摘要:锅炉排烟损失是发电厂锅炉各项热损失中最主要的一项，有效降低锅炉排烟温度是提高锅炉热效率的最有效的方法。国家能源集团谏壁发电厂六期2×330MW机组目前排烟温度仍然比设计值高。一般情况下，排烟温度每升高10℃，排烟损失增加0.5～0.8％。排烟温度升高，排烟损失增大，从而导致锅炉效率降低，供电煤耗升高。锅炉排烟温度偏高，严重影响了锅炉运行的经济性，同时对炉后电除尘的安全运行也构成威胁，所以有必要根据设备的具体状况，全面分析造成锅炉排烟温度升高的各种因素，制定出切实可行的措施以达到降低排烟温度，减少排烟损失，提高锅炉效率。
关键词：330MW，排烟温度，制粉系统，受热面
1 基本介绍
锅炉实际运行时，由于制粉系统、炉膛及风烟系统漏风、氧量过大、受热面积灰、给水温度、暖风器投用等原因会造成排烟温度高出设计值较多，造成排烟热损失增大。降低排烟温度对于电厂的节能降耗意义重大，根据我厂设备的具体情况，降低排烟温度，能减少排烟损失，提高锅炉效率，同时提高本机组在同类机组中的竞争力。
目前，六期两台330MW机组分别为#11炉、#12炉，其降低排烟温度的处理方式主要为调整、组织好炉膛内空气动力工况；调整火焰长度，防止火焰贴墙引起结焦；加强对过、再热器等受热面的吹灰以及加强对预热器的吹灰来提高给水和蒸汽在流通过程中对烟气热量的吸收效率，以此降低排烟温度，最终提高机组的经济性。
2 排烟温度对锅炉效率的影响
通过长期观察，发现排烟温度偏高。因为排烟热损失时锅炉各项热损失中最大的一项，一般为送入炉膛热量的6％左右，排烟温度每增加12~15℃，排烟热损失增加0.5％，所以排烟温度是锅炉运行最重要的指标之一。
根据GB10184-88《电站锅炉性能试验规程》的规定：
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（1）
其中，η为锅炉效率，q2为排烟损失，q3为可燃气体未完全燃烧热损失，q4为固体未完全燃烧热损失，q5为散热损失，q6为灰渣物理热损失。
烟热损失主要决定于锅炉排出的烟气容积和排烟温度，排烟损失按下式计算：
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（2）
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其中，.png)
为干烟气带走的热量，.png)
为烟气中所含水蒸气的显热，.png)
为燃料的输入热量，.png)
为燃料燃烧生成的干烟气体积，.png)
为干烟气的平均定压比热容，.png)
为排烟温度，.png)
为送风温度，.png)
为，燃料燃烧生成的水蒸气及相应空气湿份带入的水蒸气体积，.png)
为水蒸气的平均定压比热容。
由式（1）、（2）计算可知，排烟温度每升高10℃，锅炉效率约降低0.5%。
3 锅炉效率对发电煤耗的影响
机组发电煤耗主要决定于汽机热耗率、锅炉热效率和管道效率，计算公式如下：
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（3）
其中，.png)
为发电煤耗率，q为汽轮机热耗率，.png)
为锅炉效率，.png)
为管道效率。
由上式可知，机组发电煤耗与锅炉效率成反比，据计算，锅炉热效率升高1%，发电煤耗约降低3.2g/kWh ~ 3.6g/kWh。
4 排烟温度对发电煤耗的影响
由式（1）、（2）、（3）可以推出排烟温度、锅炉效率、发电煤耗之间的关系，得到以下的排烟温度经济分析图：
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因此，排烟温度对锅炉热效率和煤耗的影响较大，降低排烟温度对于电厂的节能降耗意义重大。
5 排烟温度高的原因
根据现状调查的情况，对排烟温度升高的原因进行了分类，主要原因有漏风、掺冷风量多、受热面积灰、空预器入口温度高及受热面布置等，下面就这几方面作详细的分析讨论。
5.1 炉膛及尾部烟道漏风
炉膛漏风及烟道漏风是排烟温度升高的主要原因之一，是与运行管理，检修及设备结构有关的问题。对于负压工作下的锅炉，外界冷空气通过锅炉的不严密处漏入炉膛以及其后的烟道中，致使烟气中过量空气增加，漏风使排烟损失增大不仅是使它增大了排烟面积，而且也使排烟温度升高。这是因为漏入烟道的冷空气会使漏风点处排烟温度降低，从而使漏风点以后所有受热面的传热量都减少，故使排烟温度升高。漏风点越靠近炉膛此影响越大。
为减少锅炉炉膛漏风对排烟温度的影响，采取以下措施：
（1）经常检查各关断门之间的密封程度，应保证块门不变形。
（2）经常检查炉膛关火孔，炉墙，若发现漏风应及时联系检修处理。
5.2 制粉系统和一次风中掺入冷风过多
不同的负荷段应选择合适的制粉系统运行方式。当负荷低时，可以停用A磨煤机或者E磨煤机，否则低负荷时五台磨煤机均运行时会使一次风中惨入冷风过多，使预热器处烟气吸热量减少，导致排烟温度升高。同时制粉系统方式选择不合理时火焰中心会升高，锅炉热负荷在炉膛较高位置处集中，从而导致排烟温度升高。
5.3 受热面结构原因
锅炉设计时，对炉膛沾污系数估算不准，使受热面布置不合理，或者结构原因造成受热面吸热不佳，导致空气预热器入口烟温偏高，从而使排烟温度升高。
5.4 受热面吹灰效果不好
锅炉水冷壁受热面、再热器、过热器和省煤器的结焦和积灰影响了受热面的换热效果，使得烟气温度在炉膛、水平烟道以及省煤器处吸收降低，使得到达空气预热器入口处烟气温度较高，从而使排烟温度升高。
针对锅炉受热面存在的积灰和结焦的情况，采取以下措施：
（1）每班定期对锅炉受热面进行吹灰。
（2）合理掺烧煤种，减少烟气中灰含量。
（3）对易积灰的受热面，比如省煤器、预热器，根据积灰情况适当提高吹灰次数。
（4）及时调整，组织好炉内的空气动力工况，四角切圆直径、位置合适，防止缺氧燃烧、火焰贴墙等引起结焦。
6效果检查及效益分析
经过全单元人员努力，采取以上措施,使得排烟温度有了明显下降，机组的经济效益得到提高。2016年，机组负荷率虽然不高，但排烟温度有一定程度的降低，可以降低2至3℃。
6.1经济效益：
采用合理掺烧煤种和定期对锅炉受热面吹灰的方式对#11、#12炉进行调整一般可以降低排烟温度3℃，折合降低煤耗0.18 g/(kWh)。以单台300MW机组年发电量20亿度电，一吨煤700元计算，#11机组年经济效益为：
0.18*2000000000*700/1000000=25.2万元
6.2社会效益：
通过合理的煤种掺烧有效的降低空预器后的排烟温度，相当于减少了工况下烟气量，且改善了烟气粉尘的特性，能有效降低粉尘的比电阻，从而更利于后级电除尘器的荷电，提高收尘效率，降低粉尘排放。为当前热门的治霾工作作出贡献。
参考文献:
（1）范从振.锅炉原理.水利电力出版社，1986,5.
（2）火力发电实用技术手册.辽宁科学技术出版社，1989,3.
论文作者:傅乃有,许海燕,苏航
论文发表刊物:《电力设备》2019年第24期
论文发表时间:2020/4/30