论文部分内容阅读
摘 要：电站燃煤锅炉排烟温度高是导致锅炉排烟热损失的主要原因，进而对锅炉机组运行安全性和经济性造成了影响。为此，本文首先分析了电站燃煤锅炉排烟温度高原因，其次分析了电站燃煤锅炉排烟温度高控制措施及预防措施，旨在为电站燃煤锅炉排烟温度高问题的解决和预防提供参考，进而提高电站燃煤锅炉运行性能和质量。
关键词：电站燃煤锅炉;排烟温度高原因;控制措施
引言：据统计，锅炉排烟热损失占据了锅炉热损失的60-70%，减少锅炉排烟热损失不但能够降低锅炉机组运行成本，还能够实现节约资源、保护环境的目标。锅炉排烟温度升高10℃，锅炉排烟热损失会增加0.5%-0.8%，由此可见，减少锅炉排烟热损失的根本方式是降低锅炉排烟温度，这需要电站分析排烟温度高原因，并且采取解决和预防方式。
1.电站燃煤锅炉排烟温度高原因分析
1.1燃烧煤质量较低
不同煤种的质量不同，如果燃煤质量较低，燃煤的水分便会较多，在燃烧过程中释放的有效热量便会减少，但电站燃煤锅炉的负荷是固定的，此时想要达到供电要求，便需要增加燃煤量，进而增加送风量，相应的燃煤产生的烟气流量便会增加，进而提高排烟温度;此外，燃煤水分在吸收热量会转换为水蒸气，同样会增加燃煤烟气流量，进而提高排烟温度。如果燃煤质量较低，燃煤的灰分便会较多，燃煤燃烧便会延迟，锅炉内火焰便会上移，烟气在锅炉内停留时便会缩短，锅炉内的辐射换热量便会降低，进而提高排烟温度[1]。
1.2磨煤机掺加风量较大
为了确保电站燃煤锅炉及整个发电系统的安全运行，锅炉中各个部件的运行温度都需要被控制在合理范围内，例如，磨煤机出口温度便需要控制在较低范围内，因此磨煤机入口位置处会掺加一部分冷风，以此来降低磨煤机出口温度，但如果掺加风量较大，便会降低空预器风量，进而导致排烟温度升高。此外，如果冷风和热风混合进入磨煤机，风道内便会出现风速和温度分布不均匀的情况，甚至会产生涡流，这些会降低风量测量准确程度，一旦操作人員无法掌握风量，更加容易导致掺加风量较大问题，进而导致排烟温度升高。
1.3锅炉存在漏风问题
锅炉漏风是导致电站燃煤锅炉排烟温度高的主要原因之一，常见的漏风位置有制粉系统、烟道、炉膛，常见的漏风原因有锅炉构造不合理、锅炉日常维护不到位、锅炉检修不科学等[2]。具体来讲，制粉系统漏风不但会增加锅炉排烟温度，还会降低磨煤机运行效率;烟道漏风分为垂直烟道漏风和水平烟道漏风两种，不同漏风位置对排烟温度升高程度的影响不同，导致的锅炉排烟热损失也不同;炉膛漏风会导致冷空气的进入，降低炉膛运行温度，导致火焰上移，增加燃煤烟气流量，进而提高排烟温度。
1.4空预器温度较高
空预器温度较高这一问题主要发生在夏天温度较高的环境下，因为空气温度的提高会增加空气预热器入口风温度，降低空气预热器传输空气的温差，降低电站燃煤锅炉烟气放热量，进而提高排烟温度。此外，空预器温度提高会减少制粉系统对热风的需求量，减少空预器内的一次性流过风，进而提高排烟温度。并且导致空预器温度较高的原因普遍为环境因素，是不可避免的，如果电站为了降低空预器温度而选择增加受热面，到冬天时则会导致空预器温度较低问题。
1.5受热面结构不合理
受热面结构不合理属于电站燃煤锅炉自身的结构问题，会对排烟过程的传热效率效率造成不利影响，进而提高排烟温度。常见的受热面结构不合理表现有受热面面积较小、位置不合理、结构不符合排烟走向等，这都些都会降低锅炉的传热量，减小锅炉的传热温差和传热系数，影响锅炉进行正常的热能转换，进而提高排烟温度。
1.6受热面清洁不到位
