锅炉排烟温度高的原因分析及解决措施

[摘 要]：锅炉排烟温度高，影响锅炉带负荷能力，通过对锅炉存在的问题进行技术分析，有针对性的进行技术改造：包括锅炉吹灰系统改造、磨煤机热风系统改造、锅炉省煤器改造及漏风治理。经过近一年的技术攻关和技术改造，锅炉排烟温度高的问题得到了有效地解决，锅炉出力和相关参数全面达到或优于设计指标，锅炉负荷受限的问题得到圆满解决。

[关键词]：锅炉；排烟温度；技术分析；技术改造

【分类号】TK227

一、概述

某公司热电中心配备三台由东方锅炉工业集团有限公司生产的DGJ480/10.3-Ⅱ2高压煤粉锅炉，采用单炉膛п型布置、四角切圆燃烧方式、平衡通风、固态排渣、全钢结构、自然循环锅炉炉；额定蒸发量480 t/h，过热蒸汽压力10.3MPa。主要为化工装置提供汽源和为热电中心配套的两台50MW 直接空冷抽凝汽式供热汽轮发电机组提供汽源。

随着2010年8月份各生产装置的试车成功，蒸汽需求量逐渐增大，锅炉存在的一个严重问题暴漏出来。由于锅炉排烟温度高，制约了锅炉出力，三台锅炉平均蒸发量约为380 t/h，达不到额定出力，满足不了生产装置的需求，给整个公司的安全稳定生产带来了威胁。这件事不仅引起了公司领导的高度重视，也引起了集团公司领导的关注。

二、针对锅炉排烟温度高进行技术分析

1.锅炉吹灰系统设置不合理

锅炉本体分别布置不同形式的吹灰器：水冷壁分四层四周共布置42台蒸汽短吹灰器；水平烟道分两层左右侧共布置8台脉冲式吹灰器；省煤器分两层前后共布置12台脉冲式吹灰器。从运行的情况看，布置在水平烟道的8台脉冲式吹灰器吹灰效果差。脉冲吹灰器本身吹灰效果差，而且布置数量偏少。通过对炉膛吹灰前、后排烟温度进行统计，吹灰后排烟温度下降不明显，仅为5℃左右。

通过以上照片可以了解到锅炉水平烟道积灰状况如下图所示，主要是高温过热器管间和低温过热器下部底包墙过热器积灰严重。

低温过热器下部底包墙过热器上积灰的原因，应与烟道的结构有关。水平烟道前端的炉膛后墙水冷壁上联箱明显高于底包墙，沿前面斜墙上来的烟气在此转折后自然会在底包墙前部产生一个低压的回流区，烟气流速越高，该回流区也会越大，因此会造成大量的飞灰在此聚集沉积。由于低温过热器前现有的2个吹灰点是用来吹扫低过管排的，因而对底包墙几乎没有作用，长期的大量飞灰聚集变形成了堆积灰。

水平烟道高温过热器与底包墙过热器积灰严重是排烟温度高的主要原因之一。而且锅炉水平烟道积灰严重，极易引发由于过热器管局部过热而爆管的恶性事件，给锅炉安全稳定运行造成极大隐患。

2.磨煤机入口风道布置不合理，导致一次风率偏高

锅炉采用中速磨煤机冷一次风机正压直吹式制粉系统，每台炉设4 台ZM80N型中速磨煤机，一次风是用来干燥和输送煤粉的，一次风由冷、热风混合后进入磨煤机，通过调节冷热风的配比控制进入磨煤机的一次风温度，从而控制磨煤机出口温度。磨煤机出口温度正常控制范围为60℃～90℃，大于100℃磨煤机跳闸。

2.1导致一次风率偏高的原因分析

2.1.1为提高热一次风温度，在锅炉尾部烟道布置有一级管式空气预热器，经过回转式空气预热器加热后的一次风，又经过管式预热器进行二次加热，使热一次风温度达到了380℃，从运行情况看，热一次风温度严重偏高。

