关于煤粉炉排烟温度高的原因分析及降低排烟温度措施

邵东云 程谦烨

【摘 要】印尼某电厂在煤粉锅炉为北京巴布科克·威尔科克斯有限公司生产的亚临界、自然循环、燃煤墙式对冲燃烧、固态排渣锅炉，由于锅炉排烟温度高，热效率较低，机组经济效益较差。本文对该电厂锅炉排烟温度高的原因进行了分析，并提供了降低排烟温度的措施，力求提高机组的经济性能。

【关键词】煤粉炉 排烟温度 原因分析 措施

根据我们在电厂查看的结果，机组在运行状态下未达到设计值，一般情况下高约10℃，在煤种变化时，最大偏高18～20℃。锅炉的热损失当中，排烟损失是最大的一项，一般占到7%～8%左右。据相关资料计算，600MW机组排烟温度每偏高10℃，锅炉效率下降0.5～0.6%，发电煤耗增加2g/kw·h。排烟氧量每增加1.0%，锅炉效率下降0.35%左右，发电煤耗增加1.3g/kw.h。据了解同类型超临界机组也有类似现象。

1 锅炉排烟温度高的原因分析

（1）炉膛火焰中心高：在相同的负荷及其它条件不变的情况下，炉膛火焰中心高度越高，排烟温度越高。（2）一次风管的风压高：在相同的负荷下，一次风管风压高，风速过大，风煤混合不良，影响煤粉的正常燃烧，使燃烧延迟，使火焰中心上移，排烟温度升高。（3）通风量大：无论在何种情况下，风量过大、氧量过高，都会使排烟温度升高，烟气量增加，使锅炉效率下降。（4）磨煤机出口温度低：磨煤机出口温度低可使进入炉膛的风煤混合物温度降低，燃烧延迟，排烟温度升高。（5）煤粉细度不够：煤粉细度过粗，达不到经济细度，导致炉膛着火延迟，使火焰中心升高，排烟温度升高。（6）四管结垢：省煤器、水冷壁、过热器及再热器，管内壁结垢影响传热效率，导致排烟温度上升。（7）锅炉吹灰不及时：受热面的积灰使烟气与受热面之间的传热热阻增加，传热量减少；炉膛蒸发受热面积灰将会使炉膛内的辐射换热减小，导致炉膛出口烟气温度升高，使得对流区间的受热面的温度升高，汽温随之升高；而处于水平烟道和尾部烟道中的受热面区域积灰，可直接使该处的烟气温度升高，受热面的传热效率降低。

2 降低排烟温度方案及措施

2.1 降低炉本体漏风

炉本体及制粉系统漏风是排烟温度升高的主要原因之一，在炉膛出口过量空气系数不变的情况下，炉膛及制粉系统漏风将使送风量下降，空气预热器的传热系数下降。送风量下降又使空气预热器出口热风温度升高，传热温压下降。传热系数及传热温压的下降均使空气预热器的吸热量降低，导致排烟温度升高。另外，空气预热器前部的烟道漏风也使烟温下降，传热温压降低，使受热面的吸热量下降，排烟温度升高。所以采取有效措施，降低本体漏风。

2.2 减少一次风中冷风含量

对于制粉系统处于运行状态下，尽量减少冷风用量，增加热风用量。在保证安全的前提下保持较高的磨煤机出入口温度。采用合理的一次风速。制粉系统乏气使用的干燥剂为热风加冷风，当一次风率增加时，为控制磨煤机出口温度不超限，必然使冷风量增加，这样，在炉膛出口过量空气系数不变的前提下，流过空气预热器的热风量将减少，排烟温度升高。降低一次风率的方法是随负荷不同而增减燃烧器。

2.3 降低炉膛火焰中心高度

（1）提高单台磨煤机的出力：在相同的负荷下，尽可能提高的磨煤机出力，减少磨煤机运行台数，尽量使上层的不投入，降低炉膛火焰中心。（2）合理提高磨煤机出口温度：提高磨煤机出口温度，这不仅能加强空气预热器换热的效果，还可以使进入炉膛的风粉混合物温度提高，有效的降低排烟温度。磨煤机出口温度提高10℃，可降低排烟温度2℃左右。磨煤机出口温度的控制值主要与煤的挥发份含量有关，在可燃基挥发份小于40%时，按下列公式计算t=[（82-Vdaf）×5/3-5]，如可燃基挥发份35%，计算磨煤机出口温度为73℃。考虑制粉系统的安全，将运行磨煤机的出口温度严格控制在80℃左右。（3）合理减少锅炉通风量：合理减少锅炉通风量，应加强对以下几个方面的监视和调整，保持较低的氧量：3.0～3.5%，维持低氧燃烧，一方面可以减少氮氧化物的生成；降低尾部烟道腐蚀，减轻了排放烟气对环境的污染；另一方面还可以减少吸、送风机电耗，节约厂用电；及时关闭炉膛火焰观察孔。在实际运行中，炉膛的负压很不稳定，波动较大，炉膛的火焰观察孔经常被鼓开。运行人员加强巡回检查，发现异常情况及时进行处理。（4）加强对锅炉受热面的吹灰，实践证明加强锅炉受热面的吹灰工作是降低排烟温度的最有效措施。加强受热面的吹灰工作，特别是过热器、再热器部分以及省煤器部分。

3 煤粉细度的控制

煤粉细度影响到燃烧时间、排烟温度和飞灰含碳量，制粉细度主要依靠分离器的折向挡板开度进行调节，但运行过程中入炉煤的煤种、磨煤机进口风量、磨碗间隙的变化也影响煤粉细度，所以必须进行定期测量和调整。运行人员对磨煤机运行参数必须按要求勤于调整，在检修维护方面必须制定磨煤机定期检查维护制度，定期调整磨碾间隔、清理折向门、石子煤室、进口烟道，定期检查和更换石子煤刮板，改被动消缺为主动检查维护，从而保证制粉系统稳定运行，保证煤粉细度R90在22～25%的经济细度。

4 降低排烟温度方案的实施

（1）在调整前和调整过程中需要进行必要的收资调研。（2）校对表计前，首先将排烟温度测点移至合适位置。（3）对氧量进行校对，更换不合格的测量元件，并取平均值作为调节依据。（4）组织人员全面检查炉底、水封、人孔门、看火孔、水冷壁、尾部烟道的漏风点，制定时间节点，不放过任何一个微小的漏点，对漏风处进行补焊密封和保温工作。（5）运行调整方案分项进行，并采集记录全部相关数据，分析调整效果并进行跟踪修改，在进行定性定量后再进行下一项调整。调整次序初定为：磨煤机出口温度、一次风率、烟气调温挡板开度、烟气含氧量、锅炉吹灰优化。（6）制定空预器防堵塞措施。（7）制订磨煤机定期维护方案和考核细则。（8）制订煤粉细度定期测量和调整制度。（9）提供运行调整具体参数值和调整曲线，为保证调整结果的延续性制定奖惩细则。

5 结语

通过对该电厂排烟温度高的原因进行了分析，提出了治理的措施及建议，从理论上估算，措施实施后，锅炉的排烟温度有希望下降10℃左右，发电煤耗下降2g/kw.h左右，可有效提高机组的经济效益。