在燃烧过程中会产生一定量的烟气，烟气中会携带一定量的烟尘和结渣，如果锅炉受热面存在质量缺陷、腐蚀、磨损等问题，烟尘和结渣便会在受热面堆积成灰层，提高受热面的热阻，降低受热面的传热效率和换热系数，减小烟道内蒸汽与烟气的热传量，进而提高排烟温度[3]。锅炉受热面清洁不到位还体现在烟道尾部存在污垢上，这同样会对受热面的传热效率造成影响，进而提高排烟温度。此外，排烟温度提高后，锅炉自身为了维持负荷稳定，需要增加燃煤量，会进一步增加烟尘和结渣量，进一步降低受热面的清洁程度，进而陷入到恶性循环中。
2.电站燃煤锅炉排烟温度高控制措施
2.1确保燃煤质量
燃煤质量是影响电站燃煤锅炉排烟温度的重要因素，为此，电站需要尽量确保燃煤质量，这不但能够降低排烟温度，还能够为电站经济效益提供有效保障。具体来讲，电站需要加大对燃煤质量的检查力度和燃煤类型的筛选力度，对燃煤进行水分、灰分占比检验，结合检验结果确定燃煤质量，并且尽量选择水分、灰分含量较低的燃煤类型;燃煤类型的选择还需要结合锅炉运行的其他影响因素及需求，如锅炉类型及结构、锅炉燃煤充分程度、排烟温度降低需求等，这样才能够真正确保燃煤质量，从源头上规避排烟温度较高问题。此外，电站需要在排烟温度得到有效控制的基础上，尽量选择造价较低的燃煤类型，以此来确保经济效益。
2.2减少磨煤机一次风量
第一，磨煤机出口温度之所以要被控制在一定范围内，是为了避免燃煤出现挥发分爆燃情况，但如果燃煤的挥发分较高，电站则可以适当提高磨煤机出口温度，同时也可以适当减少磨煤机一次风量;据统计，磨煤机出口温度每提高1℃，排烟温度可以降低0.75℃左右。第二，电站可以适当增加一次风风粉混合物温度，前提是不会对制粉系统及炉膛的安全运行造成影响，这样便能够适当减少磨煤机一次风量[4]。第三，电站需要科学进行一次风风粉配比，定定期测量磨煤机风速，校验风量测量设备，以此来降低一次风风量测量的误差，进而合理控制磨煤机一次风量。
2.3避免锅炉漏风问题
针对制粉系统漏风问题，操作人员需要认真检查系统内各个连接法兰的紧密程度、膨胀节位置处的密封程度、回粉管锁气器的稳固程度、一应设施防爆膜及检查口的密封程度，及时发现并处理漏风问题;如果由于运行需求需要关闭木块分离器清理口，则需要确保冷风门的密封程度，必要情况下可以参照煤种的挥发程度增加磨煤机出口温度，并且关闭一次风挡板。针对烟道漏风问题，操作人员需要确定关闭烟道上的入孔门;一旦出现漏风问题，在锅炉停止运行后，检查并封堵漏风墙体。针对炉膛漏风问题，操作人员需要严格监管锅炉运行过程，确定关闭看火孔和打焦口，保持炉底水封良好，一旦出现水封损坏、落焦、拉渣等问题，需要及时为锅炉补充水分，同时关闭端门;在锅炉停止运行后，检查具体的漏风位置，并进行彻底封堵。 2.4控制空预器温度
空预器温度较高问题的解决方式较少且较为单一，电站只能通过有限的空预器温度控制方式来降低空预器温度，例如，可以选择在空预器周边安装一定遮阳设备来预防空预器被太阳直接照射，以及通过物理降温方式降低空预器温度[5]。此外，需要注意的是，空预器温度控制不但体现在高温控制上，也体现在低温控制上，为了避免空预器温度过低，电站可以选择在空预器周边安装一定暖风设备来提高空预器温度，以此来避免排烟温度过低;此外，还可以结合季节及温度的变化，来选择不同的受热面设置方式，此方式执行难度较大，但是空预器温度控制效果较好。
2.5完善受热面结构
