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1、排烟温度高的原因分析 众所周知，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58%。所以降低排烟损失对提高锅炉效率及全厂的发电经济性有着非常重要的意义。一、排烟温度对锅炉效率的影响影响排烟热损失的主要因素是排烟温度及排烟量两项。排烟温度比环境温度高得越多，排烟量越大，排烟 损失越大，这一点从求解锅炉效率的正，反平衡法都能证明，首先，锅炉的正平衡方式为：n= qx100% / (Qarnetx4.18xb)(1)n锅炉效率b标煤煤耗q锅炉产生的热量Qarn
2、et 收到基燃料低位发热量当锅炉在相同负荷，相同参数条件下产生相同的蒸汽，排烟温度及排烟量增加，就意味着产生相同质量的 蒸汽所需要的标煤量增加，从而造成锅炉效率的下降。另外，通过反平衡求解锅炉效率的公式：n=1- (q2+q3+q4+q5+q6) x100% (2)n锅炉效率q2排烟损失q3化学不完全燃烧损失q4机械不完全燃烧损失q5散热损失q6灰渣物理损失而其中q2= (q2gy+q2h2o) (Qpy-tf)% (3)q2gy =单位温度干烟气带走热量损失比q2h2o=单位温度烟气中水蒸气显热损失比tf 基准温度(一般可选用送风温度)Qpy=排烟温度我们可以清楚地看到，当排烟温度Qpy上升
3、时，排烟损失增大，即q2增大造成锅炉效率的下降。当排烟 温度升高1215C，排烟热损失约增加1%。从以上分析可知，排烟温度升高时，通过正、反平衡法求锅炉效率都可以得出锅炉效率下降的结论。因此， 最佳排烟温度可使得锅炉效率有所提高。二、排烟温度高的原因分析及措施1外部漏风漏风是指制粉系统漏风、炉膛漏风及烟道漏风，是排烟温度升高的主要原因之一。炉膛出口过量空气系数可表示为：aL邛ky +AaL+ AaZf+AaLf (4)aL”炉膛出口过量空气系数；aL炉膛漏风系数；aZf一制粉系统漏风系数；aLf一次风中掺冷风系数；Pky 一空气预热器出口过量空气系数；由公式(4)知：在炉膛出口过量空气系数不变
4、的情况下，炉膛及制粉系统漏风将使送风量下降，Pky”减 小，流过空预器中的空气量减少，因此空气预热器中风速降低而烟速升高，空预器的传热系数K下降。 此外送风量下降也使得空气预热器出口热风温度升高，空气预热器的传热温差下降，而K及传热温差的下 降使空气预热器的吸热量降低，最终使排烟温度升高。烟道漏风使排烟温度升高的原因在于：空气预热器以前的烟道漏风将使烟温下降，传热温压降低，使受热 面的吸热量下降，最终使排烟温度升高。且漏风点越靠近炉膛，其影响越大。降低漏风的方法是炉本体及制粉系统的查漏及堵漏工作，在运行时注意随时关闭炉本体各检查门、检查孔 等。2制粉系统对排烟温度的影响一次风中掺冷风带来的影响
5、和漏风一样，由公式（4）可知：在炉膛出口过量空气系数不变的情况下，一次 风中掺冷风使得流过空气预热器的热风减少，空气预热器吸热量降低，导致排烟温度升高。造成一次风中 冷风量用得多的原因有以下方面：2.1 一次风率高制粉系统使用的干燥剂为热风和再循环风，当一次风率增加时，为控制磨煤机出口温度或排粉机进口温度 不超限，必然开大再循环风门，在炉膛出口过量空气系数不变的前题下，流过空气预热器的热风量减少， 排烟温度升高。降低一次风率是降低排烟温度的有效措施。但需注意：一次风率降低，一次风速跟着降低，一次风速太低， 可能使一次风管内积粉。为此须尽可能地使同层一次风管中风速相同，为最大限度地降低一次风率创
