摘要：某1000MW超超临界机组运行期间排烟温度高于设计值，本文主要介绍了造成排烟温度高的原因和改造方案。通过技术措施来降低排烟温度，提高锅炉效率，保证锅炉运行的安全性和经济性。
关键词：锅炉；排烟温度；
ABSTRACT: The exhaust gas temperature is higher than designed on a supereritical boiler in one 1000MW powerplant during the running．The reasons and modification scheme of high exhaust temperature are introduced in this paper．Reducing the exhaust temperature and raising the boiler efficiency through the technical measures can ensure the safety and economy of boiler operation．
KEYWORDS: boiler;exhaust temperature;
0 概述
国家电投平顶山发电分公司#1炉为东方锅炉厂制造的1000MW超超临界参数变压直流炉，锅炉型号为：DG3000/26.15-Ⅱ1，采用对冲燃烧方式、风冷钢带干式除渣、单炉膛、一次再热、平衡通风、露天布置、全钢构架、全悬吊结构Π型布置。制粉系统采用冷一次风机正压直吹式，磨煤机为北京电力设备厂生产的ZGM133N型中速辊式磨，共6台磨煤机，5运1备，设计煤粉细度R90=22%。锅炉排烟热损失一般为5％～12％，占锅炉热损失的6％～7％。
1.现状及影响
国家电投平顶山发电分公司#1炉排烟温度现状：BRL工况下空预器出口设计排烟温度为122℃，而我厂满负荷工况下空预器出口温度达127-145℃，明显偏高。
锅炉排烟温度每降低1℃，煤耗将降低0.188g/kwh。因此降低锅炉的排烟温度对降低供电煤耗，提高经济效益有明显的效果。一般情况下．排烟温度升高10～15℃，排烟损失增加l%。我厂锅炉设计排烟温度为122℃，实际排烟温度较设计值高10—20℃左右，严重制约了锅炉热效率的提升。
2.排烟温度高原因分析
2.1煤质及挥发分对排烟温度的影响
2.1.1 煤质对排烟温度的影响
在煤的成分中，煤的低位发热量和水分含量对排烟温度的影响最大，这两个因素的变化会使烟气的物理特性发生显著变化，从而影响到锅炉内的各个受热面的传热情况，最后对排烟温度产生影响。
2.1.2 挥发分对排烟温度的影响
煤质挥发分越高，析出越容易，煤粉越容易燃烧，着火点越靠前，相对燃烧时间越短，炉膛出口温度降低，排烟温度降低；反之挥发分越低，燃烧滞后，炉膛出口温度升高，排烟温度升高。
2.2飞灰沉积及环境温度对排烟温度的影响
2.2.1 飞灰沉积对排烟温度的影响
飞灰沉积会使烟气与受热面之间的传热热阻增大，传热系数降低，烟气的传热量减小，排烟温度升高。
2.2.2 环境温度对排烟温度的影响
锅炉排烟温度随着环境温度的升高而增加。经计算得到，环境温度每升高5．6℃，锅炉排烟温度约升高3．69℃。随着环境温度升高，虽然排烟温度有所升高，但锅炉效率反而有所升高。这主要是因为排烟损失的计算不仅与排烟温度有关，也与环境温度有关，随着环境温度的升高，尽管排烟温度有所增加，但排烟温度的增加小于环境温度的升高值，使得锅炉排烟损失反而降低，因此锅炉效率增加。
2.3锅炉漏风及一次风掺冷风对排烟温度的影响
2.3.1 锅炉漏风对排烟温度的影响
在锅炉运行中．漏风会使排烟容积增大，并使漏风点之后传热性能减弱，而炉膛下部的漏风还会使排烟温度升高，从而增加热损失。这是因为漏入的冷空气使漏风点处的烟气温度降低，从而使漏风点后受热面的传热量减少，排烟温度升高，漏风点越靠近炉膛影响越大。而当冷空气漏入炉膛，还会使炉膛火焰中心位置升高，从而使排烟温度升高，并促使汽温升高。
2.3.2 一次风掺冷风对排烟温度的影响
在磨煤机入口前掺入的冷一次风比例越大，即流过空预器进行换热的风量降低，引起排烟温度升高。同时，磨煤机出口温度低，使进入炉膛的风粉混合物温度降低，燃烧延迟，也会造成排烟温度升高。
3.降低排烟温度的措施
3.1 保持受热面清洁
1)对受热面及时进行吹灰，以保证锅炉稳定经济运行。
2)在合理位置安装画面检测系统，当积灰影响到设备运行时，就发出警报。
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3)锅炉吹灰时注意吹灰效果的同时，还要考虑对受热面的冲刷，建议对吹灰区域进行喷刷以预防吹灰冲刷和磨损，同时进行锅炉优化燃烧调整，缓解锅炉结焦和积灰。从而达到保护受热面，提高换热能力，降低排烟温度。
3.2 降低一次风率，提高一次风温