在不购置新锅炉的情况下，想要完善受热面结构只能应用增加受热面面积的方式，以此来提高传热量，降低排烟温度。但是加受热面面积不能随意进行，而是需要经过精确设计，增加的受热面面积需要与炉膛保持一定距离，否则当烟气经过受热面时，传热量便会出现提高幅度较大的情况，尽管能够有效降低排烟温度，但是当烟气经过下一级受热面时，传热量温差便会降低，进而导致传热量降低，最终经过排烟口的烟气还是会存在温度较高的问题。为了在规避上述情况的前提下，完善受热面结构，电站可以选择单纯增加低温受热面面积的方式，例如，在锅炉结构中安装空预器或省煤器，以此来真正实现降低排烟温度的目标[6]。
2.6做好受热面清洁工作
第一，电站需要合理应用受热面吹灰设备，通过吹灰设备来清洁烟道、过热器等设施，以此來及时、有效清除受热面的烟尘和结渣，避免烟尘和结渣在受热面堆积，提高受热面的清洁程度，这样换热系数便能够提高，吸热能力便能够增加，继而降低排烟温度;具体来讲，清洁烟道可以选择激波吹灰设备，清洁过热器可以选择蒸汽吹灰设备。第二，电站需要确保空气预热器清洁程度，在电站燃煤锅炉运行过程中，为了避免空气预热器出现堵灰和积灰问题，需要要求空气预热器自带一定的吹灰功能，这样便能够在烟气阻力的允许下尽量提高烟气流速，降低排烟温度;如果空气预热器没有设施吹灰设备，工作人员需要在锅炉日常检修时清理空气预热器。
3.电站燃煤锅炉排烟温度高预防措施
3.1合理选择设备及安装位置
电站需要结合运行规模及燃煤锅炉现场条件，选择在磨煤机入口安装风量测量设备，并且合理选择设备安装位置，禁止安装在风道转弯位置处、风道垂直位置处、风门较近位置处。此外，空预器出口是较为关键的燃煤锅炉排烟温度监测点，电站需要在每个空预器出口位置处设置3-6个监测点，以此来实现对排烟温度的准确监察。
3.2科学进行设备安装及调试
在安装风量测量设备的过程中，电站需要确保安装工作严格按照说明书进行，并且加大对安装工作的监管力度，重点监管旋流叶片、燃烧器喷口的安装情况，以及风环同心度情况[7]。在完成风量测量设备安装工作够后，为了确保设备的正常运行，电站需要开展设备调试工作，调试内容主要有燃烧系统调试、制粉系统调试、空气动力场冷热态实验等，通过调试来确定燃煤深度、不同类型煤炭燃烧时的配风方式、锅炉在不同负荷下的氧量控制值等，这些均能够为锅炉运行及锅炉排烟温度控制提供有效参考依据，不但能够提高锅炉运行的安全程度和经济程度，还能够有效规避排烟温度较高在内的大部分锅炉运行问题。
结束语：电站燃煤锅炉排烟温度直接关系到了锅炉机组运行效率和质量，为此，电站需要基于具体排烟温度较高原因，在锅炉风量测量设备、安装、调试阶段，采取针对性预防措施，同时针对已经发生的排烟温度较高问题，采取针对性解决措施，并且将锅炉排烟温度作为锅炉机组运行的重要指标之一，以此来实现对排烟温度的重点管理。
参考文献：
[1]王洋.660MW火电机组排烟温度高的影响因素及采取的措施[J].科技风，2021，06：181-182.
[2]郭为，林邦春，张凯峰.电站燃煤锅炉排烟温度高原因分析及控制措施[J].设备管理与维修，2020，02：89-91.
[3]刘综绪，赵鑫平.燃煤锅炉排烟温度高的原因分析及处理措施[J].节能技术，2018，3201：95-97.
[4]邱中，梁进林，邱兵.电站锅炉排烟温度高的原因分析及改进措施[J].能源研究与管理，2018，03：32-35+42.
[5]李红，王双童，王庆河.锅炉排烟温度高分析方法研究[J].电力科技与环保，2017，2905：57-60.
[6]张健强，夏良伟，李路明，郭大山.某300MW燃煤锅炉排烟温度偏高原因分析及调整措施[J].锅炉制造，2017，02：12-15+18.