6、造条 件。通常锅炉冷态试验所做的一次风速调平，只是调节煤粉混合器前的节流孔板，使并列的一次风管道在 纯空气流动状态达到阻力相等，但这并不能保证锅炉正常运行时，同层一次风管内流速相等。这是因为送 粉管道的阻力与煤粉浓度、管道长度、爬坡度等因素有关，随着煤粉浓度的增加，管道内的通风状况发生 改变，致使各个一次风管内的通风阻力的变化并不相同，造成各管道一次风速变化较大。因此，除了根据 实际运行工况调整各一次风速外，也应联系检修对一次风管道进行检查，对严重影响通风阻力的地方应及 时予以消除。降低一次风率的另一主要方法是随负荷不同而增减燃烧器，停用部分燃烧器后，不仅可减少一次风率而且 还能使火焰集中，有
7、利于低负荷时稳定燃烧。停用燃烧器的顺序应自上而下，也可自下而上停用燃烧器以 提高低负荷时再热汽温，但应视下二次风挡板是否能关严而论。制粉系统再循环风的投用也可适当降低一次风率，但投用再循环风时应防止再循环管内积粉。消除积粉的 方法是停磨后制粉系统换风前对再循环管反复吹扫，大、小修时消除再循环风门内漏问题。2.2制粉系统的运行工况DCS数据显示，停运一台磨煤机，排烟温度将升高45C。这是因为磨煤机运行时，由于要提供将煤磨 成煤粉的干燥剂，热风用量大而冷风用量小，磨进口热冷风混合温度可达240C，甚至更高；而停磨后， 热冷风混合温度规定不超过130C（排粉机入口温度，即一次风温），在一次风率不变的
8、情况下，冷风用量 将显着增加。制粉系统负压过大也造成漏风量增加，现在4号炉磨煤机入口负压表最大量程为1.05KPa,在实际运行时， 入口负压远远大于负压表的量程，也就不能为运行人员调整制粉系统提供可靠依据，给调整带来困难。 另外，现在制粉系统存在的缺陷也对排烟温度有很大影响，比如：部分一次风风速过低，给制粉系统的调 整带来困难，给粉机的频繁跳闸，对值班员调整燃烧也有很大影响。建议对一次风管道的风门、挡板等进 行全面检查，保证通风管道畅通。3 送风对排烟温度的影响3.1 风量对排烟温度的影响在燃烧的过程中，应该多供给些空气才能得到完全燃烧，这一部分比理论所需量多出来的空气量，称之为 过剩空气。在
9、使燃料完全燃烧之前提下，过剩空气量愈少，愈能提高燃烧温度而促进良好的燃烧，并能减 少排气所带走的热损失及SOx之生成量；而减低SOx生成量并可抑低排气对锅炉之低温腐蚀及对环境所 造成之污染，故低过剩空气量非常重要。送风量增加，炉内过量空气系数增大，将增加烟气流量和降低绝热燃烧温度，而炉膛出口烟温变化很小。 虽然各对流受热面的吸热量增加，但流过各受热面的烟气温降将减小，排烟温度增加。但是，在一定范围 内送风量增加锅炉效率将增加，这是因为过量空气系数增加将使未燃尽损失Q3和Q4减小，所以送风量 存在一个最佳值，该值称为最佳过量空气系数，在该值处，排烟损失与未燃尽损失之和为最小。当负荷变 化时，要及
10、时调整过量空气系数，调整燃烧工况，控制排烟温度在经济排烟温度下运行，提高锅炉效率从 而提高整个火电发电厂的经济性。排烟温度及过剩空气与锅炉效率关系图如图3.2风温对排烟温度的影响夏季冷风温度高于设计值，致使空气预热器热交换温差减小，而传热温差的下降使空气预热器的吸热量降 低，最终使排烟温度升高。4煤质变化4.1水份对排烟温度的影响煤中的水份变成水蒸汽，增加了烟气量；水份高，提高了烟气的酸露点，易产生低温腐蚀，为防止或轻减 对低温受热面的腐蚀，最有效的方法就是提高空预器受热面的壁温。而要提高壁温就要提高排烟温度和入 口空气温度。实际中提高壁温最常用的方法是提高空气入口温度。但进风温度升高会使排烟
11、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，煤中的水份每增加5%，由于损失而使锅炉效 率下降0.5%。燃料中的水份增加也使烟气量和烟气比热增加，烟气在对流区中温降减小，排烟温度上升。4.2灰份对排烟温度的影响灰份增加使排烟温度上升。这是因为这些变化将使烟气量和烟气比热增加，烟气在对流区中温降减小，排 烟温度上升。针对此种情况，应适当降低一次风速。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着升高。因此，为了保证锅炉经济运行，必须经常保持受热面清洁。吹灰器的正确运行能有效的清除受热面上的结 渣和积灰，维持
