超高压锅炉排烟温度高的原因分析及处理

文/徐强，华电章丘发电有限公司

我国是世界上最重要的煤炭生产国家，因此，以煤燃料为基础的火电生产仍然是目前比较普遍的电力能源生产方式。虽然火电存在诸多环保问题，但其存在仍然有重要的必要性，而提升煤燃料热转化效率是当前最重要的工作。在所有问题中，排烟温度过高是造成热转化效率不高的最主要原因，针对这一问题做好相应的分析研究，并采取切实有效的办法和措施，解决问题的同时，提升火电企业的成本控制，也促进节能减排，是多方面受益的选择。

1 超高压锅炉排烟温度高问题现状

超高压锅炉主要是指在锅炉正常工作状态下压力，出口蒸汽压力为11.8-14.7MPa的锅炉，超高压锅炉及其技术的产生和发展，其目的就是要提升锅炉的节能减排效果，使得其环保性能得到更大保证。在国内很多地方都被广泛应用，对我国的电力能源市场供应有较为重要的影响。在实际运用过程中，发现这些锅炉普遍存在排烟温度过高的问题。通过对一些实际生产状态下电厂的运行状态进行考察，发现很多机组处于正常运行时难以满足设计目标，其排烟温度要比设计值高出大概10℃左右。当煤种选择发生变化，其最高偏差可达到约20℃。锅炉排烟热损失是非常大的一项内容，要占全部热损的5-6%。按照有关资料的分析和计算，对于145MW热电机组，其发生的排烟温度每高出10℃，整个锅炉的电力生产效率就会下调0.5-0.6%，而导致的电力生产煤耗提升2g/kw.h。而排烟中氧的含量每提升1.0%，则整个锅炉的电力生产效率会下调0.35%，其实际耗煤量会升高1.3g/kw.h。而且，这种排烟温度过高的问题不是个别现象，很多电厂采用的超高压锅炉设备都存在这样的问题，针对这些问题，研究具体的解决办法，有非常重要的现实价值。

2 超高压锅炉排烟温度高的原因分析及其处理

对于超高压锅炉排烟温度过高问题的解决办法，必须针对锅炉的实际情况，研究具体存在的问题和情况，并提出相应的解决办法和措施，提升锅炉的节能减排效果。

2.1 超高压锅炉排烟温度高的根本原因

对于超高压锅炉来说，烟气容积是造成排烟效率的关键影响因素，其主要取决于燃料水分、炉膛过量空气系数及各处的漏风量。排烟温度过高的直接原因主要体现在以下几个方面：

2.1.1 燃烧与运行工况问题。实际使用煤种与锅炉设计中确定的煤种有所偏差。要根据具体的煤质，对锅炉燃烧情况随时进行调整，确定最佳空气系数，尽量提高一次风温度，同时适当提高顶部二次风的比例，使煤粉充分燃烧。

2.1.2 炉膛和制粉系统漏风。因为炉膛以及制粉系统存在漏风问题，导致制粉系统掺加冷风时未流经空预器就直接吹入炉膛，在炉膛口形成过量。在空气系数不变的条件下造成空预器的空气流速降低，同时传热相关的系数及数量有显著下降。因为空预器的出口处风的温度提升，传热温差降低，进而降低了实际的传热量，排烟温度自然升高。

2.1.3 通风量过大。如果锅炉内的通风量过大，超过了需要的程度，就会造成氧含量超过需求，烟气数量会有非常明显的增加，同时排烟的温度也会增加，锅炉的燃烧效率就会下降。

2.1.4 空预器内漏。因为空预器在不同方向上存在密封不严问题，发生严重内漏！。空预器在受热发生膨胀后，其热端的实际漏风量会加大，从而减少了烟气侧的传热温度差。

2.1.5 煤粉研磨细度不充分。如果进入锅炉的煤粉粗细程度不均或颗粒过粗，没有达到应有的细度标准，使得炉膛内的燃烧发生一定程度的延迟，燃烧火焰的高度会升高，因而排烟的温度也会升高。

2.1.6 导管发生结垢问题。在超高压锅炉系统中，如果水冷壁、过热器、省煤器、再热器等有导管装置的设备，其导管的内壁会因为某些原因发生结垢，进而影响到导热效率的发挥，直接造成了排烟温度的进一步上升。

2.1.7 没有及时对锅炉进行吹灰处理。锅炉受热面上累积过多灰尘没有处理，会造成受热面和烟气间的传热效率降低，导致其传热量降低。而炉膛内的蒸发面发生积灰问题，对流区受热面温度也会持续升高，排烟温度会继续升高。

2.2 降低超高压锅炉排烟温度的具体措施

2.2.1 有效提升炉体封闭性

在锅炉出口空气不变条件下，炉膛以及制粉装置如果出现漏风会导致送风量的持续降低，而空气预热器因为封闭性差而传热效率会产生下降问题。必须通过细致的检查确保炉体的密封性能，发现有任何漏风处要及时修补，这对于提升排烟温度调整有直接的影响。

2.2.2 降低风冷处理的风量

当煤粉研磨系统正常运行时，尽可能降低冷处理通风量，同时提升热风的使用量，在安全前提下提升磨煤机出口的温度，并选择更切实合理的风速。为有效确保磨煤机出口的温度不会超出限制标准，可以增加冷风量，此时，空气预热器流过的风量会逐渐减少，排烟的温度会得到一定程度的控制。

2.2.3 降低炉膛燃烧高度

满足相同承载负荷下，尽量提高每一台给粉机出力，使得运行给粉机数量减少，上层给粉机尽量不进行投入，以有效降低锅炉炉膛内火焰的高度。有效提高一次风合理温度，还能使炉膛内进入的风粉混合物总体温度增加，进而降低锅炉的排烟温度。要减少超高压锅炉通风量，强化锅炉各环节的监视以及作业模式的调整，使得锅炉内保持低氧燃烧的状态。要强化锅炉各个受热面的灰尘处理，将影响导热性能的灰尘除去，也有助于降低锅炉的排烟温度。

3 结束语

综上所述，超高压锅炉是目前热电生产领域中普遍采用的基础设施，与过去的锅炉模式相比，有更好的节能减排效果。但同时也存在排烟温度过高的问题，而排烟温度过高会造成热转化效率降低，节能减排效果受到影响，并导致电力生产企业的效益降低。因此，对排烟温度过高现象从根本上查找其原因，并做好针对性的解决，这既是企业发展的需要，也是社会基于环保标准对热电企业的现实要求。企业对这些问题的解决程度，也是企业自身建设的标志。