[7]武世华.电站锅炉排烟温度偏高的原因分析及控制措施[J].华电技术，2015，3707：65-67+79.
（南京扬子动力工程有限责任公司，江苏 南京210000）
关键词：电站燃煤锅炉;排烟温度高原因;控制措施
引言：据统计，锅炉排烟热损失占据了锅炉热损失的60-70%，减少锅炉排烟热损失不但能够降低锅炉机组运行成本，还能够实现节约资源、保护环境的目标。锅炉排烟温度升高10℃，锅炉排烟热损失会增加0.5%-0.8%，由此可见，减少锅炉排烟热损失的根本方式是降低锅炉排烟温度，这需要电站分析排烟温度高原因，并且采取解决和预防方式。
1.电站燃煤锅炉排烟温度高原因分析
1.1燃烧煤质量较低
不同煤种的质量不同，如果燃煤质量较低，燃煤的水分便会较多，在燃烧过程中释放的有效热量便会减少，但电站燃煤锅炉的负荷是固定的，此时想要达到供电要求，便需要增加燃煤量，进而增加送风量，相应的燃煤产生的烟气流量便会增加，进而提高排烟温度;此外，燃煤水分在吸收热量会转换为水蒸气，同样会增加燃煤烟气流量，进而提高排烟温度。如果燃煤质量较低，燃煤的灰分便会较多，燃煤燃烧便会延迟，锅炉内火焰便会上移，烟气在锅炉内停留时便会缩短，锅炉内的辐射换热量便会降低，进而提高排烟温度[1]。
1.2磨煤机掺加风量较大
为了确保电站燃煤锅炉及整个发电系统的安全运行，锅炉中各个部件的运行温度都需要被控制在合理范围内，例如，磨煤机出口温度便需要控制在较低范围内，因此磨煤机入口位置处会掺加一部分冷风，以此来降低磨煤机出口温度，但如果掺加风量较大，便会降低空预器风量，进而导致排烟温度升高。此外，如果冷风和热风混合进入磨煤机，风道内便会出现风速和温度分布不均匀的情况，甚至会产生涡流，这些会降低风量测量准确程度，一旦操作人員无法掌握风量，更加容易导致掺加风量较大问题，进而导致排烟温度升高。
1.3锅炉存在漏风问题
锅炉漏风是导致电站燃煤锅炉排烟温度高的主要原因之一，常见的漏风位置有制粉系统、烟道、炉膛，常见的漏风原因有锅炉构造不合理、锅炉日常维护不到位、锅炉检修不科学等[2]。具体来讲，制粉系统漏风不但会增加锅炉排烟温度，还会降低磨煤机运行效率;烟道漏风分为垂直烟道漏风和水平烟道漏风两种，不同漏风位置对排烟温度升高程度的影响不同，导致的锅炉排烟热损失也不同;炉膛漏风会导致冷空气的进入，降低炉膛运行温度，导致火焰上移，增加燃煤烟气流量，进而提高排烟温度。
1.4空预器温度较高
空预器温度较高这一问题主要发生在夏天温度较高的环境下，因为空气温度的提高会增加空气预热器入口风温度，降低空气预热器传输空气的温差，降低电站燃煤锅炉烟气放热量，进而提高排烟温度。此外，空预器温度提高会减少制粉系统对热风的需求量，减少空预器内的一次性流过风，进而提高排烟温度。并且导致空预器温度较高的原因普遍为环境因素，是不可避免的，如果电站为了降低空预器温度而选择增加受热面，到冬天时则会导致空预器温度较低问题。
1.5受热面结构不合理
受热面结构不合理属于电站燃煤锅炉自身的结构问题，会对排烟过程的传热效率效率造成不利影响，进而提高排烟温度。常见的受热面结构不合理表现有受热面面积较小、位置不合理、结构不符合排烟走向等，这都些都会降低锅炉的传热量，减小锅炉的传热温差和传热系数，影响锅炉进行正常的热能转换，进而提高排烟温度。
1.6受热面清洁不到位