2.1.2磨煤机入口风量测量装置测量不准，锅炉操作员调整风量缺乏参照，为不发生堵磨，实际控制风量偏高。

2.1.3原设计磨煤机入口热风没有调节阀，只设有冷风调节阀和混合风调节阀，热风量不能进行单独调节，而且热风温度偏高，这样磨煤机出口温度就不好控制，特别磨煤量比较少的时候，就需要大量的掺入冷一次风，从而导致一次风率偏高。

3.省煤器受热面布置不足

根据《热力计算书》中100%出力（480t/h）和60%出力（288t/h）时的参数，拟合出锅炉在340t/h出力时的设计烟温，并给出了锅炉在340t/h出力时设计工况和实际工况下各级受热面前、后烟气温度对比。

省煤器进口烟气温度比设计值低33℃，但省煤器出口烟气温度比设计值高44℃，即经过省煤器烟气温降减少了77℃，导致回转式空预器进口烟气温度比设计值高43℃。

4.管式空气预热器设置不合理

4.1锅炉尾部烟道安装管式空气预热器，造成热一次风风温偏高，达到380℃。

4.2管式空气预热器主要是空气侧积灰严重，使有效流通面积变小，造成换热能力降低，一次风速升高。下面照片为管式空气积灰情况。

5.系统密封不良，漏风严重

系统漏风会使锅炉排烟温度增高，试验通过改变炉膛负压，考察漏风率对排烟温度的具体影响，当#3锅炉炉膛负压由-90Pa减小至-20Pa后，炉膛漏风相对减少，排烟温度下降了6.4℃。

三、针对锅炉排烟温度高采取的技术改造和技术措施

根据对造成锅炉排烟温度高存在问题的分析结论，我们有针对性的对锅炉进行了技术改造，采取了相应的技术措施。经过将近一年的精心准备，对改造方案反复进行研讨和修订，最后完成了设计图纸，并进行实施。

1.锅炉吹灰系统改造

将水平烟道过热器区域8台脉冲吹灰器改为10台蒸汽吹灰器，吹灰汽源取自低温过热器出口联箱，100%BMCR工况下蒸汽压力为11MPa，温度为391℃，经减压站后压力为2.5MPa，温度为316℃，疏水与原蒸汽吹灰系统疏水合并一路。

2.磨煤机入口热风系统改造

由于磨煤机入口热风管道未设计调节阀，热风量不能实现单独调节，磨煤机在低负荷运行时出口温度难以控制，导致一次风率偏高，而且磨煤机存在发生爆炸危险。将磨煤机入口冷风道与热风道接口位置改到混合风调节阀后，原来的混合风调节阀就成为了热风调节阀，实现了磨煤机入口热风可单独调节的目的，通过控制冷、热风调节阀来控制磨煤机入口总风量。

3.锅炉省煤器增加受热面改造

将管式空气预热器拆除，这样热一次风温度由380℃降为320℃，完全满足磨煤机运行的需要。把原管式空气预热器入口一次风道与出口一次风道短接。在原管式空气预热器的安装位置，安装新增加的省煤器管排共计160排，每排4圈，去除原下部省煤器入口集箱，改换为内部中间联络集箱，下部左右又各增设了一支省煤器入口集箱。另外因省煤器入口联箱位置的改变，相应的锅炉给水管道及支吊架、空气预热器出口一次风管道及只吊架、省煤器支撑梁和冷却风管道及支架等相关设施都重新进行了布置。此项改造新增加省煤器受热面1208.9m2，省煤器出口烟气温度将由441℃降至370℃。

4.锅炉系统漏风治理

启动送风机向炉膛和烟风道内充压，燃烧室内保持正压值在50～100Pa，在风机入口处撒入白粉或放烟幕，如有缝隙和不严密处，则白粉或烟雾会从中逸出，并留下痕迹。锅炉检修期间，全部进行了处理。

四、改造效果

经过近一年的技术攻关和技术改造，锅炉出力和相关参数全面达到或优于设计指标，由于排烟温度高，锅炉负荷受限的问题得到圆满解决，为公司的安全稳定运行和达标达产彻底消除了生产瓶颈。

作者简介：

虞长达（1970.08---），男，汉族， 黑龙江齐齐哈尔人，专科，助理工程师，从事热电厂锅炉生产运行工作。