煤粉爐排煙溫度高的原因分析及運(yùn)行中可采取的措施論文
【摘要】在鍋爐的各項(xiàng)熱損失中，排煙熱損失是對(duì)鍋爐效率影響最大的一項(xiàng)損失，約為5%～8%。況且，隨著排煙溫度的不斷升高，排煙熱損失會(huì)進(jìn)一步增加(一般情況下，排煙溫度每升高10℃，排煙損失增加0.5%～0.8%)。所以降低排煙損失對(duì)提高鍋爐效率及全廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著非常重要的意義。
【關(guān)鍵詞】鍋爐 排煙熱損失 節(jié)能減排
目前，抓好節(jié)能減排工作，進(jìn)一步提高鍋爐機(jī)組效率越來(lái)越被國(guó)內(nèi)各電力企業(yè)所重視。而鍋爐效率則與其各項(xiàng)熱損失密切相關(guān)。鍋爐的各項(xiàng)熱損失由排煙熱損失、機(jī)械不完全燃燒熱損失、灰渣物理熱損失、化學(xué)不完全燃燒熱損失、散熱損失組成，而在這五項(xiàng)損失中，排煙熱損失是對(duì)鍋爐效率影響最大的一項(xiàng)損失，約為5%～8%。況且，隨著排煙溫度的不斷升高，排煙熱損失會(huì)進(jìn)一步增加(一般情況下，排煙溫度每升高10℃，排煙損失增加0.5～0.8%)。所以降低排煙損失對(duì)提高鍋爐效率及全廠的經(jīng)濟(jì)運(yùn)行有著非常重要的意義。筆者對(duì)排煙溫度高的原因進(jìn)行了分析，并提出了解決措施。
1.外部漏風(fēng)
漏風(fēng)是排煙溫度升高的主要原因之一，主要包括指制粉系統(tǒng)漏風(fēng)、爐膛漏風(fēng)、水封及煙道漏風(fēng)。在爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)不變的情況下，爐膛及制粉系統(tǒng)漏風(fēng)將使送風(fēng)量下降，空氣預(yù)熱器的傳熱系數(shù)下降。此外送風(fēng)量下降也使得空氣預(yù)熱器出口熱風(fēng)溫度升高，空氣預(yù)熱器的傳熱溫壓下降，而及傳熱溫壓的下降使空氣預(yù)熱器的吸熱量降低，最終使排煙溫度升高。
降低漏風(fēng)的方法是爐本體及制粉系統(tǒng)的查漏及堵漏工作，在運(yùn)行時(shí)隨時(shí)關(guān)閉爐本體各看火孔，檢查孔以及制粉系統(tǒng)木塊分離器、木屑分離器清理口，關(guān)閉給煤機(jī)手孔，在運(yùn)行中經(jīng)常檢查撈渣機(jī)內(nèi)水位等。
2.制粉系統(tǒng)對(duì)排煙溫度的影響
制粉系統(tǒng)是否運(yùn)行、調(diào)整方式及出力大小也會(huì)對(duì)排煙溫度造成影響。
制粉系統(tǒng)運(yùn)行中的調(diào)整會(huì)造成三次風(fēng)的波動(dòng)，三次風(fēng)的噴入會(huì)推遲燃燒繼而抬高火焰中心，增加不完全燃燒，造成排煙溫度升高。同時(shí)煤粉細(xì)度變粗也會(huì)造成排煙溫度升高。對(duì)于在運(yùn)行中的制粉系統(tǒng)，在保證安全的情況下，盡量少用冷風(fēng)，多用熱風(fēng)，盡可能保持較高的磨煤機(jī)出口溫度，磨煤機(jī)出口溫度控制的越低，則冷三次風(fēng)的比例越大，即流過(guò)空預(yù)器的風(fēng)量降低，引起排煙溫度升高，并盡量減少三次風(fēng)的含粉量，這樣可有效降低排煙溫度。
3. 送風(fēng)對(duì)排煙溫度的影響
(1)風(fēng)量對(duì)排煙溫度的影響。在一定范圍內(nèi)送風(fēng)量增加鍋爐效率將增加，這是因?yàn)檫^(guò)量空氣系數(shù)增加將使未燃盡損失Q3和 Q4減小，所以送風(fēng)量存在一個(gè)最佳值，該值稱為最佳過(guò)量空氣系數(shù)，在該值處，排煙損失與未燃盡損失之和為最小。當(dāng)負(fù)荷變化時(shí)，要及時(shí)調(diào)整過(guò)量空氣系數(shù)，調(diào)整燃燒工況，控制排煙溫度在經(jīng)濟(jì)排煙溫度下運(yùn)行，提高鍋爐效率從而提高整個(gè)火電發(fā)電廠的經(jīng)濟(jì)性。 (2)風(fēng)溫對(duì)排煙溫度的影響 。夏季冷風(fēng)溫度高于設(shè)計(jì)值，致使空氣預(yù)熱器熱交換溫差減小，而傳熱溫差的下降使空氣預(yù)熱器的吸熱量降低，最終使排煙溫度升高。
4.鍋爐受熱面的結(jié)渣、積灰
鍋爐受熱面的結(jié)渣、積灰是導(dǎo)致鍋爐排煙溫度升高的另外一個(gè)主要原因。其對(duì)排煙溫度的影響主要體現(xiàn)在傳熱方面。從煙氣側(cè)到汽水側(cè)的傳熱過(guò)程中，受熱面表面沉積物的導(dǎo)熱系數(shù)較其它介質(zhì)要小得多，因而其所引起的附加熱阻在總傳熱熱阻中占主導(dǎo)地位。較為輕度的結(jié)渣和積灰便會(huì)使傳熱量大幅度下降。