在燃烧过程中会产生一定量的烟气，烟气中会携带一定量的烟尘和结渣，如果锅炉受热面存在质量缺陷、腐蚀、磨损等问题，烟尘和结渣便会在受热面堆积成灰层，提高受热面的热阻，降低受热面的传热效率和换热系数，减小烟道内蒸汽与烟气的热传量，进而提高排烟温度[3]。锅炉受热面清洁不到位还体现在烟道尾部存在污垢上，这同样会对受热面的传热效率造成影响，进而提高排烟温度。此外，排烟温度提高后，锅炉自身为了维持负荷稳定，需要增加燃煤量，会进一步增加烟尘和结渣量，进一步降低受热面的清洁程度，进而陷入到恶性循环中。
2.电站燃煤锅炉排烟温度高控制措施
2.1确保燃煤质量
燃煤质量是影响电站燃煤锅炉排烟温度的重要因素，为此，电站需要尽量确保燃煤质量，这不但能够降低排烟温度，还能够为电站经济效益提供有效保障。具体来讲，电站需要加大对燃煤质量的检查力度和燃煤类型的筛选力度，对燃煤进行水分、灰分占比检验，结合检验结果确定燃煤质量，并且尽量选择水分、灰分含量较低的燃煤类型;燃煤类型的选择还需要结合锅炉运行的其他影响因素及需求，如锅炉类型及结构、锅炉燃煤充分程度、排烟温度降低需求等，这样才能够真正确保燃煤质量，从源头上规避排烟温度较高问题。此外，电站需要在排烟温度得到有效控制的基础上，尽量选择造价较低的燃煤类型，以此来确保经济效益。
2.2减少磨煤机一次风量
第一，磨煤机出口温度之所以要被控制在一定范围内，是为了避免燃煤出现挥发分爆燃情况，但如果燃煤的挥发分较高，电站则可以适当提高磨煤机出口温度，同时也可以适当减少磨煤机一次风量;据统计，磨煤机出口温度每提高1℃，排烟温度可以降低0.75℃左右。第二，电站可以适当增加一次风风粉混合物温度，前提是不会对制粉系统及炉膛的安全运行造成影响，这样便能够适当减少磨煤机一次风量[4]。第三，电站需要科学进行一次风风粉配比，定定期测量磨煤机风速，校验风量测量设备，以此来降低一次风风量测量的误差，进而合理控制磨煤机一次风量。
2.3避免锅炉漏风问题
针对制粉系统漏风问题，操作人员需要认真检查系统内各个连接法兰的紧密程度、膨胀节位置处的密封程度、回粉管锁气器的稳固程度、一应设施防爆膜及检查口的密封程度，及时发现并处理漏风问题;如果由于运行需求需要关闭木块分离器清理口，则需要确保冷风门的密封程度，必要情况下可以参照煤种的挥发程度增加磨煤机出口温度，并且关闭一次风挡板。针对烟道漏风问题，操作人员需要确定关闭烟道上的入孔门;一旦出现漏风问题，在锅炉停止运行后，检查并封堵漏风墙体。针对炉膛漏风问题，操作人员需要严格监管锅炉运行过程，确定关闭看火孔和打焦口，保持炉底水封良好，一旦出现水封损坏、落焦、拉渣等问题，需要及时为锅炉补充水分，同时关闭端门;在锅炉停止运行后，检查具体的漏风位置，并进行彻底封堵。 2.4控制空预器温度
空预器温度较高问题的解决方式较少且较为单一，电站只能通过有限的空预器温度控制方式来降低空预器温度，例如，可以选择在空预器周边安装一定遮阳设备来预防空预器被太阳直接照射，以及通过物理降温方式降低空预器温度[5]。此外，需要注意的是，空预器温度控制不但体现在高温控制上，也体现在低温控制上，为了避免空预器温度过低，电站可以选择在空预器周边安装一定暖风设备来提高空预器温度，以此来避免排烟温度过低;此外，还可以结合季节及温度的变化，来选择不同的受热面设置方式，此方式执行难度较大，但是空预器温度控制效果较好。
2.5完善受热面结构
在不购置新锅炉的情况下，想要完善受热面结构只能应用增加受热面面积的方式，以此来提高传热量，降低排烟温度。但是加受热面面积不能随意进行，而是需要经过精确设计，增加的受热面面积需要与炉膛保持一定距离，否则当烟气经过受热面时，传热量便会出现提高幅度较大的情况，尽管能够有效降低排烟温度，但是当烟气经过下一级受热面时，传热量温差便会降低，进而导致传热量降低，最终经过排烟口的烟气还是会存在温度较高的问题。为了在规避上述情况的前提下，完善受热面结构，电站可以选择单纯增加低温受热面面积的方式，例如，在锅炉结构中安装空预器或省煤器，以此来真正实现降低排烟温度的目标[6]。