12、受热面清洁。在锅炉停炉后，应联系检修详细记录锅炉炉膛及烟道内的积灰和结焦情况， 以便在以后运行中有针对性地进行吹灰。4.3挥发份对排烟温度的影响挥发份减少时，煤粉着火推迟，燃烧的时间也会增加，造成炉膛出口温度增加，导致排烟温度升高，降低 锅炉效率。挥发份过大时，煤粉着火提前，过于贴近喷口，极易造成喷口结焦从而造成一次风速下降、出力降低，而 其它一次风速必然上升，对锅炉炉膛燃烧造成扰动，也可能造成排烟温度升高。因此应及时检查及排除一 次风口结焦。4.4 燃料发热量对排烟温度的影响燃料的性质影响着锅炉的排烟温度。燃料低位发热量降低，在锅炉出力维持不变时.将直接导致燃料量B 的增加，烟气量和流速升高
13、，结果使排烟温度升高。同时，煤的灰分增加，导致机械不完全燃烧热损失q4 升高，从而降低锅炉效率。综上所述，当燃烧高灰份，高挥发份，低发热量的劣质煤时，应适当增加一次风量，控制一次风温，降低 火焰中心，降低炉膛出口温度及排烟温度，提高锅炉效率。5给水对排烟温度的影响5.1给水温度对排烟温度的影响汽轮机负荷降低或高压加热器停用，均会使锅炉给水温度降低。这时单位质量工质在锅炉中的吸热就要增 多，为了维持一定的蒸发量D，就要增大燃料量B、比值B/D增大，将导致排烟温度上升；同时因为给水 温度降低，在省煤器处会增大省煤器的传热温差，增加省煤器的吸热量，降低排烟温度。所以给水温度对 排烟温度的影响要综合考
14、虑这两方面的作用。5.2水质对排烟温度的影响水是锅炉的主要工质之一，如果不合格的水质直接进人锅炉，锅炉的受热面就会结垢，热阻增大，影响传 热，降低炉效率，增加燃料消耗。有关资料表明，锅炉受管壁内结lmm水垢，燃料消耗就要增加2%3%， 结垢2mm燃料消耗就要增加5%-6%。锅炉换热能力减弱，燃料量增加，必然引起排烟温度上升。结垢严 重时还会引起泄漏、爆管等事故的发生。为此，化学应加强水质监测控制工作，锅炉做好定期排污，确保水质合格，尽量减少炉膛登热面的结垢厚 度。6锅炉受热面的结渣、积灰锅炉受热面的结渣、积灰是导致锅炉排烟温度升高的主要原因之一.其对排烟温度的影响主要体现在传热 方面。从烟气侧
15、到汽水侧的传热过程中受热面表面沉积物的导热系数较其它介质要小得多因而其所引起 的附加热阻在总传热热阻中占主导地位.较为轻度的结渣和积灰便会使传热量大幅度下降。据有关资料介 绍；炉膛所有受热面积灰厚度由1mm增加到2mm时.传热量减少28%.当受热面有3mm积灰就可造成 炉膛传热量下降近40% .相应炉膛出口烟温升高近300C。造成结焦的原因是多方面的，有设计的因素，煤质、灰熔点的因素，运行调整的因素等等，运行值班员燃 烧调整时应注意以下几点：若因喷燃器磨损，使炉内煤粉气流紊乱、贴壁燃烧、着火点提前等造成喷燃器、水冷壁结焦，运行中又无 法消除时，应提高相应喷燃器的一、二次风速，以达到减弱或消除结
16、焦的目的。锅炉正常运行时，应加强制粉系统各参数的监视及调整，加强监视各段受热面壁温及烟温的变化，控制各 参数在规定的范围内。烟气中的氧量按以下规定进行调整，严禁缺氧燃烧：当电负荷大于160MW时，将氧量设定为3.5%，并严 密监视两侧送风机电流及送风风压的变化情况，尽量保持两侧送风风压一致，并及时修正氧量设定值，使 其始终符合要求；当电负荷低于160 MW时，氧量按规程规定执行，并尽量控制在低限4%左右运行。 加强燃烧的就地检查，若发现结焦、堵渣等异常情况，则应及时联系清除，并对燃烧进行相应调整。制粉 系统启动期间应严密监视燃烧器端部温度的变化情况。燃烧器端部温度异常升高时，应及时就地检查燃烧 器着火情况，判
