电厂600MW锅炉排烟温度高分析

电厂600MW锅炉排烟温度高分析 【摘要】简述电厂600MW锅炉机组运行中，排烟温度明显高于设计值。排烟温度升高，排烟损失增大，从而导致锅炉效率降低，煤耗升高，经济效益必然下降，过高排烟温度,对锅炉后电除尘及脱硫设备的安全运行也构成一定威胁。为了解决锅炉排烟温度过高问题，分析造成锅炉排烟温度升高的各种因素，同时结合现场数据分析，提出切实可行的措施以达到降低排烟温度的技术措施。 【关键词】锅炉；排烟温度；分析；措施 　　目前国前600MW锅炉广泛用于大型发电厂，现代发电机组自动化程度越来越高，机组控制已全面实现AGC（发电自动控制），燃烧调整实现自动化，锅炉效率有了一定保障，然而煤质与设计煤种相差大且煤价越来越高，降低发电成本成为电厂工作重中之重，其中提高锅炉效率来降低煤耗是各电厂主研课题，而锅炉效率与其各项损失密切相关，锅炉的损失主要由排烟损失，机械不完全燃烧损失，灰渣物理热损失，化学不完全燃烧损失，散热损失组成，而在这五项损失中，排烟损失所占的比例最大，约为4%～8%，是锅炉效率的决定因素，直接影响着锅炉经济性。 　　（一）漏风对排烟温度影响 　　1.原因分析 　　漏风是指炉膛漏风、制粉系统漏风及烟道漏风，是排烟温度升高的主要原因之一，是与运行管理、检修以及设备结构有关的问题。炉膛漏风主要指炉顶密封、看火孔、人孔门及炉底密封水槽处、泠灰斗渣口处漏风；制粉系统漏风指备用磨煤机风门、挡板处漏风；烟道漏风指氧量计前尾部烟道漏风。 　　炉膛出口过量空气系数α可表示为：　 　　由上式可知，α保持不变，当漏风系数3升高时，则送风系数△α下降，即通过空预器的送风量下降，从而排烟温度升高。炉膛及烟道各处漏风，都将使排烟处的过量空气系数增大，只能增加排烟热损失和引风机电耗，且漏风点越靠近炉膛，其影响越大。特别是炉底冷灰斗大量漏风影响很大，如某电厂#1机组负荷300MW，＃1炉捞渣机有一处刮板断裂紧急处理时，检修人员将炉底水封解列后，空预器入口氧量由6.2%升至7%，原煤耗由432g/KWh升至460g/KWh，排烟温度由127℃最高升至154℃，由此可见，炉底冷灰斗大量漏风将降低炉膛温度,严重影响锅炉燃烧，致使火焰中心提高且煤粉燃烬率降低，炉膛出口温度上升，排烟温度升高。 　　2.采取技术措施 　　在锅炉大、小修中及日常运行中，针对锅炉本体及制粉系统的查漏和堵漏工作，各个连接法兰密封、膨胀节处密封，锁气器不严及炉本体密封，特别是炉底水封槽和炉顶密封及磨煤机冷一次风风门处理；采用密封比较好的门、孔结构。在运行时，随时关闭各看火门孔，运行调整中炉膛负压等。锅炉停运检修后，做好空气动力场试验，给运行人员提供合理的配风方式，控制火焰中心不上移；运行中经常检测氧量准确性，通过及改善及过量空气系数以及燃烧调整有效降低空气预热器入口的烟温，从而有效地降低空气预热器的出口烟温。经验表明，通过综合治理可降低排温度约2～3℃。 　　（二）掺冷风量对排烟温度影响 　　1.原因分析：目前国产锅炉机组，往往在设计时认为进入炉膛的风量中，除炉膛及及制粉系统漏风外，其他风均通过预热器。实际上制粉系统在运行时，为了协调锅炉燃烧需要的一次风速和磨煤机风量，往往要掺入部分冷风，以保持一定的磨煤机出口温度，结果使通过预热器的风量小于设计值，因而导致排烟温度升高。 　　2.磨煤机出口温度偏低：为保证磨煤机安全运行，通常对磨煤机出口温度有所限制。按照电厂600MW锅炉制粉系统磨煤机出口温度规定值为70～80℃，最大磨煤机出口温度不能超过90℃。另一方面。锅炉设计时热风温度的选择主要取决于燃烧的需要。