影响锅炉排烟温度高的原因及运行中
可采取的措施
摘要：锅炉在运行中的热损失包括排烟热损失、化学不完全燃烧热损失、机械不完全燃烧热损失、散热损失以及灰渣物理热损失，其中排烟热损失所占比例最大。而锅炉排烟温度是影响电厂热经济性能的一个重要参数，直接影响到排烟热损失，排烟温度过高会使锅炉排烟热损失增大，从而降低了锅炉热效率，本文对燃煤锅炉排烟温度高的主要原因进行了分析,并提出了降低排烟温度的可行措施。
关键词: 锅炉；排烟温度；原因；措施。 1 前言
电站锅炉的经济运行对节约能源、环境保护,实现持续协调发展具有重大意义。我国煤炭60%以上消耗在发电方面,节能降耗对电站锅炉具有重要意义。在煤粉锅炉的热损失当中,排烟损失是最大的一项,一般占到4%～8%左右，一般情况下，当排烟温度升高12～15℃时，排烟热损失约增加0.5%。
2 影响排烟温度的因素及解决措施
影响排烟温度的因素有很多，包括：系统漏风、过量空气系数过大、受热面结渣积灰、给水温度、锅炉负荷、一次风速、燃料品质以及制粉系统运行方式等诸多因素。
2.1 系统漏风
漏风是指制粉系统漏风、炉膛漏风及烟道漏风，而负压锅炉的炉膛和尾部竖井烟道漏风以及制粉系统漏风是不可避免的，是排烟温度升高的主要原因之一，而且漏风出离炉膛越近，对排烟温度升高的影响就越大。
烟道漏风使排烟温度升高的原因在于：空预器以前的烟道漏风将使烟温下降, 传热温压降低, 使受热面的吸热量下降, 最终使排烟温度升高。
降低漏风的方法是加强炉本体及制粉系统的捉漏及堵漏工作,运行中保持合理的系统负压，在运行时随时关闭炉本体各检查门、检查孔以及制粉系统检查孔, 采用密封较好的给煤机等。
2.2 过量空气系数过大
正常情况下，随着炉膛出口过量空气系数的增加，排烟温度增加，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，对流换热加强，但传热量增加的程度不及烟气量增加的多。我们就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，所以排烟温度升高，增加了排烟损失。
所以，一般投产的电站锅炉都会通过做热力试验来确定最佳过剩空气系数，即保持负荷、汽温、汽压稳定，调整燃烧，测定在各种过量空气系数下，锅炉的各项热损失，得出各项热损失与过量空气系数α的关系曲线，如下图所示：
图1-最佳过剩空气系数的确定 由于散热损失与灰渣物理损失与过热空气系数无关，故在图中不予画出其与过剩空气系数的曲线。该曲线最低点即是各项热损失之和最小点，也就是说
此时所对应的过剩空气系数αzj为最佳过量系数。
2.3 受热面结渣积灰
锅炉受热面的结渣、积灰是导致锅炉排烟温度升高的主要原因之一，其对排烟温度的影响主要体现在传热方面。
从烟气侧到汽水侧的传热过程中，受热面表面沉积物的导热系数较其它介质要小得多，因而其所引起的附加热阻在总传热热阻中占主导地位，较为轻度的结
渣和积灰便会使传热量大幅度下降。据有关资料介绍：炉膛积灰厚度由1mm 增加到2mm时，传热量减少28%，当受热面有3mm 积灰就可造成炉膛传热量下降近40%，相应炉膛出口烟温升高近300℃。另外，结渣和积灰引起受热面吸热不足，为了弥补吸热不足，在一定负荷下，需要增加燃料量，从而造成各段烟温进一步升高，排烟温度也进一步升高。
2.4 给水温度
当汽机负荷太低或高压加热器解列时都会使锅炉给水温度降低。一般来说，当给水温度升高时，如果维持燃料量不变，锅炉产蒸汽量增加，使进入尾部烟道的烟温降低，使得省煤器的传热温差降低，吸热量降低，使排烟温度相对升高，锅炉热效率降低。
