摘要：该锅炉是上海锅炉厂为燃用无烟煤而设计生产的超高压中间再热循环汽包锅炉，锅炉设计为平衡通风，“TT”型露天布置，四角切圆燃烧，固态排渣方式，钢筋混凝土构架。锅炉出厂设计排烟温度为135.5℃，由于近期我厂进行煤种燃烧改造燃用挥发份高的烟煤，使排烟温度升高，严重影响锅炉效率，所以对降低排烟温度做了可行性探讨。
关键词：煤粉炉；排烟温度；可行性探讨
前言
锅炉的热损失类型有很多种类，其中排烟的热损失对锅炉的效率影响是最大的，约有5%～12%，同时，随着其排烟温度逐渐升高，其排烟的热损失也会跟随不断的增加，一般来说，每当其排烟温度升高10℃，则其排烟损失就会增加0.5%～0.8%，因此，降低锅炉的排烟损失就对锅炉效率的提高以及全厂经济运行和效益有着重要的意义。
1.煤粉炉的排烟温度影响因素
1.1燃煤种类对排烟温度的影响
在煤粉炉使用的过程中，煤是直接作为能源来使用的，煤质量的好坏对其排烟温度也会造成一定的影响。对于不同的煤种类来说，其煤的成分也不同，因此，这也就体现出了不同种类煤的不同排烟特性以及排烟量，这都是和排烟的温度有着密切的关系的。对于煤炭资源来说，其发热量越低，则其收到相应的基水分含量就越多，其就会导致排烟温度的升高，这也就说明燃煤的煤粉炉排烟温度是和其收到的基水分是呈现正比的关系的，和煤炭的发热量是呈现反比关系的。由于煤炭资源的种类是比较复杂的，煤种如果发生变化也会对煤粉炉的排烟温度有很大的影响[1]。燃煤在煤粉炉内的燃烧情况分布如下图所示。
图1 锅炉炉膛纵向空间燃烧组织示意图
1.2一、二次风速、风量对排烟温度的影响
对于一次风的风速以及风量来说，如果其风速高，则其乏气送粉系统所采用干燥剂就需要热风加冷风，当一次风速增加的时候，为了避免磨煤机的出口温度或者排粉机的进口温度计标准要求的范围内，这就需要增加其冷风量，而由于冷风量的增加，炉膛的出口过量系数是不发生变化的，因此，流过其空气预热器热风量就减少了，从而导致了其排烟温度的升高。对于炉风量来说，随着其风量的增加，其炉内的过量空气系数也会随着增大，进而就会造成其各对流的受热面吸热量发生增加，但是流过其各受热面的烟气温降的程度将减小，造成排烟温度的增加。
1.3漏风
漏风情况的发生，对煤粉炉的排烟温度有着很大的影响，对于漏风来说，主要包括制粉系统的漏风、水封烟道的漏风以及炉膛的漏风等，从而造成了煤粉炉排烟温度的升高。随着炉膛以及其制粉系统的漏风，则会造成送风量的下降，而炉膛出口的过量空气系数则是不发生变化的，因此，就会造成空气预热器其传热系数的下降，另外，由于其送风量的下降，也就会造成其空气预热器的出口处热风温度的升高，而空气预热器其传热温压就会下降，这就导致了排烟温度的升高。烟道漏风也会使其排烟温度产生升高，其主要的原因是由于空气预热器的烟道漏风后，会对其烟温产生影响，随着烟温的下降，其传热的温压也会降低，进而使其受热面吸热量产生下降，最后导致排烟温度的升高。
1.4受热面积灰结渣
如果受热面发生积灰结渣的话，则由于积灰结渣的影响，其热导率就会减小，进而就会造成其受热面的热阻增大、传热效果减弱，这样的话就会导致工质吸热的减少，进而造成排烟温度的升高，锅炉的增发量以及锅炉的效率也会降低，面对这样的情况，为了更好的实现其受热面传热效果满足使用的要求，促进其锅炉效率的增加，就需要采取有效的措施来进行其受热面的积灰结渣处理，来提高煤粉炉的工作性能[2]。
1.5其它因素
造成煤粉炉的排烟温度过高的因素有很多，除了上述的因素影响外，还可能会受到送风量、空气预热器热风再循环漏风以及测量元件等因素的影响。对于送风量来说，主要是其送风量和烟气流量之间的影响，尽管在这个过程中，各个对流受热面吸热量得到了增加，但是由于其流过的各个吸热面的热量增加，也就会导致其排烟温度的升高；对于空气预热器热风再循环漏风来说，其就会提高空气预热器的进口温度，排烟温度也会提高；对于测量元件来说，可能会由于其口的烟气温度分布不均匀，温度的测点位置选取的不合理，导致测量的不准确，或者测量元件发生故障，并没有及时进行维护，从而导致温度测量的偏差[3]。
2.降低煤粉炉排烟温度的可行性措施
2.1降低燃煤粉的细度
