锅炉排烟温度高的原因分析及综合治理

国网能源哈密煤电有限公司 秦亚飞

以HG670/140-9型锅炉为例，其为哈尔滨市锅炉厂生产制造，锅炉配备200MW的汽轮发电机组，整个锅炉是固态的排渣煤粉炉，直流燃烧器、四角布置切园燃烧方式，同时配备四台钢球的磨煤机。锅炉制粉系统为乏汽送粉、中储式，同时配备配有冷和热两种炉烟系统。锅炉在排烟时的温度年平均值高出设计值（设计值161℃）5～10℃。高出锅炉设计值的情况在实际使用中会严重损害锅炉经济性，影响锅炉工作效率，导致实际使用中没办法发挥出真正价值和工作效率。

而另外两台炉采用的则是布袋除尘器，整个布袋除尘器的材质为尼龙化纤材料制作而成，在实际使用中由于其材质较厚重，导致锅炉在排烟的过程中温度较高，影响锅炉的燃烧效率，同时也会对运转过程中的锅炉布袋造成一定的使用安全隐患，布袋在这样的工作环境中没办法长期进行使用，会影响其使用寿命，增加企业的成本投入。

经过对这两台锅炉的分析，发现造成锅炉排烟温度过高原因分为几种，分别为炉膛和制粉系统出现了漏风且是漏冷风的现象、受热面积灰以及结渣，加上煤质不好，通常为劣质煤、在燃烧的过程中燃烧组织不正确、受热面的结构出现变化等原因都会造成整个锅炉在排烟过程中出现温度过高的现象，降低锅炉的使用效率，需对以上问题进行相应的防治和处理，才能有效降低锅炉在排烟过程中温度过高问题，提升锅炉的使用效率，避免出现能源的浪费，进行治理后整个锅炉的排烟温度会下降20～30℃，锅炉在运转过程中的工作效率也会提升1～2%左右，对于日常供热和锅炉经济性都得到提升[1]。

1 出现锅炉排烟过高的原因分析

1.1 炉膛漏风

锅炉的两个炉子在进行启动和关闭过程中若是出现了燃烧温度不稳、局部的正压导致整个炉膛个别部位出现了缝隙，在密封工作上做的不完善，都会导致整个炉膛进入冷风，会导致整个正在燃烧的炉膛温度降低，影响燃烧效果和供热的效果，同时也会导致锅炉的排烟温度升高。此外，看火孔没有及时关闭、人孔门和位于炉底的密封水槽出现漏风也会导致整个炉膛出现漏风的现象导致排烟温度升高，当炉膛出现了漏风时，炉底部位是漏风情况最严重的地方，若炉底水封失去应有的密封效果，或是在锅炉燃烧过程中炉膛掉落了大焦导致整个炉底被砸坏，会导致大量冷风通过炉底进入炉膛，导致炉膛的温度降低，除使排烟的温度降低以外，还会导致整个锅炉系统的运行安全性能受到一定的影响。

炉膛出现漏风的常见部位是人孔门和看火孔，若是炉膛运转过程中出现了漏风现象导致整个锅炉出现温度降低、影响供热效果，此时工作人员就会为了加强锅炉燃烧率而在锅炉内增加大量燃烧材料，运用更加强力的风量来促进锅炉正常燃烧，这样就会导致排烟的容积逐渐变大，锅炉排烟温度增加，而炉膛漏风也会导致流经空气预热器的空气量变小，空预器中的空气侧吸热量出现一定程度下降，从而导致整体的比值下降，影响整个锅炉的燃烧效率。

1.2 制粉系统出现漏风

在整个锅炉系统中，制粉系统是其中较重要的系统设备，在运转过程中通常负压较大，因此会导致整个锅炉在运转过程中出现漏风，除炉膛漏风外，若是制粉系统也出现漏风，会导致整个锅炉的一次风温度再次降低，从而造成锅炉排烟的温度升高，导致整个锅炉的工作效率下降。

1.3 烟道出现漏风

除炉膛漏风和制粉系统出现漏风外，还有烟道也会出现漏风现象，主要原因是因空气预热器之前的烟道漏风导致整体的烟雾温度降低，在进行传热的过程中传热的温差也会相应出现下降，整个受热面的吸热能力下降、吸热量少，从而导致锅炉在进行排烟的过程中出现温度升高的现象。

