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电站锅炉排烟温度升高原因的归类研究

2017-01-20马凌波王丰超

中国设备工程 2017年12期
关键词:预热器煤种电站

马凌波,王丰超

(新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院,新疆 乌鲁木齐 830011)

电站锅炉排烟温度升高原因的归类研究

马凌波,王丰超

(新疆维吾尔自治区特种设备检验研究院,新疆 乌鲁木齐 830011)

电站锅炉在实际运行过程中排烟温度会有所升高,但如果超出规定范围值将会导致出现大量热损失的情况,同时也会产生大量污染,消耗更多燃料,对电站锅炉经济效益最大化造成不利影响。因此寻找电站锅炉排烟温度升高的原因具有十分重要的现实意义。本文将以某电站锅炉为例,通过对其运行日志数据进行简要分析,对电站锅炉排烟温度升高原因进行归类,并在此基础上提出几点相关解决措施。

电站锅炉;排烟温度升高;原因归类;解决措施

电站锅炉排烟温度每升高10~15℃,不仅会增加大约1%的热损失,同时也会使得锅炉效率大大减慢,其需要的燃料以及产生的污染物也相继增加。为了保障电站锅炉实现安全稳定运行,并有效保障电站锅炉经济效益实现最优化,需要对电站锅炉排烟温度升高的原因进行深入分析研究,并及时寻找出相应的解决措施对其进行全面整改。

1 某电站锅炉运行日志数据分析

根据某电站锅炉的运行日志我们可以得知,在100%负荷之下,该电站锅炉的设计给水温度为205℃,而实际运行值为220℃,高出设计值15℃;其空气入口温度的设计值为30℃,而其夏季气温较高时其入口温度实际值为34℃,在冬季气温较低时其入口温度实际值为27℃。不仅如此,在二级空预器出口空气温度方面,设计值为327℃而实际运行至则365℃,高出设计值38℃。其排烟温度在100%负荷状态下,设计值为138℃,而实际运行值却高达174℃,二者之间相差了36℃。

由此我们可以看出,该电站锅炉在100%负荷之下其排烟温度明显升高,并且与预先设定的设计值之间存在较大差异。

2 电站锅炉排烟温度升高原因归类

2.1 煤种变化

通过观察发现,该电站在实际运行过程中使用的煤种并非与其设计煤种完全一致,在碳元素、氢元素、氧元素、硫元素以及灰分、水分等方面,相较于原本的设计煤种,实际运行煤种的元素成分值均有所变化,譬如说原本设计煤种当中的碳元素含量应当为59%,但实际运行煤种的碳元素含量只有50%,而原本设计煤种的水分值应当为8%,但实际运行煤种的水分值则为9%。由于元素含量发生变化,也使得煤种最终的低位发热值以及挥发分值均与设计煤种相比有所下降,进而导致电站锅炉排烟温度升高。

2.2 掺冷风量

所谓的掺冷风指的是将冷风直接掺入到一次风中或是制粉系统当中,最后将其送入至炉膛当中,而由于没有经过空气预热器进行加热处理,也会使得原本在预热器当中的通风量骤然减少,同时传热系数、温压等相较于原本数值均呈现出略有下降的问题,因此使得空气预热器无法达到应有的吸热量,最终导致电站锅炉排烟温度出现过高问题。

2.3 积灰堵灰

在空气预热器或是过热器、省煤器等设备当中,因长期工作运行容易出现积灰问题,如果没有进行及时吹灰处理,那么将会使传热热阻进一步增加,在大大降低传热系数的同时无法有效保障烟气具备较高的放热量,此时受热面无法获得较高的吸热量,而出口烟的温度会相应升高,电站锅炉排烟温度自然也会随之相应升高。与此同时,电站锅炉在运行过程中产生的空气动力工作情况也需要进行实时关注和调整,否则容易导致火焰贴墙,进而出现结焦等问题。

2.4 受热面不足

受热面无法充分吸热也会在一定程度上促使电站锅炉排烟温度迅速升高,而导致受热面无法充分吸热的原因主要为受热面不足以及缺乏良好的受热结构。根据该电站锅炉运行日志显示,在100%负荷下其一级空气预热器与二级空气预热器的实际吸热量均没有达到设计吸热量,因此导致该电站锅炉排烟温度迅速上升的原因更有可能是因为受热面不足。

2.5 漏风原因

制粉系统、炉膛以及烟道等出现漏风情况,也容易导致电站锅炉排烟温度迅速升高,而造成漏风情况出现的原因可能同设备结构以及运行管理、检修等有着直接关系,根据相关试验证明,热空气温度与送风量成明显的反比例关系,也就是说送风量越小,热空气温度越高,同时空气预热器中的传热温压也会相对有所下降,而这也将直接导致电站锅炉排烟温度升高。另外,如果烟道出现漏风情况,将直接影响烟温,相比于正常情况下烟温将大幅下降,而传热温压也会随之出现下降情况,导致受热面无法拥有较高的吸热量,最终导致电站锅炉出现排烟温度过高的问题。