在煤粉炉的使用中，比较普遍存在的一个情况就是其煤粉的粒径比较大，而煤粉粒径过大，当煤粉在离开燃烧器的时候，会由于没有充分得到点燃着火，就会造成其燃烧火焰中心的上移使排烟温度升高，面对这样的情况，就需要降低其燃煤粉的细度。降低燃煤粉的细度可以从磨煤机来入手，通过改变磨煤机钢球的装载量以及配备不同直径的钢球来减低燃煤粉的细度，另外，还需要对其粗粉分离器进行及时有效的检查，保证其工作具有良好的特性，避免其出现故障而没有达到应用的效果。
2.2降低一次风速以及风量
一次风速和风量对煤粉炉的排烟温度有着很大的影响，因此，在进行煤粉炉排烟温度的降低中，就可以从一次风速以及风量的角度来控制其冷风的含量，进而降低其排烟温度。对于一次风速来说，当一次风速每升高1%，则其排烟的温度就会增加1-1.1℃，一次风速降低则其一次的风压也会降低，这就会导致一次风管的积粉，因此，可以采用一次风速的调平来调节相应的煤粉混合器进行节流孔板设置，使其一次风速在同一层保持相同，同时还可以在煤粉的混合器后管道上来增加相应的节流缩孔，当在进行冷态的一次风调平后以及投粉后，通过调节其节流孔板，可以使其同一层的风管煤粉混合器的管道阻力系数相同[4]。
2.3减少锅炉炉膛漏风度
减少锅炉炉膛漏风度主要就是针对煤粉炉炉膛密封性进行改进，降低漏风的方法是炉本体及制粉系统的捉漏及堵漏工作，在运行时随时关闭炉本体各检查门、检查孔以及制粉系统木块分离器清理口，关闭给煤机手孔，在运行中经常检查捞渣机内水位等，另外，还可以采用一些先进门孔结构来进行漏风的密封处理，这样就可以对一些明显的泄漏部位以及一些过大的空隙地方来进行密封改进，可以有效的提高煤粉炉锅炉的运行负荷。
2.4加强吹灰
在锅炉的烟气侧通向其汽水侧过程中，是一个传热的过程，相应的受热面表面所沉积物具有的导热系数和其它的介质比较来说小得多，因此，其较为那些比较轻的结渣以及积灰就会更加容易造成传热量的下降，所以在运行中要加强吹灰，减少结焦，从而保证其受热面的清洁，来降低排烟温度。对于炉膛中容易发生积灰的地方，则可以定期的安排吹灰工作，每月还可以进行全炉膛以及空气预热器的吹灰，检修维护人员需要做好相应的日常维护工作，确保各个受热面的清洁程度满足使用的要求标准，经过实际探讨，上述方法具有可行性，使排烟温度有所降低，从而提高了全厂的经济效益[5]。
2.5优化锅炉的结构
在煤粉炉使用的过程中，由于其炉膛结构的原因，也可能引起其排烟温度的升高。煤粉炉在使用的过程中，一般都是采用四角切圆的方式进行燃烧，其炉膛喷燃器和OFA喷咀布置如下图所示。
图2 炉膛喷燃器和OFA喷咀布置图
其在使用中，具有良好的燃烧特点，但是面对一些大颗粒的煤炭来说，就会造成其燃烧中心的上移，这也就导致了其排烟温度的升高，因此，也可以从锅炉的结构上进行优化，从其受热面积、传热系数、传热温差等方面来进行优化，尤其可以从受热面积方面来重点研究，但是，由于这直接就涉及到了锅炉炉膛结构的变化，需要付出大量的技术研究来实现的，主要还是需要相关研究设计人员不断进行探索，则其可行性并不是很高。
3.结语
综上所述，通过对135MW煤粉炉排烟温度影响因素的分析，了解到造成其煤粉炉排烟温度升高的因素有很多，面对这些影响因素，为了保证其排烟温度在标准要求的范围内，就需要对降低其排烟温度的措施进行分析，进而判断其措施的可行性，这也是提高煤粉炉性能的必要途径，同时对于煤粉炉性能的完善也有着重要的意义。
参考文献：
[1]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):86-86.
[2]谢建强. 降低300MW燃煤机组锅炉的排烟温度[J]. 中国电业:技术版, 2013(10).120-121.
[3]黄荣华, 马宪国, 张泉根,等. 降低锅炉排烟温度可行性及节能效益分析[J]. 上海节能, 2011(2):28-30.
[4]邵东云, 程谦烨. 关于煤粉炉排烟温度高的原因分析及降低排烟温度措施[J]. 中国科技纵横, 2016(7).
[5]曹炳元. 135MW机组锅炉排烟温度高的原因分析与治理[J]. 中国电力, 2006, 39(4):60-62.
论文作者:吴祥亮
论文发表刊物:《电力设备》2018年第4期
论文发表时间:2018/6/19
标签：排烟论文; 温度论文; 就会论文; 锅炉论文; 煤粉论文; 炉膛论文; 风速论文; 《电力设备》2018年第4期论文;