关于降低1000MW机组排烟温度的几点思考

关于降低1000MW机组排烟温度的几点思考

魏岑张旭

（国家能源集团谏壁发电厂江苏省镇江市212000）

摘要：锅炉排烟热损失是电厂锅炉各项损失中最重要的一项，有效降低机组排烟温度是提高机组热效率的最有效方法。本文针对1000MW机组锅炉排烟温度高，通过对制粉系统、过量空气系数、锅炉受热面结焦积灰、炉膛漏风等情况的分析，提出了降低锅炉排烟温度的有效途径。

关键词：排烟温度；影响因素；解决措施

0、引言

锅炉排烟热损失是锅炉各项指标中最大的一项，一般达到5%~12%，排烟温度高低直接

影响锅炉热效率。排烟温度越高则排烟热损失越大，一般排烟温度每升高15-20℃就会使排烟热损失增加1%。目前1000MW机组排烟温度通常与设计排烟温度存在一定差距，因此降低机组排烟温度存在较大的空间。

1、降低排烟温度的重要性

目前燃煤机组的热效率高低对经济效率的影响非常显著，有效降低机组排烟热损失会较好的提高机组热效率。影响排烟热损失主要因素是排烟温度与排烟容积，排烟温度越高排烟热损失就越大，造成相同工况情况下机组煤耗上升影响经济性。同时过高的排烟温度对电除尘及脱硫的安全运行也会构成不利影响，所以合理降低机组排烟温度就显得非常必要。

2、影响排烟温度的主要因素

2.1制粉系统的影响

1）火焰中心的高度。火焰中心高度越低越有利于降低排烟温度，煤粉燃烧时间越长越不利于降低排烟温度。制粉系统运行方式决定了火焰中心位置，正常运行时停运上层磨煤机后炉膛火焰中心下降，停运下层磨煤机运行后炉膛火焰中心上升。一次风速高会使得火焰燃烧距离变长，同样造成火焰中心上升。

2）火焰燃烧时间的长短。火焰燃烧时间越短排烟温度越低。煤粉越细、磨煤机出口风粉温度越高、一次风速低等都可以减少煤粉燃烧时间降低排烟温度。

2.2锅炉过量空气系数

过量空气系数过大，会提高排烟温度。正常情况下过量空气系数增加后，虽然烟气量增加，烟速提高，对流放热加强，但传热量增加的程度不及烟气量增加的多，从而造成热量增加传递给受热面的量少于损失烟气的热量。

正常运行时，造成锅炉过量空气系数过大的因素有很多，包括氧量设定值过大、锅炉漏风大等长时间的影响因素。同时还包括频繁启停磨煤机，停运的磨煤机通风量过大等短时影响因素。

2.3锅炉积灰、结焦及预热器堵塞对排烟温度的影响

锅炉受热面积灰、结焦将降低炉膛受热面的吸热能力，使得烟气的热量不能充分被受热面吸收，从而提高了排烟温度。预热器堵塞使得烟气与一次风、二次风的换热效果变差造成烟气的放热量减少，同样提高了排烟温度。

2.4锅炉漏风的影响

锅炉炉膛存在大量漏风，包括炉底干排渣系统、制粉系统、炉本体等均存在漏风现象。从外部漏入的空气如炉底漏风、制粉系统漏风等会抬高锅炉的火焰中心，炉本体等部位的漏风降低炉膛壁温，漏风量大还会变相增大锅炉的过量空气系数，这些因素都会造成炉膛漏风量越大越会造成排烟温度越高。

2.5其它因素

影响排烟温度的因素还有很多，包括煤种、环境温度、给水温度、机组负荷、受热面布置方式等等，这些通常由外界条件及其它客观因素综合决定，比如机组经济性、电厂的年度电量、设备结构等，机组运行期间运行人员通常难以干预。

3、相关解决方案

通过上文分析，通过调整降低锅炉出口烟温可以通过以下几个方面来实现：1、降低煤

粉燃尽所需时间；2、降低火焰中心；3、控制合适的过量空气系数；4、减少漏入炉膛的冷风量；5、保证受热面清洁吸热能力不下降。以下通过对各系统的具体调整实现锅炉排烟温度的降低。

