浅谈如何降低排烟温度

【摘 要】锅炉排烟热损失是电厂锅炉各项热损失中最主要的一项，有效降低锅炉排烟温度是提高锅炉热效率的最有效的方法本文针对洛河发电厂三期2×600MW机组锅炉排烟温度高，通过对吹灰器类型、一二次风配比、锅炉漏风、锅炉结焦等情况的分析，提出了降低排烟温度的有效途径。

【关键词】排烟温度；影响因素；提高途径

排烟热损失是锅炉各项损失中最大的一项，一般达5%～12%。排烟温度的高低直接决定着锅炉效率的高低。排烟温度越高，则排烟热损失就越大。一般排烟温度每升高15～20 ℃，就会使排烟热损失增加1%。目前我厂三期两台600 MW机组的排烟温度仍然比设计值125 ℃高那么10～20多度，三期工程2×600MW超临界机组，采用上海锅炉厂有限公司提供的600MW超临界压力直流锅炉，该锅炉是上海锅炉厂有限公司在消化吸收Alstom-Power Inc. USA公司超临界锅炉设计制造技术的基础上制造的，采用成熟先进的超临界锅炉技术，以确保机组的可用率和获得高的经济性；炉膛尺寸及燃烧设备的选用保证炉膛不结渣、高的燃烧效率、低负荷稳燃、降低NOx排放、防止低温受热面飞灰沾污和磨损。

目前我厂三期锅炉的排烟温度一般在120～150 ℃，排烟温度重影响了锅炉机组运行的经济性。根据设备运行的实际情况，通过分析、总结，认为排烟温度偏离，主要有以下原因：

1 制粉系统运行方式不合理

制粉系统采用中速磨正压冷一次风机直吹式系统，6台磨煤机，5台磨运行可满足锅炉BMCR工况。燃烧方式采用低NOx 同轴燃烧系统（LNCFSTM），24只直流式燃烧器分6层布置于炉膛下部四角，煤粉和空气从四角送入，在炉膛中呈四角切圆方式燃烧。一、二次风间隔布置，每相邻两层煤粉燃烧器之间布置有一层辅助风喷嘴（包括上下两只预置水平偏角的辅助风喷嘴和一只直吹风喷嘴），上部设有二层紧凑燃烬风（CCOFA），CCOFA的上部设置五层可水平摆动的分离燃烬风（SOFA），整组一、二次风喷嘴可上下摆动。一次风喷嘴采用上下浓淡分离式，有利于防止炉膛结焦、高温腐蚀，有利于降低NOx 排放和稳定燃烧。制粉系统运行方式对排烟温度的影响主要如下：

（1）不同的负荷段应选择不同的制粉系统运行方式。当负荷低于350 MW时，根据煤质情况应尽量保持四台制粉系统运行。选择制粉系统运行方式不合理时的火焰中心会升高，锅炉热负荷在炉膛较高位置处集中，从而导致排烟温度升高。（2）相同的制粉系统运行方式下，喷燃器的不同运行方式及喷燃器出力也会影响排烟温度。（3）当燃煤煤质变化时，也应相应地改变制粉系统的运行方式。当燃用发热量低的煤时，应使用下层制粉系统并且保持较细的煤粉细度，否则燃烧不充分，会使飞灰含碳量增加，燃烧不完全损失增大，从而导致排烟温度升高。当燃用发热量高的煤时，可以保证充分燃烧的情况下使用上层制粉系统。有时煤中硫分高，会导致炉膛结焦严重，会使灰的熔点降低。若此时锅炉运行的负荷较高，那么炉膛温度也会很高，若选择的制粉系统运行方式不合理，则极容易发生炉膛结焦，从而使火焰中心上移，排烟温度升高，排烟损失增大。