所选定的热风温度往往高于所要求的磨煤机入口的干燥剂温度，因此要求在磨煤机入口前掺入一部分温度较低的介质，因此，磨煤机出口温度控制的越低，则冷一次风占的比例越大，即流过空预器的风量流量降低，这样引起排烟温度升高。因此磨煤机出口温度的选择在保证制粉系统安全运行的前提下可适当提高，以降低排烟温度。 　　3.一次风率偏高：HP中速磨煤机实际运行中，往往由于磨煤机入口风量测量的不准确，为了保证磨煤机运行安全，风煤曲线运行控制往往偏离了设计值，开磨煤机热、冷一次风调节门，对磨煤机进行通风暖磨，控制磨煤机的出口温度在60～80℃，磨煤机入口风压＞3Ｋpa,磨煤机入口一次风量60～80Kｍ3／h，磨碗上下部差压＜3Kpa，磨煤机密封风与一次风压差＞2Kpa。启磨时由于一次风压及风量不准，为安全往往加大一次风量来控制磨煤机出粉，这样进入磨一次风量越大造成进入空预器一次风相对减少，从而导致排烟温度升高。 　　4.采取技术措施：（1）在炉膛不结焦及制粉系统安全的前提下，可适当提高一次风风粉混合物的温度，减少冷风的掺入量。磨煤机出口温度不易过高是为了防止挥发分爆燃，对于挥发分较高的烟煤，挥发分大量析出的温度要在200℃左 　　右，加之目前燃煤供应紧张，几乎满足不了设计煤种，因此磨煤机出口温度的提高是可行的。（2）设计合理的风粉配比曲线，应定期测量磨煤机风速，并校验一次风量的测量系统， 　　防止因测量误差导致磨煤机实际运行中一次风量偏大，但一次风率控制太低，易造成一次风管内积粉造成堵管与出现烧喷嘴的故障，因此，要根据原始设计及设备的具体状况来决定磨煤机不同出力下的风煤比，同时满足磨煤机干燥出力和锅炉燃烧要求的一次风速，应控制最低一次风风速不低于18m/s。 　　（三）受热面积灰引起排烟温度升高 　　1.原因分析：受热面积灰指锅炉受热面积灰、结焦及空预器传热元件积灰，锅炉受热面积灰将使受热面传热系数降低，锅炉吸热量降低，烟气放热量减少，空预器入口烟温升高，从而导致排烟温升高，空气预器堵灰则使空气预器传热面积减少，也将使烟气的放热量减少，使排烟温度升高。 　　2.采取技术措施：目前电厂普遍存在煤质变差，发热量下降灰份增加问题。运行中在汽温能够维持的前提下，应加强锅炉吹灰，优化吹灰方式，同时检修人员应加强日常与维护，确保吹灰器的正常投入，保持各受热面的清洁，利用大小修对空预器传热元件(波纹板)彻底清理，必要时对更换波纹板，以确保空预器压差控制在合理范围内。 　　（四）空预器入口风温高引起排烟温度升高 　　在夏天，空气预热器入口风量高，空气预热器传热温差小，烟气的放热量就少，从而使排烟温度升高。同时制粉系统需要的热风减少，流过空预器的一次风减少，排烟温度升高，这属于环境因素，是难于克服的，若增加过多的受热面，降低空预器入口烟温，则冬季时，排烟温度会低于露点值，为防止空预器低温腐蚀，必须投入暧风器，来提高排烟温度，这样，辅汽损失会增大，所以要根据环境温度变化的规律，北方电厂考虑设计暧风器，南方电厂在设计方面可增加受热面。 　　（五）受热面布置原因引起排烟温度升高 　　由于锅炉设计，对炉膛沾污系数估算不准，使得受热面布置不合理，或者是由于结构不佳造成受热面吸热不足，导致空预器入口烟温偏高，从而使得排烟温度升高，这需要重新进行设计校核计算，必要时可采取境加省煤器管排，或将 　　省煤器由光管式改为鳍片式，增加省煤器的吸热量，同时通过燃烧调整，降低空预器入口烟温。 　　（六）结语 　　通过以上分析，影响排烟温度因素中与锅炉燃烧调整有关主要有漏风、掺冷风量与受热面积灰，因此在运行中要减少漏风、保持受热面清洁、选择合适空气量，同时加强调整燃烧调整，就能有效降低排烟温度，从而降低排烟损失，提高锅炉效率。 　　【参考文献】 　　[1]朱立彤.锅炉燃烧运行优化调整技术[M].西安热工研究院出版,2008. 4