3.1调整制粉系统运行方式

3.1.1磨煤机调整

1）根据煤种调整磨煤机出口温度并尽量抬高，减少冷一次风的使用量，正常运行时对于优质煤种可将出口温度抬高。

2）正常运行时，如需要停运磨煤机，应尽量停运上层磨煤机以降低锅炉火焰中心。

3）在负荷允许的情况下保持较少的磨煤机运行，减少启停磨煤机次数。

4）适当关小停运磨煤机密封风、冷一次挡板降低漏入炉膛的冷风量。

5）适当降低运行磨煤机的一次风速，特别是对于挥发分较低的煤种，减小燃烧器的着火点距离。

3.1.2旋转分离器转速

在不影响磨煤机出力的情况下适当提高旋转分离器转速，特别是对于水分低杂质少的优质煤种，其对磨煤机的负荷较轻，可较大幅度提高转速从而降低煤粉细度。

3.2风烟系统调整

控制合适的氧量，正常情况下氧量控制一般控制在3%-3.5%之间，负荷高时氧量低一些，负荷低时氧量高一些。最低不宜低于2%。正常运行时，可根据机组燃烧情况结合锅炉的实际特点适当降低锅炉氧量，保证合适的过量空气系数。

3.3降低炉膛漏风

3.3.1降低干排渣漏风

正常运行时，干排渣系统的漏风量能够满足灰渣冷却的需要，此时应确保锅炉底部的观察孔、通风口关闭，减少漏风。发现锅炉底部的结焦及时联系处理，减少因清理焦块造成的捣焦孔长时间打开造成长时间漏风。

3.3.2降低预热器漏风

加强对预热器电流的监视，预热器电流正常时保证LCS漏风控制系统的正常投运，当LCS装置出现故障时只需将故障部分强制拉升，非故障部分继续投用，及时分析合理控制LCS间隙在合理区间。发现预热器电流异常及时联系检查处理，尽量减少因预热器电流大造成的LCS被迫退出运行。

3.3.2降低炉本体漏风

对于炉本体的观火孔，捣焦孔检查完毕后及时关闭，锅炉运行期间保证炉本体的各类孔洞能够关闭严密，对于炉本体较明显的漏风点及时联系处理，同时在机组检修期间对锅炉进行系统性的检查，降低漏风量。

3.4减少机组结焦、积灰现象

3.4.1合理吹灰

严格执行吹灰制度，同时根据机组排烟温度变化、炉膛管壁温度、过热度等实际参数结合煤种及就地观察的炉膛结焦、掉焦情况对锅炉受热面的运行清洁情况进行判断，如受热面结焦结渣较严重时可适当增加吹灰次数，尽量保证受热面的清洁。

合理控制吹灰器压力，吹灰器压力过大会增加对受热面管壁的磨损，吹灰压力过小会影响吹灰效果。吹灰压力的控制需要结合管壁材料及受热面布置、吹灰器布置情况进行综合分析调整，同时利用机组大修期间对受热面管壁的磨损情况进行检查，根据磨损情况调整吹灰器压力。在条件允许的情况下可以考虑使用声波吹灰器代替部分传统的蒸汽吹灰器，减少吹灰对管壁的影响增加吹灰次数。

3.4.2控制合适的燃料量配比

对于不同的煤种特性，控制合适的风煤比，保证煤粉能够充分燃烧，防止未燃尽的煤粉结焦、预热器堵塞等异常情况。同时出于对机组经济性的考虑，很多电厂都会掺烧劣质煤，不同的劣质煤之间需要合理配比，对于灰熔点低的易结焦煤种要控制掺烧比例，配合合适的总风量，防止炉膛出现大面积结焦。

4、结论

锅炉排烟温度的调整是一个全方面的工作，需要牵涉到很多其它方面的影响比如制粉系统的出力、负荷量、掺烧参配及锅炉其它参数的控制等等，这些方面对锅炉排烟温度的调整都会产生影响。其中很多影响锅炉排烟温度的因素比如机组负荷、大气温度等运行人员难以干预。同时排烟温度不能过低，太低了会造成预热器的低温腐蚀等问题。本文通过讨论运行人员正常的调整手段，针对主要的几项影响因素通过对相关系统的具体调整从而有效降低机组排烟温度至合理区间，从而在保证机组安全运行的同时更好的实现经济效益的提高。

参考资料

[1]国家能源集团谏壁发电厂.1000MW机组集控运行规程.2016: