生物质锅炉排烟温度高的原因分析及控制措施

生物质锅炉的经济运行是一个急需得到重视的问题，这不仅牵扯企业的经济效益，而且在能源日益短缺的将来对节约能源，实现持续协调发展更具重大意义。锅炉效率与其各项损失密切相关。锅炉的损失由排烟损失，机械不完全燃烧损失，灰渣物理损失，化学不完全燃烧损失，散热损失组成，而在这五项损失中，排烟损失是对锅炉效率影响最大的一项损失，约为5～10%。排烟温度的高低直接决定着锅炉效率的高低，排烟温度的提高，会直接导致排烟热损失的增加。本文主要阐述在生物质发电厂锅炉中排烟温度对锅炉经济性的影响、影响排烟温度的因素及如何降低排烟温度进行分析。

排烟损失的几点分析

排烟温度每降低10℃ 影响ηb： 0.5--0.6 %， bs： 约2.0 g/kwh；排烟氧量每降低 1.0% 影响ηb： 0.35--0.45 %，bs： 约1.3 g/kwh；进风温度tk与排烟损失；环境温度每升高10℃，排烟温度升高6--7℃，出风温度升高1.3--1.5 ℃，排烟损失降低约0.1 %。

排烟损失的影响因素

烟气容积因素

烟气容积取决于燃料的水分、炉膛过量空气系数及各处的漏风量。

漏风。漏风指炉膛漏风、烟道漏风，是锅炉排烟温度高的重要原因。炉膛漏风主要指炉顶密封、看火口、人孔门及炉底密封水槽处漏风；烟道漏风指烟道负压运行外界空气沿炉墙及烟道不严密处漏风。在所有漏风中，尤以炉底漏风影响最大，漏风使排烟容积增大，导致排烟损失q2增加。

过剩空气系数

衡量锅炉燃烧过程的经济性指标为过剩空气系数α，空气系数α对锅炉燃烧工况及热效率有着重要的影响，空气系数α过大，会使锅炉排出的烟气量增多，将使锅炉排烟热损失增大，引风机、鼓风机电能耗量增加，也会降低锅炉的热效率。因此空气系数α选择合理，会使能量损失减少，获取较高的锅炉热效率，并使锅炉安全运行。当负荷变化时，应适当调整进入炉膛的燃料和空气量，相应的改变燃烧工况。负荷升高时，燃料量增加，空气量增加从而会使排烟温度升高。

燃料性质

水分对排烟温度的影响。燃料中的水分对燃烧的影响主要是使燃烧着火困难，并降低燃烧区的温度，使燃料燃尽变得困难。水分对排烟温度的影响：燃料中的水份变成水蒸汽，增加了烟气量；水分高，提高了烟气的结露点，易产生低温腐蚀。为防止或轻减对低温受热面的腐蚀，最有效的方法就是降低燃料的水分。实际调整中通过提高空气入口温度方式。但进风温度升高会使排烟温度也升高，因而排烟热损失将增大，而使锅炉经济性降低。一般估计，燃料中的水份每增加5%，由于损失而使锅炉效率下降0.5%。

灰份对排烟温度的影响。 灰份增加，受热面的沾污和磨损越严重，炉内结渣会影响水循环，造成炉膛出口温度升高，而尾部受热面沾污则会便排烟温度显著升高，同时灰份高的燃料发热量低，在相同负荷情况下消耗的燃料量增加，造成烟气量和流速升高，导致排烟温度及排烟量都会升高，从而降低锅炉效率。

排烟温度因素

排烟温度的提高，排烟热焓值增加，会直接导致排烟热损失的增加。一般排烟温度每升高15--20℃，就会使排烟热损失增加1%。由此可见适当降低排烟温度，有利于提高机组经济性。

积灰与结焦。受热面的积灰与结焦，会影响受热面与高温烟气的传热效果，使烟气不能被及时冷却，导致排烟温度升高。另外尾部受热面的积灰堵塞，使尾部烟道形成烟气走廊，造成尾部承压部件泄漏。

燃烧及与运行工况。实际燃料种与设计燃料种相比，往往有一定偏差，应根据燃料质，随时调整锅炉燃烧，确定最佳空气系数。如果二次风送入不合理，可能导致火焰中心上移，或火焰中心偏移和过量空气系数不合理，造成烟气在炉膛内部停留时间过短，烟气与受热面的换热不够充分，从而使排烟温度升高。

降低排烟温度的调整措施

由此可见，切实有效地燃烧调整对于降低排烟温度，提高机组经济性是有利的。但实际中排烟温度的降低又受到机组负荷及外界气温的影响，总结实践，燃烧调整降低排烟温度的具体排控制调整措施主要包括以下几个方面：

火焰中心位置的调整。正常运行时，可适当调整炉排料层厚度，降低火焰中心，改变辐射吸热量和对流吸热量的比例，从而达到调整排烟温度的目的。

加强一二次风的配合，风料的配合，一次风压不宜过大，在保证给料机出力及给料机不堵塞的情况下，适当降低一次风压有利于排烟温度的降低。

及时清除锅炉各处结焦结渣，加强受热面吹灰，防止受热面积灰可使排烟温度大大降低。

尽力消除上料系统及炉本体各处漏风。保持正常的炉膛负压，炉膛压力过负会使锅炉漏风加大。

稳定燃烧，保持汽温汽压在额定范围内。

按规定进行定期排污连续排污，以保证给水品质合格，可减少热阻，降低排烟温度。

排烟损失与锅炉运行经济性的分析

锅炉运行经济性直接取决于锅炉效率，锅炉效率的计算有正平衡法和反平衡法，对于电站锅炉均采用反平衡法，即测得锅炉各项热损失然后用热平衡方程Qr=Q1+Q2+Q3+Q4+Q5+Q6及锅炉效率计算公式η=Q1/Q2*100%

得出η=100-（ q2+q3+q4+q5+q6）

其中q2=Q2/Qr*100%为排烟热损失占送入锅炉的热量比

q3=Q3/Qr*100%为化学不完全燃烧损失占送入锅炉的热量比 q4=Q4/Qr*100%为机械不完全燃烧损失占送入锅炉的热量比 q5=Q5/Qr*100%为锅炉的散热损失占送入锅炉的热量比

q6=Q6/Qr*100%为灰渣物理热损失及冷却水热损失占送入锅炉的热量比在几项损失中排烟损失所占的比例最大，是锅炉效率的决定因素，直接影响着锅炉经济性。

（作者单位：国能黑山生物发电有限公司）