锅炉排烟温度高的原因分析及控制措施

锅炉排烟温度高的原因分析及控制措施

大型锅炉的经济运行是一个急需得到重视的问题，这不仅牵扯企业的经济效益，而且在能源日益短缺的将来对节约能源，实现持续协调发展更具重大意义。我国煤炭60%以上消费用在发电方面，节能降耗对电站锅炉更是迫在眉睫。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5～10％。排烟温度的高低直接决定着锅炉效率的高低，排烟温度的提高，会直接导致排烟热损失的增加。本文主要阐述在火电厂及工业锅炉中排烟温度对锅炉经济性的影响、影响排烟温度的因素及如何降低排烟温度进行分析。

一、排烟损失的几点分析

1、排烟温度每降低10℃ → 影响ηb: 0.5--0.6 %， bs: 约2.0 g/kwh。

2、排烟氧量每降低1.0% →影响ηb: 0.35--0.45 %，bs: 约1.3 g/kwh。

3、进风温度tk与排烟损失

环境温度每升高10℃，排烟温度升高6--7℃，出风温度升高1.3--1.5 ℃，排烟损失降低约0.1 % (与经验悖反)。夏季锅炉排烟温度升高，来自：①主汽流量增加（q2 增大）②进风温度增加（q2减小）应按20 ℃风温修正排烟温度至较低值；但调节暖风器或再循环升高进风温度，排烟损失是上升的（因环境温度未变）。

4、回转式空预器漏风与排烟损失

冷端：θpy 下降，Trk，q2不变；热端：θpy 下降，Trk下降q2 增加。判断：若送、引风机电流增加，θpy下降、Trk下降——热端漏风。热端漏

风率每上升0.1, 将导致η下降 0.2--0.3% ，bs 上升0.7g/kwh；ε增加将导致bs增加。

二、排烟损失的影响因素

1、烟气容积因素

烟气容积取决于燃料的水分、炉膛过量空气系数及各处的漏风量。

1.1 漏风

漏风指炉膛漏风、制粉系统漏风、烟道漏风，是锅炉排烟温度高的重要原因。炉膛漏风主要指炉顶密封、看火口、人孔门及炉底密封水槽处漏风；制粉系统漏风指备用磨煤机冷风门，档板处漏风；烟道漏风指烟道负压运行外界空气沿炉墙及烟道不严密处漏风。在所有漏风中，尤以炉底漏风影响最大，漏风使排烟容积增大，导致排烟损失q2增加。

1.2 过剩空气系数

衡量锅炉燃烧过程的经济性指标为过剩空气系数α，空气系数α对锅炉燃烧工况及热效率有着重要的影响，空气系数α过大，会使锅炉排出的烟气量增多，将使锅炉排烟热损失增大，引风机、鼓风机电能耗量增加，也会降低锅炉的热效率。因此空气系数α选择合理，会使能量损失减少，获取较高的锅炉热效率，并使锅炉安全运行。当负荷变化时，应适当调整进入炉膛的燃料和空气量，相应的改变燃烧工况。负荷升高时，燃料量增加，空气量增加从而会使排烟温度升高。由于高负荷时炉膛温度高，着火条件好，燃烧稳定，此时可减小过量空气系数，达到减小排烟损失的目的。而低负荷时则应适应减小炉膛负压，以减小漏风，提高炉膛温度，这对稳定燃烧，减少未完全燃烧损失有利。其次，燃料的性质对排烟温度也有很大的影响。

1.3 燃料性质

1.3.1水分对排烟温度的影响

燃料中的水分对燃烧的影响主要是使燃烧着火困难，并降低燃烧区的温度，使煤粉燃尽变得困难。水分对排烟温度的影响：煤中的水份变成水蒸汽，增加了烟气量；水分高，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。一般使用暖风器或热风再循环。一般采用的是加装暖风器，来提高进风温度。但进风温度升高会使排烟温度也升高，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%。

1.3.2灰份对排烟温度的影响：

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著升高，同时灰份高的煤发热量低，在相同负荷情况下消耗的燃料量增加，造成烟气量和流速升高，导致排烟温度及排烟量都会升高，从而降低锅炉效率。

1.3.3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。再次，给水温度的变化对排烟热损失也有影响。给水温度变化时，为适应加热给水热量的变化，燃料量也将改变。当给水温度下降时，加热给水所需要的热量增加，燃料量必然要加大，使炉膛出口温度升高。运行经验表明，给水温度每降低10℃，燃煤量增加

0.65％。而锅炉效率下降5％--6％。高加解列是造成给水温度降低的重要原因，同时也是造成发电厂的效率大副下降的主要原因之一，因此要引起重视。

2、排烟温度因素

排烟温度的提高，排烟热焓值增加，会直接导致排烟热损失的增加。一般排烟温度每升高15--20℃，就会使排烟热损失增加1％。由此可见适当降低排烟温度，有利于提高机组经济性。

2.1 积灰与结焦

受热面的积灰与结焦，会影响受热面与高温烟气的传热效果，使烟气不能被及时冷却，导致排烟温度升高。另外尾部受热面的积灰堵塞，使尾部烟道形成烟气走廊，产生高温度区和低温度区，在低温度区内空气预热器处烟气结露腐蚀管壁，管子腐蚀穿透后又造成空气预热器漏风。送风走短路进入烟道，影响锅炉送风，造成高负荷情况下炉膛缺氧燃烧，引起排烟温度升高。

2.2 燃烧及与运行工况

实际煤种与设计煤种相比，往往有一定偏差，应根据煤质，随时调整锅炉燃烧，确定最佳空气系数和煤粉细度，尽量提高制粉系统温度，同时适当提高顶部二次风的比例，使煤粉充分燃烧。如果二次风送入不合理，可能导致火焰中心上移，或火焰中心偏移和过量空气系数不合理，造成烟气在炉膛内部停留时间过短，烟气与受热面的换热不够充分，从而使排烟温度升高。

三、降低排烟温度的调整措施

由此可见，切实有效地燃烧调整对于降低排烟温度，提高机组经济型是有利的。但实际中排烟温度的降低又受到机组负荷及外界气温的影响，总结实践，燃烧调整降低排烟温度的具体排控制调整措施主要包括以下几个方面：