降低锅炉排烟温度措施探讨
2017-06-05王戬
王戬
(福建省鸿山热电有限责任公司,福建 石狮 362000)
降低锅炉排烟温度措施探讨
王戬
(福建省鸿山热电有限责任公司,福建 石狮 362000)
锅炉排烟温度是影响锅炉效率的重要指标,锅炉排烟温度过高,将会导致锅炉效率降低,煤耗升高,从而增加电厂运行成本,降低电厂经济效益。本文阐述了排烟温度高对锅炉的危害,对导致锅炉排烟温度高的原因进行分析,并给出了改善措施。
降低;锅炉;排烟温度
锅炉生产效率是影响电厂整体效益的重要因素,锅炉的热效率和锅炉的热损失关系十分密切,这些损失包括机械燃烧不完全、散热损失、排烟热量的损失。而锅炉排烟热量损失是锅炉各项热损失中最影响锅炉效率的一项,通过降低锅炉的排烟温度,提高锅炉的效率,降低火电机组的运行成本是电厂企业的责任。在电力行业内实施节能减排,减少能源的消耗,对于国民经济的健康发展以及建设良好环境具有重要的意义。
1 锅炉排烟温度高的危害
在目前我国大多电厂的运行中,锅炉的排烟温度都要高出其设计值,正常情况下的设计排烟温度为130~150℃,但在实际运行中大多锅炉的排烟温度会达到150~170℃。在电厂的生产运作中,排烟损失作为影响锅炉效率最大的一项损失,一般情况下排烟温度每上升10℃,由此造成的排烟损失就会相对应上升0.5%~0.7%,影响煤耗大约2g/kW·h,对于660MW的机组来说,每年增加的煤耗量10700吨左右。锅炉排放烟气的温度高,热量损失也会增加,锅炉运行效率就低、不但增加了煤耗也增加了电厂经济成本,最终导致电厂经济效益下降。
2 导致锅炉排烟温度高的原因
(1)制粉系统漏气漏风。负压制粉系统漏气漏风会减小进入磨煤机的风量,使通风过程恶化,从而降低磨煤机出力,增加磨煤电耗。漏入的风最终进入炉膛,降低炉内温度,以及降低辐射传热量,增大了对流传热比例,同时使锅炉的燃烧稳定性变差。又由于冷风进入炉内,总风量不变,通过空气预热器的空气量变小,使得排烟温度升高,锅炉的热效率下降。
(2)煤粉过粗。煤粉的粗细程度对锅炉的整个运作有着非常大的影响,特别是对煤粉的着火速度,因此不宜过粗,当煤粉过粗,则有可能造成燃烧延时或者炉膛出口的温度升高,进而影响锅炉的排温。实际操作中使用的煤粉多为烟煤和褐煤以及他们的混合煤,都比较粗,造成比较严重的燃烧延时现象,此时的炉膛出口温度,会升高。煤粉颗粒大,则锅炉内面临受热面的污染,此现象会造成锅炉的热效率变低,进而导致锅炉的排温升高。
(3)锅炉受热部位积灰。锅炉的受热面如果积灰了,会影响锅炉内部的热交换率,造成锅炉热阻增加,使锅炉从炉膛的吸热系数变低,炉膛中的热量不能很好的被锅炉吸收,锅炉的排烟温度自然增高。根据经验判断,一般来讲,锅炉的受热面的积灰厚度每增加一毫米,传热量将减少百分之十五。由此可见,锅炉受热面积灰,不仅导致锅炉排烟升高,还会大大降低锅炉的传热能力。
(4)一次风与二次风的处理不当。一、二次风的配比不合理,一次风压过大,二次风压无法压住炉内火焰。未能及时调整二次风,火焰温度高出二次风的温度过多,混入大量的二次风导致炉内火焰温度降低,减缓燃烧速度进而推迟着火点,使得火焰中心升高,对应的缩短着火阶段和燃尽阶段时间,造成不完全燃烧的同时也产生大量的烟气。
(5)设备老旧,技术落后。许多电厂企业存在设备老旧,技术落后的现象,由于设备的升级与更新换代需要大量的资金投入,一些小型的电厂企业迫于资金压力,未能及时对设备进行升级、更新处理。
3 降低锅炉排烟温度的有效措施
(1)及时治理制粉系统漏气漏风。及时更换检修孔的密封,对没有螺栓的检修孔,改用螺栓紧固,运行过程中,所有的检修孔必须紧闭,防止风从检修孔漏出。对磨煤机入口、出口处的管路进行逐一排查,发现腐蚀、破损、磨坏的地方,要及时修补更换,必要时可以增加厚度,将材质换为16Mn,对修补处贴耐磨陶瓷。将排粉机出口的翻板式风门改造成气动式插板门,制粉装置停运时,该门能自动关闭。对原DG1600重锤木块分离装置改造,加装4台半自动木块分离装置,每个孔门安装压紧把手,杜绝木块分离装置漏风漏气。
(2)加强煤粉细度化验,实时跟进处理。电厂应当加强煤粉细度的化验,如发现煤粉粗细超限,要及时向运行人员反馈,运行人员要根据煤粉细度对磨煤机出力、磨煤机的加载力和磨煤机的分离器频率进行调整,如煤粉细度没有改观,可通知公司对制粉装置进行全面分析。
(3)对锅炉本体进行吹灰。运行人员应该经常查阅记录,严格按照设备保养规定对锅炉进行保养,保证锅炉吹灰和空气预热系统吹灰都能按时完成,使得每个受热面烟道前后压差正常,要定期清除积碳,增加锅炉的热交换效率。在对燃煤的品质上要严加管控,提高燃煤的质量,使用高品质的无烟煤,可排除因积灰导致排烟温度升高。
(4)一次风与二次风的处理措施。①在确保二次风的速度快于一次风的前提下,把握二次风混入的一次风的恰当时机,在着火时混入和过迟混入都是不合适的,前者将会延迟着火,而后者会到时着火后燃烧缺氧。正确的做法是先让媒粉气流着火,实时观察燃烧过程变化,待急需增加氧气时再混入二次风。需注意的是二次风的速度不能超过一次风太多,不然可能吸引一次风提前混合以致影响着火正常进行。②及时调整二次风,确保不会出现火焰中心偏移的现象,将二次风和火焰保持一定距离,切勿送入火焰根部。调整二次风时要注意各层二次风门漏的风量,应当先把这层的风门都相应的关小,风门打开程度应该根据每一层的功能做具体的调整,不可每一层都是相同开度。
(5)引进新技术,改造现有设备。国内关于降低锅炉排烟温度的技术已有不少进展,至今为止已提出了许多可行性方案,例如新型省煤器改造、新型空气预热器改造等,在技术上日趋成熟。虽然升级或者更换设备需要投入改造资金,从长远的角度来看,却是利大于弊的,企业应该放远目光,加大研究力度,积极引进新技术新产品,节能降耗。①改造省煤器。省煤器安装在锅炉尾部烟道的下半部位,吸收锅炉尾部的排烟余热来加热,进而提高锅炉给水温度,降低锅炉排烟温度。电厂可自行将其进行低温改造,如图1所示,改造后的低温省煤器由上下冷却水联箱、清灰板、受热面管和固定螺栓箱板组成,为了方便清洗舍弃常用的支吊方法,将蛇形的受热面管用螺栓箱板固定在箱内。此外可加装防灰清灰的配置,将低温省煤器放置在布袋除尘器入口的烟道内;也可将补充水或者凝结水当成冷却液,有效降低锅炉的排烟温度;或者考虑部分省煤器部件选用不锈钢材质,可以防止烟气对省煤器的腐蚀现象。②改造空气预热器。空气预热器是通过锅炉内部的散热片将锅炉尾部的排烟进行加热,使空气在进入锅炉前预加热到一定温度,可以提高锅炉的热交换效率,有利于燃料的完全燃烧,有效降低锅炉的排烟温度。如图2所示,管式空气预热器主要由导流板、挡板、旁通烟道组成,烟气横向穿过,空气纵向通过管内,为了减少烟气在外面的流动阻力,特意将导流板安装在烟气进口处和管束之前。因烟气里含有大量的杂志固体,运行长久会出现管道堵塞和管道腐蚀,为此增设了一个旁通管道,当换热器故障时,锅炉的废弃物也可通过这条旁通管道排出,不会对锅炉的正常使用造成影响。改造后的空气预热器在一定程度上优化了锅炉的运作,增强保温效果的同时也降低了排烟温度。
图1 低温省煤器断面示意图
图2 管式空气预热器示意图
4 结语
排烟温度是锅炉的重要设计参数,它直接影响锅炉运行的经济性和安全性。本文首先阐述了锅炉排烟温度过高带来的危害,随后分析造成锅炉排烟温度高的若干原因并相应提出一些切实可行的改良措施。电厂企业应当重视锅炉的运行调整方面的问题,通过选择较低的排烟温度以此减少因排烟造成的损失,有效提高锅炉的整体工作效率,减少锅炉能源消耗,这个对电厂企业的经济效益有着举足轻重的影响作用。
[1]段江.锅炉排烟温度高的原因分析[J].西北电力技术,2004,01:40-42.
[2]杜承德.锅炉排烟温度高的原因分析及优化处理[J].华电技术,2012,10:69-72.
TM621.2
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1671-0711(2017)05(下)-0133-02