一次风率对排烟温度有很大的影响，因此通过降低一次风率，降低锅炉掺烧冷风量， 可以达到降低排烟温度的目的。但一次风率降低会使一次风速降低，造成一次风管内积粉，燃烧器结焦烧损。为此，可采用减小一次风管径，缩小一次风流通面积的办法，以保持较高的风速。
提高一次风温，同样可以降低锅炉掺烧冷风量，降低排烟温度。但一次风温提高，会导致燃烧器着火提前，燃烧器结焦、烧损、炉膛结焦。为此应对燃烧器进行改造，缩小一次风喷口尺寸，改变一、二次风喷口布置形式，改变配风形式，或采用浓淡相煤粉燃烧器，改善炉风燃烧，防止结焦，从而实现提高一次风温减低排烟温度的目的。
3.3 减少锅炉漏风
3.3.1减少炉膛及制粉系统漏风
在锅炉停机检修中，重点检查人孔门、看火孔、炉顶密封等处是否有漏点。炉墙保温棉质量要可靠，有良好的保温效果。尤其对于炉墙周围一些诸如热控测点孔、点火枪孔等开孔处要特别注意防止漏风。制粉系统应重点检查各个连接法兰密封、膨胀节处密封是否完好。锅炉检修后，要做空气动力场试验，给运行人员提供合理的配风方式，控制火焰中心不上移。运行中经常检测氧量准确性，通过改善过量空气系数以及燃烧调整有效降低空气预热器入口的烟温，从而有效地降低空气预热器的出口烟温。
3.3.2减少烟道漏风
大小修中要重点检查烟道、风道铁板是否有漏风点；膨胀节是否磨通漏风；连接法兰是否严密。对于预热器出口烟道，应考虑用铸石等方法防磨处理。机组大小修中，要做鼓风试验，以确保烟风道漏点能及时被发现并消除。
3.4 运行人员优化运行方式加强调整
1）制粉系统优化运行
对于在运行中的制粉系统，在保证安全的情况下，应该尽量少用冷风，多用热风，尽可能保持较高的磨煤机出口温度。当燃用发热量低的煤时，应使用下层制粉系统并且保持较细的煤粉细度，否则燃烧不充分，会使飞灰含碳量增加，燃烧不完全损失增大，从而导致排烟温度升高。当燃用发热量高的煤时，在保证充分燃烧的情况下使用上层制粉系统。有时煤中硫分高，会导致炉膛结焦严重，会使灰的熔点降低。若此时锅炉运行的负荷较高，那么炉膛温度也会很高，若选择的制粉系统运行方式不合理，则极容易发生炉膛结焦，从而使火焰中心上移，排烟温度升高，排烟损失增大。
2）一、二次风配比及制粉用热风量应合适。运行中一次风与二次风的配比是以进入炉膛的一次风量能满足挥发分的燃烧为原则，一次风量和一次风速过高都对着火不利。因为，当一次风量增加时，煤粉气流加热到着火温度所需的热量就会增加，着火点推迟。当一次风速高时，着火点靠后；但是，一次风速过低，易造成一次风管堵塞，还可能烧坏燃烧器。一次风温高，煤粉气流达到着火点所需热量减少，着火点提前。二次风混入一次风的时间也要合适，如果在着火前混入，则着火延迟；如果过迟混入，则着火后的燃烧缺氧。二次风一下子全部混入一次风对燃烧也是不利的，因为二次风的温度大大低于火焰温度，大量低温的二次风混入则会降低火焰温度，甚至造成熄火。
3）选择合适的过剩空气系数，避免进入锅炉风量过大
在满足燃烧的情况下，应尽量减少过剩空气量。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最小。当负荷变化时，要及时调整过量空气系数。在保证锅炉安全燃烧的情况下，应尽量降低过剩空气系数，以便降低排烟损失，降低厂用电率。当负荷发生变化时，运行人员应及时进行调节，使风量与燃料量相匹配。
4. 经济效益分析
（1）降低#1炉的排烟温度后，发电煤耗大幅降低，提高了机组运行的经济性。
（2）减少了一次能源的消耗。
（3）减少了氮氧化物、硫氧化物的排放量，为社会奉献了更多的清洁能源。计算公式如下：
二氧化硫减排量（吨）=1.7×燃煤量×硫份×综合脱硫效率=1.7×5522274.7×0.46%×94.8% =40938.61吨。
氮氧化物减排量（吨）=1.63×B×(N×β+0.000938）=1.63×5522274.7×(0.9%×25%+0.000938)=28696.17吨。
参考文献：
[1]邵青伍，冯晓君．电厂锅炉排烟温度高的原因及处理措施[J]．内蒙古科技与经济，2008(4)：124．
[2]吴宝光．浅析锅炉排烟温度高影响因素[C]．第三届全国火力发电厂锅炉专业技术交流研讨会．
[3]黎云库．锅炉排烟温度高的原因分析及运行中采取的可行性措施[J]．科技创新导报，2008(29)：86．
作者简介：
李志业（1981-），男，河南平顶山人，工程师，本科学历，工科学士学位，从事火力发电厂运行及管理工作。
杜洪利（1982-），男，河南平顶山人，工程师，本科学历，工科学士学位，从事火力发电厂运行及管理工作。
张朝培（1984-），男，河南平顶山人，工程师，本科学历，工科学士学位，从事火力发电厂运行及管理工作。
论文作者:李志业,杜洪利,张朝培
论文发表刊物:《电力设备》2017年第13期
论文发表时间:2017/9/22
标签：温度论文; 排烟论文; 锅炉论文; 炉膛论文; 制粉论文; 结焦论文; 风量论文; 《电力设备》2017年第13期论文;