然而煤質(zhì)與設(shè)計(jì)煤種相差大且煤價(jià)越來(lái)越高，降低發(fā)電成本成為電廠工作重中之重，其中提高鍋爐效率來(lái)降低煤耗是各電廠主研課題，而鍋爐效率與其各項(xiàng)損失密切相關(guān)，鍋爐的損失主要由排煙損失，機(jī)械不完全燃燒損失，灰渣物理熱損失，化學(xué)不完全燃燒損失，散熱損失組成，而在這五項(xiàng)損失中，排煙損失所占的比例最大，約為4%～8%，是鍋爐效率的決定因素，直接影響著鍋爐經(jīng)濟(jì)性。
（一）漏風(fēng)對(duì)排煙溫度影響
1.原因分析
漏風(fēng)是指爐膛漏風(fēng)、制粉系統(tǒng)漏風(fēng)及煙道漏風(fēng)，是排煙溫度升高的主要原因之一，是與運(yùn)行管理、檢修以及設(shè)備結(jié)構(gòu)有關(guān)的問(wèn)題。爐膛漏風(fēng)主要指爐頂密封、看火孔、人孔門及爐底密封水槽處、泠灰斗渣口處漏風(fēng)；制粉系統(tǒng)漏風(fēng)指?jìng)溆媚ッ簷C(jī)風(fēng)門、擋板處漏風(fēng)；煙道漏風(fēng)指氧量計(jì)前尾部煙道漏風(fēng)。
爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)α可表示為：
由上式可知，α保持不變，當(dāng)漏風(fēng)系數(shù)3升高時(shí)，則送風(fēng)系數(shù)△α下降，即通過(guò)空預(yù)器的送風(fēng)量下降，從而排煙溫度升高。爐膛及煙道各處漏風(fēng)，都將使排煙處的過(guò)量空氣系數(shù)增大，只能增加排煙熱損失和引風(fēng)機(jī)電耗，且漏風(fēng)點(diǎn)越靠近爐膛，其影響越大。特別是爐底冷灰斗大量漏風(fēng)影響很大，如某電廠#1機(jī)組負(fù)荷300MW，＃1爐撈渣機(jī)有一處刮板斷裂緊急處理時(shí)，檢修人員將爐底水封解列后，空預(yù)器入口氧量由6.2%升至7%，原煤耗由432g/KWh升至460g/KWh，排煙溫度由127℃最高升至154℃，由此可見，爐底冷灰斗大量漏風(fēng)將降低爐膛溫度,嚴(yán)重影響鍋爐燃燒，致使火焰中心提高且煤粉燃燼率降低，爐膛出口溫度上升，排煙溫度升高。
2.采取技術(shù)措施
在鍋爐大、小修中及日常運(yùn)行中，針對(duì)鍋爐本體及制粉系統(tǒng)的查漏和堵漏工作，各個(gè)連接法蘭密封、膨脹節(jié)處密封，鎖氣器不嚴(yán)及爐本體密封，特別是爐底水封槽和爐頂密封及磨煤機(jī)冷一次風(fēng)風(fēng)門處理；采用密封比較好的門、孔結(jié)構(gòu)。在運(yùn)行時(shí)，隨時(shí)關(guān)閉各看火門孔，運(yùn)行調(diào)整中爐膛負(fù)壓等。鍋爐停運(yùn)檢修后，做好空氣動(dòng)力場(chǎng)試驗(yàn)，給運(yùn)行人員提供合理的配風(fēng)方式，控制火焰中心不上移；運(yùn)行中經(jīng)常檢測(cè)氧量準(zhǔn)確性，通過(guò)及改善及過(guò)量空氣系數(shù)以及燃燒調(diào)整有效降低空氣預(yù)熱器入口的煙溫，從而有效地降低空氣預(yù)熱器的出口煙溫。經(jīng)驗(yàn)表明，通過(guò)綜合治理可降低排溫度約2～3℃。
（二）摻冷風(fēng)量對(duì)排煙溫度影響