分析认为，当给水温度较低时，锅炉尾部烟道各受热面中的汽水与烟气间的换热还未达到锅炉的最大能力，随着给水温度的升高，锅炉热效率也在提高。当给水温度达到一定值后，再次提高给水温度将使得锅炉省煤器的换热温差降低，给水在省煤器各段的吸热量下降，导致出口烟温升高，而烟气侧下游空预器的吸热量能力是有限的，这使得排烟温度升高，排烟热损失增加，锅炉的热效率下降。
2.5 制粉系统运行方式
理论上，对于仓储式制粉系统，制粉系统运行时，从制粉系统漏入的冷空气作为输送煤粉一次风的一部分送入炉膛。如果维持炉膛出口过量空气系数α不变，锅炉负荷不变，则制粉系统运行时，通过空预器送入炉膛的空气量减少，因此使得空预器空气侧的流速降低，放热系数αk减小，使空气预热器的传热系数K下降，空气预热器的吸热量减少；同时，制粉系统在运行时，煤粉中水分在高温加热下成为水蒸气，随一次风进入炉膛，使烟气量增加，导致排烟温度升高。
2.6 锅炉负荷
虽然锅炉负荷增加，烟气量、蒸汽量、给水量、空气量成比例地增加，但是由于炉膛出口烟气温度增加，所以使排烟温度升高。负荷增加后炉膛出口温度增加，其后的对流受热面传热温差变大，吸热量增多，所以使排烟温度升高。
2.7 一次风速
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,使炉膛出口烟温升高，造成排烟温度升高。
此外乏气送粉制粉系统通常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, 必然使温冷风量增加, 在炉膛出口过量空气系数不变的前提下, 流过空预器的热风量减少,对流换热减少，排烟温度升高。
降低一次风率是降低排烟温度的有效措施。但是要注意的是: 一次风率降低, 会降低一次风速,容易造成一次风管内积粉，风速过低时还会使锅炉喷燃器出口处产生结焦现象，为此须尽可能地使同层一次风管中风速相同,为最大限度地降低一次风率创造条件。通常锅炉冷态所做的一次风速调平,调节煤粉混合器前的节流孔板, 使同层一次风管风速相同。
2.8 燃料品质
燃料发生变化，低位发热量降低，使得在同等负荷下消耗的燃料量增加，烟气量增加，使排烟温度上升。在分析排烟温度高的原因时应分析煤质变化。
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,排烟温度升高。
煤粉水分过高，造成着火延迟，使火焰中心上移造成出口烟温升高，使排烟温度升高。
3 结论
以上通过对影响锅炉排烟温度高的几个因素进行了分析,得出了操作过程中降低锅炉排烟温度的可行性措施:
3.1 运行中维持合理系统负压，尽可能消除设备不严密处，减少漏风。 3.2 在保证炉膛不结焦的情况下,应尽量采取低氧燃烧。
3.3 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。
3.4 稳定负荷，保证合适的给水温度。
3.5 减少锅炉超负荷运转，保持在合理范围内。 3.6 尽可能的提高制粉系统出力。 3.7 调整合适的一次风速。
3.8 保证燃煤品质，减少低位发热量较低的燃料的使用。
所以，如果采取措施得当，做到未雨绸缪，就能够合理的降低锅炉热损失，提高锅炉热效率，做到生产经济性。
参考文献：
[1] 范从振. 锅炉原理. 水利电力出版社, 1986-05.
[2] 盛昌栋. 对煤粉炉结渣、积灰及其影响的认识.中国电力, 1997,(9). [3] 锅炉运行技术问答. 中国电厂出版社, 1997.
[4] 冯俊凯,沈幼庭,杨瑞昌 .锅炉原理及计算(第三版) [M].科学出版社,2003 年.
[5] 锅炉技术问答1100题.中国电力出版社，2002. 1