2.6 给水温高

根据运行日志显示,在100%负荷下电站锅炉的设计给水温度应当为205℃,而实际运行值为220℃,远远高出设计值15℃;给水温度升高使得蒸发量能够得到有效保障,同时可以在一定程度上使得燃料供给量能够有效减少,炉膛出口温度也能够有所下降,但与此同时,较高的给水温度也会使得省煤器无法保障原有的传热温差,其吸热量将大幅骤减,进而使得电站锅炉排烟温度迅速升高。

2.7 气温变化

其空气入口温度的设计值为30℃,而其夏季气温较高时其入口温度实际值为34℃,在冬季气温较低时其入口温度实际值为27℃。由于冬季气温比较低,因此使得空气预热器入口风温也相对比较低,受此影响,空气预热器的传热温压将会呈现上升状态,使得烟气不断增加放热量,此举将有效降低电站锅炉的排烟温度。但是在夏季气温较高的情况下则恰恰相反,由于空气预热器入口风温比较高,导致其传热温压减小,进而使得烟气放热量也随之减少,最终导致电站锅炉排烟温度不断上升。

3 解决电站锅炉排烟温度升高的具体措施

3.1 防漏堵漏

考虑到漏风因素是导致电站锅炉排烟温度升高的一大重要原因,因此在实际锅炉运行之前,需要由工作人员认真检查炉底的排渣井以及炉顶的密封情况,根据实际工况选择与之相对应的门结构与孔结构,在电站锅炉的运行过程当中随时将各个门、孔进行关闭,并对制粉系统冷风门及其密闭性进行严格控制。工作人员可以通过将锁气器安装在煤机落煤管位置处,进而有效避免制粉系统出现漏风等问题。

3.2 改善掺冷风

掺冷风也同样是导致电站锅炉排烟温度升高的原因之一,针对这一情况可以通过在电站锅炉实际运行过程中,确保煤种燃点始终高于风粉混合物温度的基础之上,对风粉混合物温度进行适当调高,同时尽可能减少在一次风箱中掺入的冷风量,从而使得风粉混合物的温度能够得到有效提高,而在维持一次风率的前提之下,能够迅速降低排烟温度。通过使用此方法,将送粉风温由原来的230℃提高至310℃之后,在不改变一次风率下排烟温度确实从原来的175℃降低到了165℃。

3.3 吹灰工作

前文提及,导致电站锅炉排烟温度升高的另一大重要原因为积灰和堵灰,因此需要在电站锅炉的实际运行过程当中及时对燃烧室进行吹灰处理,在有效增加辐射受热面热有效系数的同时,也能够适当增加冷水壁吸热量,进而有效完成对流受热面的吹灰工作,使其吸热能力得到大幅提升,达到有效降低电站锅炉排烟温度的目的。

3.4 调整燃烧

根据实际情况可以由工作人员适当调整喷燃器的角度,使其能够略微向下,将火焰中心位置稍稍下移,此举能够使得炉膛辐射吸热量得到有效提升,进而将其炉膛出口温度,使得电站锅炉排烟温度也能够因此而有所下降。

3.5 检查元件

检测电站锅炉排烟温度的元件如果发生故障,也有可能导致其错误地显示排烟温度升高,因此在对电站锅炉排烟温度升高原因进行分析的过程中,不仅需要考虑测量元件是否发生故障,同时还需要在日常工作当中定期对检测排烟温度的元件进行维修和管理,从而能够在发现元件出现故障时,可以第一时间对其进行维修和更换处理,避免影响其对排烟温度的正常测量。不仅如此,在设置排烟温度检测点的过程当中,如果检测点位置缺乏合理性,其测量得到的数值同样也无法有效反映出真实的排烟温度,因此在设置温度测点时还需要对整体烟道截面和实际情况进行充分考量。

4 结语

本文以某电站锅炉的实际运行状况和排烟情况为例,通过分析其运行日志数据了解到该电站锅炉排烟存在温度过高的情况。而通过进一步分析研究我们可以得知,该电站锅炉排烟温度过高主要是由于漏风、积灰堵灰、煤种变化等众多原因导致的。因此在对电站锅炉排烟温度升高原因进行分析的基础之上,提出通过采取防漏堵漏、改善掺冷风等一系列措施有效控制电站锅炉排烟温度,为电站实现经济效益最优化创造有利条件。

[1]闫顺林,李永华,周兰欣. 电站锅炉排烟温度升高原因的归类分析[J]. 中国电力,2016,06:20-22.

[2]顾怀本. 浅析电站锅炉排烟温度升高的影响因素[J]. 苏州大学学报(工科版),2017,03:69-71+76.

[3]陈宏,黄冬良,肖立川. 扬子石化电站5#锅炉排烟温度升高的原因分析及治理措施[J]. 江苏工业学院学报,2016,01:1-4.

TM621

A

1671-0711(2017)06(下)-0123-02

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