2 一、二次风配比不合适

一次风与二次风的配合是以一次风量能满足挥发分的燃烧为原则。一次风量和一次风速的提高都对着火不利。一次风量增加，煤粉气流加热到着火温度所需热量增加，着火点推迟。一次风速高，着火点靠后；一次风速低，易造成一次风管堵塞，还可能烧坏燃烧器。一次风温高，煤粉气流达到着火点所需热量减少，着火点提前。二次风混入一次风的时间要合适。如果在着火前混入，则着火延迟；如果过迟混入，则着火后的燃烧缺氧。二次风一下子全部混入一次风对燃烧也是不利的，因为二次风的温度大大低于火焰温度，大量低温的二次风混入则会降低火焰温度，燃烧速度减慢，甚至造成熄火。二次风速一般应大于一次风速。二次风速比较高时，才能使空气与煤粉充分混合；二次风速又不能比一次风速大太多，否则会迅速吸引一次风，使混合提前，影响着火。总之，二次风混入应及时而强烈，才能使混合充分，燃烧迅速而完全。燃用低挥发分煤时，应提高一次风温，适当降低一次风速，选用较小的一次风率，这对煤粉的着火燃烧有利。燃用高挥发分煤时，一次风温应低一些，一次风速高一些，一次风率大一些。有时有意使二次风混入一次风的时间早一些，将着火点推后，以免结渣或烧坏燃烧器。

3 负荷的影响

机组正常运行中排烟温度与负荷也有着非常密切的关系。我厂两台600万机组运行在远方自动调度（ADS）方式下，负荷波动比较大，而且很难确定制粉系统的运行方式及启停时间，高负荷时炉膛温度比较高，此时如果燃烧调整不当或者煤质不好，炉膛结焦比较严重，同样会引起排烟温度的升高。根据以上情况，可采取以下措施来降低排烟温度。

4 过剩空气系数不恰当

锅炉在正常运行时，锅炉的各项损失中排烟温度的损失最大。而排烟损失又与排烟温度及过剩空气系数直接相关。因此当排烟温度不变时，影响排烟损失的仅与过剩空气系数有关。过剩空气系数大，排烟损失增加；过剩空气系数小，排烟损失降低。并且当过剩空气系数大时，将使风机电耗增加。锅炉的经济性降低，厂用电增加。因此，在保证锅炉安全燃烧的情况下，应尽量降低过剩空气系数，以便降低排烟损失，降低厂用电率。

（1）氧量对燃烧的影响。一般说氧量越大，则燃烧越充分和稳定，但氧量过大又会使炉膛温度降低，不利于燃料的充分燃烧，许多可燃性气体来不及燃烧就被烟气带出炉膛，致使化学不完全燃烧损失增加；氧量过小，燃料燃烧不完全而使机械不完全燃烧损失增加。

（2）氧量对排烟热损失的影响。氧量增加，烟气流量增加，造成排烟热损失增加。

5 锅炉结焦

锅炉结焦使锅炉传热恶化，结焦后不但会严重影响机组的安全运行，还会使排烟温度过高。

6 锅炉炉膛本体及其附件漏风

对于在负压下工作的锅炉，外界冷空气通过锅炉的不严密处漏入炉膛以及其后的烟道中，致使烟气中过量空气增加。漏风使排烟损失增大不仅是使它增大了排烟容积，而且也使排烟温度升高。这时因为漏入烟道的冷空气会使漏风点处的烟气温度降低，从而使漏风点以后所有受热面的传热量都减少，故使排烟温度升高。漏风点越靠近炉膛此影响就越大。

为减少锅炉炉膛本体漏风对排烟温度的影响，可采取如下措施：

（1）巡检中加强对捞渣机的监视与检查。当发现不正常时应及时联系除灰人员，并向捞渣机充水，以保持水封。

（2）经常检查各关断门之间密封程度，应保持块门不变形。

（3）若捞渣机故障需操作炉底关断门时，在保证炉膛负压稳定的情况下应尽快缩短操作过程，减小炉底因各块门位置不一的漏风量。