此外，烟道在出现了漏风的情况时，漏入的冷风并没有参与到整个锅炉的燃烧过程中，相当于无用有害风，加上氧量计是安装在空预器的入口部位，后烟道出现漏风导致氧量计显示的数据值要比实际过路中的数据值要大，工作人员在看见氧量计这样的数值后认为可减少送风量，就在运行的过程中减少对锅炉的送风量，从而导致锅炉对于风量的需求达不到目标值，导致燃烧的风量不足，炉膛缺少氧气不能达到理想的燃烧效果，从而降低整个锅炉的燃烧效率，甚至出现停止燃烧的情况。烟道各个位置出现漏风现象会导致在整个烟道中的空气含量增加，增加锅炉在排烟过程中的热量损失，同时对于引风机也会增加一定的电力损耗，造成较严重的能源损耗情况，也会影响锅炉的燃烧率，对于排烟容积来说也会造成一定程度的增加，排烟温度上升，影响锅炉系统的工作效率。

1.4 受热面积积灰结渣

由于个别锅炉在进行燃烧过程中掺烧了很多经济煤，其含灰分较大，导致在燃烧过程中出现受热面积灰的程度变大，受热面传热系数出现相应的降低，整个锅炉也会在灰分的影响下吸热量减少，导致烟雾放热量减小，而空预器的入口处烟雾温度却在变高，最终导致排烟过程中排烟的温度逐渐升高。锅炉在运行的过程中运用最开始安装的吹灰器给炉膛进行吹灰，这种方式并不能很好地将炉膛中的灰吹干净，反而会造成吹灰效果差、同时烟气中的水分含量增多导致空气预热管出现堵塞的现象，随之而来的就是空气预热器的传热面积逐渐减小，导致传热量逐渐下降，最终导致排烟温度出现不同程度的升高，影响锅炉的工作效率，加大能源的浪费。

1.5 受热面布置的原因

若是在锅炉运转的过程中出现了过热器、再热器及省煤器的管道泄漏、将泄露的管道进行截掉的处理，循环往复。多次这样的截掉管道处理会导致整个受热面的面积减少，受热面所需吸收的热量也不足，同时造成一定程度的传热量也出现相应的减少，最终空预器入口处的烟雾温度逐渐升高，排烟的温度也会随着空预器入口的烟雾温度逐渐升高。

1.6 煤种变化

煤资源也是我国发展的重要资源类型之一，能够保障我国城市的正常运转和居民的正常生活，但是近些年来我国的煤资源也出现了不同程度的资源紧张现象，因此个别企业在进行锅炉燃烧时，为了自身的经济效益开始将质量不合格的假冒伪劣煤投入到锅炉的燃烧中去，不合格的劣质煤具备水分含量同时发热量较低的特点，在燃烧的过程中出现的灰分也会较大，运用在锅炉燃烧中会导致受热面的积灰结渣现象严重，导致整个炉内都出现较严重的结渣现象，炉膛的出口温度也会随之升高，同时尾部的受热面也会因劣质煤而受到一定程度的污染，最终排烟的温度出现升高现象。同时因劣质煤灰分较高，在实际燃烧过程中相较于普通煤不具备合格的发热量，在同样的燃烧条件下需燃烧的数量更多，但创造出来的热量却不同普通煤，同时因投放的燃料增多，导致排烟量和排烟流速都出现一定程度增加，最终导致排烟温度升高，降低了锅炉工作效率。

1.7 一次风率高

在两个锅炉的制粉和送粉系统中，通常运用到干燥剂，其作用是为了热风加温风，在进行锅炉燃烧过程中，经济煤的含水量一般都较高、灰分的含量也较大，因此会出现“煤吃风”现象，主要原因就是因为制粉系统的出口处温度过低，达不到合理的温度标准，一次风率强，在保障炉膛出口处的空气含量和空气流速不变的情况下，流过空气预热器的热风量逐渐减少，一次风将二次风进行挤压，若是整体的风量不变，一般都是二次风的风量更小一些，导致整个高温烟气回流和卷吸能力出现不同程度的下降，煤粉蘸火的时间也出现了推迟，同时锅炉中的热风温度也相较于预期值和设计值更低一些，导致整个锅炉内的燃烧出现了延迟，燃烧的火焰中心出现了上移的情况，最终导致的结果就是排烟温度上升的情况。

此外，磨煤机的出口温度出现降低也会导致排烟的温度升高，主要原因就是一次风温度低，导致锅炉内的一次性温度低，煤粉着火时间出现了延迟。根据目前我国关于锅炉燃烧的相关数据资料显示，一次风的风率跟排烟的温度高低有着直接的线性关系，因此若是能直接降低一次性风的比例，能够非常有效地降低排烟的温度，提升锅炉的运行效率。