1.原因分析：目前國(guó)產(chǎn)鍋爐機(jī)組，往往在設(shè)計(jì)時(shí)認(rèn)為進(jìn)入爐膛的風(fēng)量中，除爐膛及及制粉系統(tǒng)漏風(fēng)外，其他風(fēng)均通過(guò)預(yù)熱器。實(shí)際上制粉系統(tǒng)在運(yùn)行時(shí)，為了協(xié)調(diào)鍋爐燃燒需要的一次風(fēng)速和磨煤機(jī)風(fēng)量，往往要摻入部分冷風(fēng)，以保持一定的磨煤機(jī)出口溫度，結(jié)果使通過(guò)預(yù)熱器的風(fēng)量小于設(shè)計(jì)值，因而導(dǎo)致排煙溫度升高。
2.磨煤機(jī)出口溫度偏低：為保證磨煤機(jī)安全運(yùn)行，通常對(duì)磨煤機(jī)出口溫度有所限制。按照電廠600MW鍋爐制粉系統(tǒng)磨煤機(jī)出口溫度規(guī)定值為70～80℃，最大磨煤機(jī)出口溫度不能超過(guò)90℃。另一方面。鍋爐設(shè)計(jì)時(shí)熱風(fēng)溫度的選擇主要取決于燃燒的需要。所選定的熱風(fēng)溫度往往高于所要求的磨煤機(jī)入口的干燥劑溫度，因此要求在磨煤機(jī)入口前摻入一部分溫度較低的介質(zhì)，因此，磨煤機(jī)出口溫度控制的越低，則冷一次風(fēng)占的比例越大，即流過(guò)空預(yù)器的風(fēng)量流量降低，這樣引起排煙溫度升高。因此磨煤機(jī)出口溫度的選擇在保證制粉系統(tǒng)安全運(yùn)行的前提下可適當(dāng)提高，以降低排煙溫度。
3.一次風(fēng)率偏高：HP中速磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行中，往往由于磨煤機(jī)入口風(fēng)量測(cè)量的不準(zhǔn)確，為了保證磨煤機(jī)運(yùn)行安全，風(fēng)煤曲線運(yùn)行控制往往偏離了設(shè)計(jì)值，開磨煤機(jī)熱、冷一次風(fēng)調(diào)節(jié)門，對(duì)磨煤機(jī)進(jìn)行通風(fēng)暖磨，控制磨煤機(jī)的出口溫度在60～80℃，磨煤機(jī)入口風(fēng)壓＞3Ｋpa,磨煤機(jī)入口一次風(fēng)量60～80Kｍ3／h，磨碗上下部差壓＜3Kpa，磨煤機(jī)密封風(fēng)與一次風(fēng)壓差＞2Kpa。啟磨時(shí)由于一次風(fēng)壓及風(fēng)量不準(zhǔn)，為安全往往加大一次風(fēng)量來(lái)控制磨煤機(jī)出粉，這樣進(jìn)入磨一次風(fēng)量越大造成進(jìn)入空預(yù)器一次風(fēng)相對(duì)減少，從而導(dǎo)致排煙溫度升高。
4.采取技術(shù)措施：（1）在爐膛不結(jié)焦及制粉系統(tǒng)安全的前提下，可適當(dāng)提高一次風(fēng)風(fēng)粉混合物的溫度，減少冷風(fēng)的摻入量。磨煤機(jī)出口溫度不易過(guò)高是為了防止揮發(fā)分爆燃，對(duì)于揮發(fā)分較高的煙煤，揮發(fā)分大量析出的溫度要在200℃左
右，加之目前燃煤供應(yīng)緊張，幾乎滿足不了設(shè)計(jì)煤種，因此磨煤機(jī)出口溫度的提高是可行的。（2）設(shè)計(jì)合理的風(fēng)粉配比曲線，應(yīng)定期測(cè)量磨煤機(jī)風(fēng)速，并校驗(yàn)一次風(fēng)量的測(cè)量系統(tǒng)，