2.6做好受热面清洁工作
第一，电站需要合理应用受热面吹灰设备，通过吹灰设备来清洁烟道、过热器等设施，以此來及时、有效清除受热面的烟尘和结渣，避免烟尘和结渣在受热面堆积，提高受热面的清洁程度，这样换热系数便能够提高，吸热能力便能够增加，继而降低排烟温度;具体来讲，清洁烟道可以选择激波吹灰设备，清洁过热器可以选择蒸汽吹灰设备。第二，电站需要确保空气预热器清洁程度，在电站燃煤锅炉运行过程中，为了避免空气预热器出现堵灰和积灰问题，需要要求空气预热器自带一定的吹灰功能，这样便能够在烟气阻力的允许下尽量提高烟气流速，降低排烟温度;如果空气预热器没有设施吹灰设备，工作人员需要在锅炉日常检修时清理空气预热器。
3.电站燃煤锅炉排烟温度高预防措施
3.1合理选择设备及安装位置
电站需要结合运行规模及燃煤锅炉现场条件，选择在磨煤机入口安装风量测量设备，并且合理选择设备安装位置，禁止安装在风道转弯位置处、风道垂直位置处、风门较近位置处。此外，空预器出口是较为关键的燃煤锅炉排烟温度监测点，电站需要在每个空预器出口位置处设置3-6个监测点，以此来实现对排烟温度的准确监察。
3.2科学进行设备安装及调试
在安装风量测量设备的过程中，电站需要确保安装工作严格按照说明书进行，并且加大对安装工作的监管力度，重点监管旋流叶片、燃烧器喷口的安装情况，以及风环同心度情况[7]。在完成风量测量设备安装工作够后，为了确保设备的正常运行，电站需要开展设备调试工作，调试内容主要有燃烧系统调试、制粉系统调试、空气动力场冷热态实验等，通过调试来确定燃煤深度、不同类型煤炭燃烧时的配风方式、锅炉在不同负荷下的氧量控制值等，这些均能够为锅炉运行及锅炉排烟温度控制提供有效参考依据，不但能够提高锅炉运行的安全程度和经济程度，还能够有效规避排烟温度较高在内的大部分锅炉运行问题。
结束语：电站燃煤锅炉排烟温度直接关系到了锅炉机组运行效率和质量，为此，电站需要基于具体排烟温度较高原因，在锅炉风量测量设备、安装、调试阶段，采取针对性预防措施，同时针对已经发生的排烟温度较高问题，采取针对性解决措施，并且将锅炉排烟温度作为锅炉机组运行的重要指标之一，以此来实现对排烟温度的重点管理。
参考文献：
[1]王洋.660MW火电机组排烟温度高的影响因素及采取的措施[J].科技风，2021，06：181-182.
[2]郭为，林邦春，张凯峰.电站燃煤锅炉排烟温度高原因分析及控制措施[J].设备管理与维修，2020，02：89-91.
[3]刘综绪，赵鑫平.燃煤锅炉排烟温度高的原因分析及处理措施[J].节能技术，2018，3201：95-97.
[4]邱中，梁进林，邱兵.电站锅炉排烟温度高的原因分析及改进措施[J].能源研究与管理，2018，03：32-35+42.
[5]李红，王双童，王庆河.锅炉排烟温度高分析方法研究[J].电力科技与环保，2017，2905：57-60.
[6]张健强，夏良伟，李路明，郭大山.某300MW燃煤锅炉排烟温度偏高原因分析及调整措施[J].锅炉制造，2017，02：12-15+18.
[7]武世华.电站锅炉排烟温度偏高的原因分析及控制措施[J].华电技术，2015，3707：65-67+79.
（南京扬子动力工程有限责任公司，江苏 南京210000）