造成結(jié)焦的原因是多方面的，有設(shè)計(jì)的因素，煤質(zhì)、灰熔點(diǎn)的因素，運(yùn)行調(diào)整的因素等等，運(yùn)行值班員燃燒調(diào)整時(shí)應(yīng)注意以下幾點(diǎn)：
(1)若因噴燃器磨損，使?fàn)t內(nèi)煤粉氣流紊亂、貼壁燃燒、著火點(diǎn)提前等造成噴燃器、水冷壁結(jié)焦，運(yùn)行中又無(wú)法消除時(shí)，應(yīng)提高相應(yīng)噴燃器的
一、二次風(fēng)速，以達(dá)到減弱或消除結(jié)焦的目的。
(2)鍋爐正常運(yùn)行時(shí)，應(yīng)加強(qiáng)制粉系統(tǒng)各參數(shù)的監(jiān)視及調(diào)整，加強(qiáng)監(jiān)視各段受熱面壁溫及煙溫的變化，控制各參數(shù)在規(guī)定的范圍內(nèi)。
(3)加強(qiáng)燃燒的就地檢查，若發(fā)現(xiàn)結(jié)焦、積灰等異常情況，則應(yīng)及時(shí)聯(lián)系清除，并對(duì)燃燒進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。制粉系統(tǒng)啟動(dòng)期間應(yīng)嚴(yán)密監(jiān)視燃燒器端部溫度的變化情況。若發(fā)現(xiàn)燃燒器端部溫度異常升高時(shí)，應(yīng)及時(shí)就地檢查燃燒器著火情況，判斷燃燒器端部結(jié)焦時(shí)，應(yīng)立即啟動(dòng)備用系統(tǒng)，并聯(lián)系檢修配合除焦。
(4)堅(jiān)持做好鍋爐吹灰、除焦等定期維護(hù)工作，并保證其效果，也可視情況適當(dāng)增加吹灰、除焦次數(shù)。保持合理的制粉系統(tǒng)運(yùn)行方式，盡可能不使熱負(fù)荷局部集中。正常運(yùn)行時(shí)，可適當(dāng)增加下層燃燒器的出力，減少上層燃燒器的出力，降低火焰中心，以降低爐膛出口溫度，減輕結(jié)焦。
5煤質(zhì)變化
(1)水分對(duì)排煙溫度的影響。煤中的水分變成水蒸汽，增加了煙氣量；水分高，提高了煙氣的酸露點(diǎn)，易產(chǎn)生低溫腐蝕，為防止或輕減對(duì)低溫受熱面的腐蝕，最有效的方法就是提高空預(yù)器受熱面的壁溫。而要提高壁溫就要提高排煙溫度和入口空氣溫度。實(shí)際運(yùn)行中提高壁溫最常用的方法是提高空氣入口溫度。但進(jìn)風(fēng)溫度升高會(huì)使排煙溫度也升高，因而排煙熱損失將增大，而使鍋爐經(jīng)濟(jì)性降低。
燃料中的水分增加也使煙氣量和煙氣比熱增加，煙氣在對(duì)流區(qū)中溫降減小，排煙溫度上升。
(2)灰份對(duì)排煙溫度的影響
灰份增加使排煙溫度上升。這是因?yàn)檫@些變化將使煙氣量和煙氣比熱增加，煙氣在對(duì)流區(qū)中溫降減小，排煙溫度上升。針對(duì)此種情況，應(yīng)適當(dāng)降低一次風(fēng)速。
因此，為了保證鍋爐經(jīng)濟(jì)運(yùn)行，必須經(jīng)常保持受熱面清潔。吹灰器的正常運(yùn)行能有效的清除受熱面上的結(jié)渣和積灰，維持受熱面清潔。在鍋爐停爐后，應(yīng)及時(shí)檢查各部吹灰器，保證其處于完好狀態(tài)。詳細(xì)記錄鍋爐爐膛及煙道內(nèi)的積灰和結(jié)焦情況，以便在以后運(yùn)行中有針對(duì)性地進(jìn)行吹灰。
(3)揮發(fā)份對(duì)排煙溫度的影響。燃料揮發(fā)份降低時(shí)，煤粉著火推遲，燃燒的時(shí)間也會(huì)增加，造成爐膛出口溫度增加，導(dǎo)致排煙溫度升高，降低鍋爐效率。
揮發(fā)份過(guò)大時(shí)，煤粉著火提前，過(guò)于貼近噴口，極易造成噴口結(jié)焦從而造成一次風(fēng)速下降、出力降低，而其它一次風(fēng)速必然上升，對(duì)鍋爐爐膛燃燒造成擾動(dòng)，也可能造成排煙溫度升高。因此應(yīng)及時(shí)檢查及排除一次風(fēng)口結(jié)焦。
(4)燃料發(fā)熱量對(duì)排煙溫度的影響。燃料的性質(zhì)影響著鍋爐的排煙溫度。燃料低位發(fā)熱量降低，在鍋爐出力維持不變時(shí).將直接導(dǎo)致燃料量的增加，煙氣量和流速升高，結(jié)果使排煙溫度升高。同時(shí)，煤的灰分增加，導(dǎo)致機(jī)械不完全燃燒熱損失升高，從而降低鍋爐效率。
綜上所述，當(dāng)燃燒高灰份，高揮發(fā)份，低發(fā)熱量的劣質(zhì)煤時(shí)，應(yīng)適當(dāng)增加一次風(fēng)量，控制一次風(fēng)溫，降低火焰中心，降低爐膛出口溫度及排煙溫度，提高鍋爐效率。
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