防止因測(cè)量誤差導(dǎo)致磨煤機(jī)實(shí)際運(yùn)行中一次風(fēng)量偏大，但一次風(fēng)率控制太低，易造成一次風(fēng)管內(nèi)積粉造成堵管與出現(xiàn)燒噴嘴的故障，因此，要根據(jù)原始設(shè)計(jì)及設(shè)備的具體狀況來(lái)決定磨煤機(jī)不同出力下的風(fēng)煤比，同時(shí)滿足磨煤機(jī)干燥出力和鍋爐燃燒要求的一次風(fēng)速，應(yīng)控制最低一次風(fēng)風(fēng)速不低于18m/s。
（三）受熱面積灰引起排煙溫度升高
1.原因分析：受熱面積灰指鍋爐受熱面積灰、結(jié)焦及空預(yù)器傳熱元件積灰，鍋爐受熱面積灰將使受熱面?zhèn)鳠嵯禂?shù)降低，鍋爐吸熱量降低，煙氣放熱量減少，空預(yù)器入口煙溫升高，從而導(dǎo)致排煙溫升高，空氣預(yù)器堵灰則使空氣預(yù)器傳熱面積減少，也將使煙氣的放熱量減少，使排煙溫度升高。
2.采取技術(shù)措施：目前電廠普遍存在煤質(zhì)變差，發(fā)熱量下降灰份增加問(wèn)題。運(yùn)行中在汽溫能夠維持的前提下，應(yīng)加強(qiáng)鍋爐吹灰，優(yōu)化吹灰方式，同時(shí)檢修人員應(yīng)加強(qiáng)日常與維護(hù)，確保吹灰器的正常投入，保持各受熱面的清潔，利用大小修對(duì)空預(yù)器傳熱元件(波紋板)徹底清理，必要時(shí)對(duì)更換波紋板，以確�？疹A(yù)器壓差控制在合理范圍內(nèi)。
（四）空預(yù)器入口風(fēng)溫高引起排煙溫度升高
在夏天，空氣預(yù)熱器入口風(fēng)量高，空氣預(yù)熱器傳熱溫差小，煙氣的放熱量就少，從而使排煙溫度升高。同時(shí)制粉系統(tǒng)需要的熱風(fēng)減少，流過(guò)空預(yù)器的一次風(fēng)減少，排煙溫度升高，這屬于環(huán)境因素，是難于克服的，若增加過(guò)多的受熱面，降低空預(yù)器入口煙溫，則冬季時(shí)，排煙溫度會(huì)低于露點(diǎn)值，為防止空預(yù)器低溫腐蝕，必須投入曖風(fēng)器，來(lái)提高排煙溫度，這樣，輔汽損失會(huì)增大，所以要根據(jù)環(huán)境溫度變化的規(guī)律，北方電廠考慮設(shè)計(jì)曖風(fēng)器，南方電廠在設(shè)計(jì)方面可增加受熱面。
（五）受熱面布置原因引起排煙溫度升高
由于鍋爐設(shè)計(jì)，對(duì)爐膛沾污系數(shù)估算不準(zhǔn)，使得受熱面布置不合理，或者是由于結(jié)構(gòu)不佳造成受熱面吸熱不足，導(dǎo)致空預(yù)器入口煙溫偏高，從而使得排煙溫度升高，這需要重新進(jìn)行設(shè)計(jì)校核計(jì)算，必要時(shí)可采取境加省煤器管排，或?qū)?/p>
省煤器由光管式改為鰭片式，增加省煤器的吸熱量，同時(shí)通過(guò)燃燒調(diào)整，降低空預(yù)器入口煙溫。
（六）結(jié)語(yǔ)
通過(guò)以上分析，影響排煙溫度因素中與鍋爐燃燒調(diào)整有關(guān)主要有漏風(fēng)、摻冷風(fēng)量與受熱面積灰，因此在運(yùn)行中要減少漏風(fēng)、保持受熱面清潔、選擇合適空氣量，同時(shí)加強(qiáng)調(diào)整燃燒調(diào)整，就能有效降低排煙溫度，從而降低排煙損失，提高鍋爐效率。
【參考文獻(xiàn)】
[1]朱立彤.鍋爐燃燒運(yùn)行優(yōu)化調(diào)整技術(shù)[M].西安熱工研究院出版,2008.
