降低锅炉排烟温度的试验及分析

戴衍

摘 要：某锅炉排烟温度设计151℃，但由于机组服役时间较长，设备老化等原因，造成锅炉实际的排烟温度超出设计值较多，已影响到夏季大负荷的安全运行，针对机组排烟温度高的情况，通过进行锅炉吹灰试验，分析造成排烟温度高的原因，达到降低排烟温度的目的。

关键词：排烟温度;吹灰器;试验;分析

1  吹灰器投运前后试验分析

排烟温度（绿色）、有功功率（蓝色）、总燃料量（黄色）、预热器二次风进风温度（紫色）变化图：

针对锅炉排烟温度高的现象，某日锅炉进行了吹灰工作并进行了跟踪记录，现场要求吹灰人员将预热器吹灰次数由2次增加到5次。14：28分排烟温度最高点（点号C0663）由176℃下降至166℃左右，降低约10℃;在锅炉炉膛及尾部烟道吹灰后，持续时间约4—5小时后，19：30 随燃料变差，排烟温度逐渐升高至169℃，之后，随环境温度降低，排烟温度呈下降趋势。

综合以上情况分析：

（1）锅炉吹灰工作可以降低排烟温度。吹灰工作使1号炉排烟温度最高点（点号C0663）降低了约12℃。

（2）排烟温度的升高主要是：锅炉各受热面有积灰现象，个别受热面积灰严重。

2  解决问题，通过试验找出积灰严重的受热面

为确认锅炉的积灰位置，通过优化锅炉吹灰方式来减少积灰，从而提高锅炉效率。向调度提出燃烧调整试验，具体试验方案如下：

2.1制定试验方案：

申请负荷280MW，解除机组AGC控制，保持摆动火嘴不动。

2.1.1、第一阶段，进行锅炉全面吹灰，吹灰结束后，记录各参数。

2.1.2、比较锅炉排烟温度升高情况，重点记录前次吹灰后效果的维持时间。

2.1.3、待排烟温度升至最高且稳定后，再次进行锅炉吹灰：首先吹预热器（3—5次）;其次吹尾部受热面;最后吹炉膛。记录各阶段机组参数，分步吹灰后稳定10分钟后，再进行下一步。重点发现锅炉积灰的部位。

2.1.4、试验完毕。最后再次进行尾部受热面和预热器吹灰。

2.1.5、进行试验总结。

2.2 试验过程及结果分析：

2.2.1、试验第一阶段。

试验当日，机组220MW升负荷至280MW，开始常规方法吹灰，从数据来看，锅炉排烟温度未见降低、反而升高了，主要原因是：机组升高负荷，炉内烟气中灰份增大，即使吹灰也没能使炉内积灰情况好转。

2.2.2、试验第二阶段。

开始分步吹灰试验。此时，负荷稳定在285MW、入炉煤127T。

（1）首先，进行预热器吹灰（3—5次），锅炉排烟温度未见降低，最高点（C0663）温度为172℃，平均排烟温度为159.25℃。

（2）其次，进行尾部受热面吹灰，此时，排烟温度明显下降，至尾部受热面吹灰完毕后，最高点（C0663）温度为167℃，较前降低5℃;平均排烟温度为154℃，较前降低5.25℃。

（3）最后，进行炉膛吹灰，排烟温度继续降低，最高点（C0663）温度为163℃，较前降低4℃;平均排烟温度为151℃，较前降低3℃。

（4）试验结束后，再次进行锅炉常规吹灰，吹灰后，最高点（C0663）温度为164℃，排烟温度平均值稳定在151.75℃。

排烟温度（绿色）、有功功率（蓝色）、总燃料量（黄色）、预热器二次风进风温度（紫色）变化图：

2.3试验结果验证

2.3.1通过试验发现：锅炉积灰部位主要在尾部烟道竖井，再通过参数进一步分析：当进行低过吹灰后，排烟温度随后明显降低，故可认为重点积灰部位在低温过热器及省煤器。

右转向室烟温（绿色）、低过烟温（蓝色）、省煤器烟温（黄色）、排烟温度（紫色）变化图：

2.3.2 重点进行尾部烟道吹灰验证积灰部位

试验当日，机组负荷300MW，总煤量139吨，开始进行锅炉尾部吹灰试验，试验目的：测算单吹尾部受热面和预热器能降低排烟温度的数据。

（1）首先，进行预热器吹灰3次，受机组升负荷影响，锅炉排烟温度未见降低，最高点（C0663）温度为172℃，平均排烟温度为157.88℃，且仍在升高趋势。平均排烟温差为119.9℃。

