锅炉排烟温度升高的原因及防范措施

  ,刘新宇  

摘要：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。排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，一般是送入炉膛热量的6%，排烟温度每增加12~15℃，排烟热损失就增加0.5%。所以排烟温度是锅炉运行最重要的指标之一。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。锅炉设备运行的经济性和安全性造成极大影响，尤其排烟损失占7%-8%左右。

关键词：锅炉、燃烧、氧量、排烟温度

一、原因分析：

一、 锅炉排烟温度高的原因分析

1、 炉膛火焰中心高

在相同的负荷及其它条件不变的情况下，炉膛火焰中心高度越高，排烟温度越高。

2、 一次风管的风压高

在相同的负荷下，一次风管风压高，风速过大，风煤混合不良，影响煤粉的正常燃烧，使燃烧延迟，使火焰中心上移，排烟温度升高。

3、通风量大

无论在何种情况下，风量过大、氧量过高，都会使排烟温度升高，烟气量增加，使锅炉效率下降。正常情况下，随着炉膛出口过量空气系数的增加，排烟温度升高。过量空气系数增加后，虽然烟气量增加，烟速提高，对流放热加强，但传热量增加的程度不及烟气量增加的多。可以理解为烟速提高后，烟气来不及把热量传给工质就离开了受热面。

4、 磨煤机出口温度低

磨煤机出口温度低可使进入炉膛的风煤混合物温度降低，燃烧延迟，排烟温度升高。当燃用低热值煤气时，由于炉膛温度降低，炉膛内辐射传热减少，低热值煤气中的非可燃成分，主要是N2、CO2、H2O较多，使烟气量增加，所以排烟温度升高。同时，燃料中水分对燃烧的影响主要是会使燃烧着火困难，并降低燃烧区的温度，燃料可能无法充分燃烧。燃料中水分每增加5%时，由于热损失会使锅炉热效率下降0.5%左右。

5、 煤粉细度不够

煤粉细度过粗，达不到经济细度，导致炉膛着火延迟，使火焰中心升高，排烟温度升。

6、 四管结垢

省煤器，水冷壁，过热器，再热器，管内壁结垢影响传热效率，导致排烟温度上升。

受热面结渣、积灰。无论是炉膛的水冷壁结渣积灰，还是过热器、对流管束、省煤器和预热器积灰都会因烟气测的热阻增大，传热恶化使烟气的冷却效果变差，导致排烟温度升高。

 7 、锅炉吹灰不及时

受热面的积灰使烟气与受热面之间的传热热阻增加，传热量减少；炉膛蒸发受热面积灰将会使炉膛内的辐射换热减小，导致炉膛出口烟气温度升高，使得对流区间的受热面的温度升高，汽温随之升高；而处于水平烟道和尾部烟道中的受热面区域积灰，可直接使该处的烟气温度升高，受热面的传热效率降低。可见不管是炉膛区域还是对流区域的受热面的积灰均会导致锅炉排烟温度升高。

二、 降低锅炉的排烟温度的技术措施

1 、降低炉本体漏风，减少一次风中冷风含量

炉本体及制粉系统漏风是排烟温度升高的主要原因之一，在炉膛出口过量空气系数不变的情况下，炉膛及制粉系统漏风将使送风量下降，空气预热器的传热系数下降。

送风量下降又使空气预热器出口热风温度升高，传热温压下降。传热系数及传热温压的下降均使空气预热器的吸热量降低，导致排烟温度升高。另外，空气预热器前部的烟道漏风也使烟温下降，传热温压降低，使受热面的吸热量下降，排烟温度升高。所以因采取有效措施，降低本体漏风。对于制粉系统处于运行状态下，尽量减少冷风用量，增加热风用量。在保证安全的前提下保持较高的磨煤机出入口温度。

采用合理的一次风速。制粉系统乏气使用的干燥剂为热风加冷风，当一次风率增加时，为控制磨煤机出口温度不超限，必然使冷风量增加，这样，在炉膛出口过量空气系数不变的前提下，流过空气预热器的热风量将减少，排烟温度升高。降低一次风率的方法是随负荷不同而增减燃烧器。停用部分燃烧器后，不仅可减少一次风率而且能使火焰集中而且火焰中心降低，对于低负荷这样做也能起到稳定燃烧的作用，停用燃烧器的顺序应自上而下。

2 、降低炉膛火焰中心高度

2.1、 提高单台磨煤机的出力：在相同的负荷下，尽可能提高的出磨煤机力，减少磨煤机运行台数，尽量使上层的不投入，降低炉膛火焰中心。

2.2、 合理提高磨煤机出口温度：提高磨煤机出口温度，这不仅能加强空气预热器换热的效果，还可以使进入炉膛的风粉混合物温度提高，有效的降低排烟温度。磨煤机出口温度提高10℃，可降低排烟温度2℃左右。考虑制粉系统的安全，将运行磨煤机的出口温度严格控制在80℃左右。

2.3、 合理减少锅炉通风量：合理减少锅炉通风量，应加强对以下几个方面的监视和调整，①保持较低的氧量：3.0～3.5，维持低氧燃烧，一方面可以减少氮氧化物的生成；降低尾部烟道腐蚀，减轻了排放烟气对环境的污染；另一方面还可以减少吸、送风机电耗，节约厂用电；②及时关闭炉膛火焰观察孔。在实际运行中，炉膛的负压很不稳定，波动较大，炉膛的火焰观察孔经常被鼓开。运行人员加强巡回检查，发现异常情况及时进行处理。

2.4、 加强对锅炉受热面的吹灰

实践证明加强锅炉受热面的吹灰工作是降低排烟温度的最有效措施。加强受热面的吹灰工作，特别是过热器、再热器部分以及省煤器部分。

3、注意给水温度的影响

当锅炉给水温度降低时，主给水将增加在省煤器处的吸热量，燃料量不变时，排烟温度会降低，但如果保持锅炉蒸发量不变，由于主给水温度下降，蒸发受热面所需热量增大，为了维持负荷、主汽温度正常，就需要增加燃料量，使锅炉各部烟温上升，受到给水温度下降和燃料量增加两方面影响，最终导致排烟温度还会上升。

4、降低炉本体漏风，减少一次风中冷风含量，炉本体及制粉系统漏风是排烟温度升高的主要原因之一，在炉膛出口过量空气系数不变的情况下，炉膛及制粉系统漏风将使送风量下降，空气预热器的传热系数下降。送风量下降又使空气预热器出口热风温度升高，传热温压下降。传热系数及传热温压的下降均使空气预热器的吸热量降低，导致排烟温度升高。另外空气预热器前部的烟道漏风也使烟温下降，传热温压降低使受热面的吸热量下降，排烟温度升高。

三、采取措施及解决方案

通过对锅炉排烟温度高的原因进行分析，得出了操作过程中降低锅炉排烟温度的具体措施：①在保证炉膛不结焦的情况下，应尽量采取低氧燃烧；②保持合理的磨煤机运行及磨煤机出口温度；③减少制粉系统及炉膛本体的漏风，炉膛的漏风不仅使得锅炉的排烟温度升高，而且增加了风机的耗电率；④加强锅炉受热面的吹灰工作，特别是水平及尾部烟道，这些是炉本体容易积灰的地方。

参考文献：

[1] GB/T 10184－1998，电站锅炉性能试验规程[S]．

[2] 翟培强，环境温度变化对锅炉效率影响[J]．华中电力，2005，(2)．

[3] DL/T 5240－2010，火力发电厂燃烧系统设计计算技术规程[S]．