摘要：火力发电行业的耗能量一度位居各行业之首，为了实现火力发电行业的可持续发展，国家及社会越来越关注火电机组的节能减排。锅炉排烟温度的高度直接关乎到火电机组的安全性与经济性，其中供电煤耗升高及锅炉效率降低皆由锅炉排烟温度过高所致。由此可见，降低锅炉排烟温度是火电机组节能降耗、锅炉运行安全经济的必要要求。基于此，本文首先对锅炉排烟温度高的原因进行分析，同时提出对应的优化措施，以期实现我国火力发电行业的可持续发展。
关键词：锅炉；排烟温度；措施
1前言
在当前电厂生产过程中，煤粉炉应用较为广泛，这主要在煤粉炉运行过程中，煤被破碎成细小粉末后，其比表面积增加，这也使煤粉与空间接触面积增加，煤粉燃烧强度得以提高。在煤粉炉运行过程中，排烟温度高是影响锅炉燃烧效率的最主要因素。因此需要采取有效措施来降低锅炉排烟温度，可以通过增加炉膛容积、降低成燃烧温度等来降低锅炉受热面的温度，从而使排烟温度能够降低。也可以通过增加各级受热面、省煤器、空气预热器等的面积来降低烟气温度。部分理论上的措施在实际应用过程中具有较大的难度，因此需要针对实际锅炉运行中排烟温度的具体原因来采取具有针对性的技术和管理措施，确保使电厂锅炉排烟温度能够降下来，提高电厂锅炉运行的经济性。
2排烟温度高的原因
在理论分析与总结现场经验的基础上，对排烟温度升高的原因进行了分类，造成排烟温度升高原因主要有漏风，冷风量多，受热面积灰，空预器入口空气温度高及受热面布置原因等，下面就这几方面原因做详细的分析讨论。
2.1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。炉膛漏风主要是指炉顶密封，看火孔，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风门，挡板处漏风；烟道漏风指氧量计前尾部烟道漏风。
2.2冷风量多，目前国产锅炉机组，往往在设计时认为进入炉膛的风量中，除炉膛及制粉系统漏风外，都是通过预热器的这一概念所造成。实际上制粉系统在运行时，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。
2.3受热面积灰指锅炉受热面积灰，结渣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，从而导致排烟温度升高；空气预热器堵灰则使空气预热器传热面积减少，也将使烟气的放热量减少，使排烟温度升高。
2.4空预器入口风温高，在夏天，空气预热器入口风温高，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，是难以克服的，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，必须投入暖风器，来提高排烟温度，这样，辅气损失会增大，所以要根据环境温度变化的规律，综合考虑设计布置受热面。
2.5锅炉运行调整中火焰中心上移，使炉膛出口温度升高，导致排烟温度升高，长期高温运行使锅炉过热器管壁产生变形和破损。
2.6煤种变化挥发份，热值，灰份，含量的不同时锅炉温度升高也会导致排烟温度的升高影响锅炉运行安全。例如：尾部烟道二次燃烧等。
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3降低电站锅炉排烟温度的措施
3.1减少炉膛漏风
这要求一方面炉膛的密封要好，采用先进的门孔结构，改进油枪、炉膛熄火保护等明显泄漏处和改进炉膛渣斗与机械出渣处的过大空隙。另一方面应当提高运行负荷水平。
3.2合理地降低一次风率
一次风率减少，制粉系统的通风量减少，通风量减少虽然使磨煤机出力减少，但减少不多，而每公斤磨煤量的干燥剂量下降，在保证蒸发每公斤燃料水分所需的热量不变下，这时就需要有较高的干燥剂初温，因此可使掺冷风量减少，同时制粉系统的漏风量也将随通风量的减少而降低，从而降低排烟温度。
3.3投用乏气再循环
投用制粉系统的乏气再循环可使干燥剂量减少，乏气再循环的使用，实质上是降低一次风率，因此乏气再循环对进入制粉系统的影响与一次风率变化的影响相同。
3.4结构方面的措施
锅炉排烟温度的升高也可以看作是运行工况条件下受热面的传热量不够造成的，传热量与受热面的传热系数、传热温差和受热面的面积有关。提高传热系数、传热温差不大可能，应当设法增加传热面积，并且面积增加的受热面越靠近炉膛，其降低排烟温度的效果越不明显。这是因为受热面的面积增加以后，该级的传热量增加，出口烟温降低，下一级受热面的传热温差减少，传热量会相应减少，使出口烟温下降的幅度比进口烟温降低的幅度小，最终导致排烟温度降幅减小。所以比较可行的方案是合理地增加低温受热面（省煤器或空气预热器的面积），如将光管省煤器改为鳍片式省煤器等。
3.5完善受热面的吹灰
当受热面积灰、结渣和结垢时会使传热减弱，排烟温度升高。因此，应及时吹灰打渣和清除结垢，保持受热面内外清洁，以降低排烟热损失。影响锅炉结焦的三个主导因素是：煤灰的熔点（或称煤灰的特性）、炉膛燃烧区温度和炉内煤灰的输运特性。煤灰的熔点是燃煤固有的特性，是无法改变的现实，避免或改善锅炉结焦主要集中在改善炉膛燃烧区温度和炉内煤灰的输运特性两方面。炉内煤灰的输运特性，主要是煤粉射流及其燃烬产物煤灰在炉膛流动的速度，改善炉内煤灰的输运特性的办法多是设法降炉内气流的运动速度：而炉膛燃烧区温度不但与燃煤的发热值和挥发份有关，也与热风温度有很大的关系，热风温度高即意味着燃烧区温度高。对于挥发份较低的难燃煤种如烟煤和无烟煤，提高热风温度后燃烧区温度上升，有利于促进入炉煤粉的完全燃烧；但是对于高挥发份、易结焦的褐煤，提高热风温度后燃烧区温度上升却会使锅炉结焦的倾向增加。
4结论
煤在锅炉燃烧产生的各项损失中，排烟热损失所占的比例较大，是影响电厂煤耗高低的重要因素之一。工业锅炉排烟温度的高低直接影响到排烟热损失，该项热损失是锅炉的一项主要热损失，约占输入能量的5～12%，占锅炉热损失的60%～70%。该项热损失不仅带走大量热量，且污染环境。一般情况下，排烟温度每降低12～15度，排烟热损可减少1%，节约燃料1%。我国许多电站锅炉的排烟温度高于设计值，约比设计值高20～50度。所以，降低排烟温度对于节约燃料、降低污染也具有重要的实际意义。
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论文作者:杨帆
论文发表刊物:《电力设备》2018年第29期
论文发表时间:2019/3/26
标签：温度论文; 排烟论文; 锅炉论文; 炉膛论文; 预热器论文; 制粉论文; 煤灰论文; 《电力设备》2018年第29期论文;