（2）其次，进行尾部各受热面+预热器同时吹灰，排烟温度明显下降，最高点（C0663）温度为168.3℃，平均排烟温度为154.6℃。平均排烟温差为115.7℃。

（3）进行尾部各受热面+预热器同时吹灰结束后，排烟温度明显开始下降，最高点（C0663）温度为164.2℃，平均排烟温度为153.1℃。平均排烟温差为113.8℃。

（4）最后，进行预热器吹灰2次。试验结束。

（5）试验后20分钟后，1号锅炉排烟温度最高点（C0663）温度为165.3℃，平均排烟温度为152.6℃。平均排烟温差为112.35℃。

（6）本次试验，验证了该炉受热面积灰严重的部位就是低温过热器和省煤器。1号锅炉排烟温度最高点（C0663）溫度降低7℃多，平均排烟温度降低5.2℃多，平均排烟温差降低7.55℃。

3  试验结果分析

3.1通过两次试验，发现该炉锅炉受热面积灰严重的部位是：低温过热器和省煤器。因此，加强尾部烟道吹灰有利于降低该炉排烟温度。

3.2从吹灰试验结果来看，额定负荷下，该炉排烟温度最高点（点号C0663）165℃、排烟温度4个点平均值152℃时，基本是正常的，再要降低排烟温度很困难。

3.3锅炉排烟温度受煤质和煤量影响最大，当额定负荷入炉煤量小于130T时，平均排烟温度最低可达148℃;其次受环境温度影响较大，当环境温度达33℃以上时，平均排烟温度153.5℃;其它如氧量、摆动火嘴等也影响排烟温度的变化。

3.4降低排烟温度的目标是：控制锅炉排烟温度最高点（点号C0663）165℃、排烟温度4个点平均值小于152℃。

4  吹灰方式优化

4.1第一种方案：将锅炉吹灰时间由下午调整为上午。由几次吹灰试验来看，一次有效的吹灰可保持4小时左右的锅炉排烟温度不升高，在入炉总煤量和机组负荷不变的情况下，保持的时间会更长，那么，就有可能在不增加吹灰次数的情况下，保证锅炉排烟温度不异常升高。

4.2第二种方案：每日上午9点。对尾部烟道进行加吹工作。当转向室烟温565℃时、当低过烟温超过410℃时、当省煤器烟温超过370℃时或当排烟温度（点号C0663）达到169℃时，进行锅炉尾部烟道吹灰和预热器吹灰工作，加吹后，尾部烟道各烟温要有明显降低，否则，再加吹一次。每日下午进行正常吹灰一次。

4.3机组在升、降负荷至180—220MW时，在燃烧稳定的情况下，分别调整氧量至5—6%，对锅炉各受热面进行大风量吹扫工作，减少各受热面的积灰。

4.4经点检、运行、检修三方讨论，准备提出改造方案对该炉省煤器16只吹灰器（未安装）进行安装。

4.5联系热控在DCS画面增加“排烟温差”测点，方便运行人员监视。

5  吹灰试验的经济性分析

分析试验数据：锅炉通过吹灰试驗，降低锅炉排烟温差7.55℃，依据《中国大唐集团公司火电机组能耗指标分析指导意见》，锅炉排烟温差降低7.55℃，锅炉效率可提高：7.55/10*0.45=0.3398%，煤耗可降低：7.55/10*1.7=1.2835g/kwh，按该台机组5月份发电量171025.020 MW计算，每月可节约入炉煤：1.2835 g/kwh *1.71亿 kwh/106=219吨煤。

6  总结：

通过试验，掌握了尾部烟道受热面吹灰器的投运可以有效降低锅炉排烟温度，而保证吹灰器的正常投运可以提高锅炉效率，降低排烟热损失。采用头脑风暴法对试验数据进行讨论，抓住问题的根源，积极采取相应措施进行设备治理、改造、优化运行方式，达到理想状态下的运行模式，实现节能降耗的目的将是设备管理、运行、检修三位一体，三方验证，实现状态检修的基础保障。

参考文献：

[1]《中国大唐集团公司火电机组能耗指标分析指导意见》2016

[2] 李青潘焰平宋淑娜《火力发电厂节能减排手册》中国电力出版社 2010

[3] 唐晓飞，《吹灰蒸汽对炉内受热面的吹损的分析》华北电力技术，2008年

（大唐国际发电股份有限公司张家口发电厂，河北 张家口  075133）