2 降低排烟温度的措施

2.1 锅炉漏风的治理措施

人是锅炉工作效率的主导因素，想要降低锅炉的排烟温度、提升锅炉的工作效率，首先需要的就是增强工作人员的节能消耗意识，在进行工作的过程中加强对锅炉的巡视工作，强化锅炉运行过程中的检查，检查锅炉运行的是否合理及安全，对于出现消耗能源的事项需及时进行治理，很多在锅炉运行过程中不需要的孔门等可用砖将整个孔门进行砌死处理，同时对于膜式水冷壁连接鳍片、水冷壁冷灰斗这样容易出现漏风的部位进行密封处理，确保墙体的密封程度，减少炉膛漏风的现象，提升整个锅炉的工作效率。

还需加强对于制粉系统的漏风处理工作，将原先的两个锅炉更换成封闭式的给煤机箱体，这样的箱体能够有效减少制粉系统漏风现象，在运行过程中需检查给煤机的盖板，在检查完成后需及时将盖板进行关闭，确保给煤机内不会进入太多冷风，影响锅炉的工作效率，在整个制粉系统中，制粉系统内部压力较大的地方和密封工作做的不完善的地方常易出现漏风现象，同时漏风量也较大，因此需在进行木块的清理工作后及时关闭木块的分离器挡板，在整个制粉系统中煤粉和风粉的管道若是出现磨损，甚至已磨穿了的现象，需对该部位进行及时的修补或是更换，确保制粉系统的正常运行，减少在制粉系统中出现的漏风现象。

关于减少烟道的漏风，可在企业日常修理工作中进行烟道漏风的堵风工作，确保烟道的正常运转，降低排烟的温度。日常烟道检查工作主要是检查烟道板壁的连接处是否出现了漏风现象，以及烟道的膨胀节是否出现漏风，经过堵漏之后的烟道，在外部的同等燃烧条件下氧气量条件也一致，整个送风机的出口总风压提升了300到500帕。由此可见，对整个烟道进行堵漏的设计能有效增强锅炉的燃烧率，同时也使整个锅炉的送风量增加，对于空气预热器来说，也能有效增加其换热量，降低了排烟的温度，增强了锅炉的工作效率。

2.2 加强燃烧的调节工作

劣质煤的使用会导致整个锅炉的燃烧效率降低，锅炉内的煤燃烧困难，需在进行燃料管理过程中加强对燃料的混合管理，确保燃烧材料的混合比例合理科学，确保煤的热值符合相关燃烧标准。工作人员需要具备专业的技术知识和管理经验，对于即将投入到锅炉中的煤质需做到全方位的了解和掌握，进行相应的煤质分析，分析的重点是煤的热值情况和发热量，以及含水量和灰分等级等，详细的分析能帮助在后续的燃烧中根据具体的煤质来进行燃烧的调整，通过对煤质的分析和不断的燃烧试验调整，探索和创新出燃烧率最高的煤料燃烧方式，提升锅炉的燃烧效率。

在进行实验和分析的过程中，除探索出最适合燃烧的煤料混合方式外，还需探索出配风参数等影响燃烧的相关数据等。此外，还需加强对劣质煤的使用效率，探索出劣质煤的最高利用率，确保整个锅炉内煤粉和空气的含量能相互适应，保障各种燃烧原材料能够在锅炉内充分的混合和燃烧，与空气和氧气能充分进行接触。此外炉膛内应保障温度合理，在燃烧过程中保持高温，提高锅炉的燃烧效率。

锅炉的加减负荷需严格按照操作标准进行操作，工作人员需了解加减负荷的工作原理，对炉膛内的温度和排烟的温度及锅炉内的含氧量进行详细和全过程的跟踪监视，若在实际燃烧中其中的某项因素影响了整个锅炉的燃烧率，需通过改变含氧量的方式来改变锅炉内的工作效率，此外还可通过改变空气系数的方式来改变整个锅炉内的燃烧效果。在保障煤粉完全燃烧的基础上可降低在炉膛出口处的氧气含量，这样的操作方式能有效降低锅炉排烟的温度。

综上，除以上改善漏风和加强燃烧调节的方式外，还可采用降低一次风率的操作来降低锅炉排烟的温度，一次风率对于提升整个锅炉的工作效率的作用也是很重要的，想要确保一次风率是合理的，需选择性质合适的煤。同时还可加强对炉膛内火焰中心高度的管控来控制排烟的温度，就可在科学合理的范围内适当增加下层燃烧器的出力，同时减少对上层燃烧器的出力，通过这样的方式来降低整个火苗的中心，从而降低排烟的温度，达到提升锅炉工作效率的目的。