超临界机组锅炉运行排烟温度偏高原因分析

王四超

（山西潞光发电有限公司，山西 长治 046600）

随着超临界机组锅炉在近年来电力行业之中的应用，使得电力行业的运行与发展都上升到了一个新的高度。但是在具体的应用过程中，超临界机组锅炉的排烟温度偏高问题也给电力行业带来了很大的困扰。因此，关于超临界机组锅炉运行过程中的排烟温度偏高问题，越来越多人开始对其原因及改进措施加以高度重视。

1 超临界机组锅炉排烟温度偏高的原因分析

1.1 机组锅炉的选择不合理

在电厂进行锅炉选择的过程中，通常都会选择排烟温度比较低的机组，这种机组锅炉的合理应用不仅可以实现燃料的节约，同时也可以实现效率的提升，进而实现电厂经济效益的进一步提升。但是这种机组锅炉的应用也会为电厂带来一定的不利影响，若排烟温度太低，那么燃料的选择就会更加困难，且燃料的热损耗也会对锅炉效率造成影响[2]。由此可见，一味注重低排烟温度机组锅炉的选择是导致机组锅炉排烟温度偏高的一个主要原因。

1.2 高硫煤种的低温腐蚀

在很多电厂进行锅炉燃料的选择过程中，通常都会选择有着较高硫含量的煤，而在实际的燃烧过程中，由于硫自身就具备着一定的腐蚀性，尤其是在水温比较低的燃烧条件之下，机组锅炉之中的省煤器就会被硫腐蚀。同时，如果锅炉的尾部温度不够高，排放出来的烟就会含有水蒸气，这些水蒸气也会和燃料之间产生化学反应，进而有三氧化硫生成，腐蚀掉锅炉的受热面。这种情况也是导致超临界机组锅炉排烟温度偏高的一个主要原因。

1.3 贫煤和无烟煤锅炉设计之中的排烟温度选择

在对贫煤燃烧锅炉或者是无烟锅炉进行设计的过程中，考虑到煤种有着很低的挥发性，所以为保障其快速点燃并保障其燃烧的稳定性，通常都需要在炉膛结构的设计方面以及设备的选取方面采取一定的措施。所以空气风温的取值比较高，按照挥发份数的大小，通常会将热风温度选择在340℃～400℃，而这样的温度又不至于增加太多的预热器受热面，所以在预热器的位置就需要具备比较大的温压。在整个机组锅炉之中，排烟温度、热风温度、空气预热器出口端的烟气又和空气温压之间有着直接关系，所以如果想要通过加大温压值来保障热风温度的提升，就必须要将排烟温度提升。

1.4 进入制粉系统和炉膛的冷风系数

锅炉处于负压燃烧状态时，从锅炉的各门孔处或是不严密的部位会有一定量的冷空气进入到炉膛内，在炉膛出口过量空气系数不变的情况下，由于冷空气的漏入，会减少流经空气预热器的空气量，降低空气流速，造成传热系数下降，从而对总传热量带来较大的影响。这也充分的说明书当炉膛内和制粉系统中冷风量增加时，都会影响到空气预热器的传热量，使排烟温度得以提高。

1.5 给水温度变化的影响

给水温度变化也会对排烟温度造成影响。在给水温度发生变化时，为了保障加热给水热量变化的适应，就需要对燃料量加以改变。如果降低了给水温度，给水加热过程中的热量需求也会随之增加，就需要加大燃料的用量，进而提升炉膛出口处的温度。这样的情况不仅很容易导致机组锅炉排烟温度的上升，也会增加机组运行之中的煤消耗。

1.6 空预器漏风系数的影响、

在机组锅炉运行的过程中，如果空气预热器的漏风系数过大，就会升高炉膛出口处的温度，增加排烟量，进而导致排烟温度的升高，同时也会降低锅炉的运行效率。这种情况在锅炉负荷降低的条件下很容易出现，所以在这种条件下，工作人员可以适当将炉膛负压降低，以此来减小漏风系数，避免排烟温度大幅度上升，同时也可以有效提升锅炉的运行效率。

1.7 受热面吹灰不合理

如果受热面的吹灰效果不合理，就会导致受热面上的灰分增加，进而形成严重的积灰情况和结焦情况，这样就会影响到炉内的水循环效果，提升炉膛出口处的温度。如果炉膛尾部出现了积灰现象，排烟温度就会显著上升。同时，由于灰分过高，煤的发热会随之降低，这样的情况也会进一步增加煤的消耗量，导致烟气量和烟气流速的上升，这也是导致排烟温度偏高的一个主要原因。

2 超临界机组锅炉排烟温度偏高的改进措施

（1）加强对磨煤机出口温度的控制。相比较国外的技术而言，我国超临界机组锅炉之中的制粉系统出口温度会偏低一些，因此，要想实现锅炉排烟温度的合理降低，电力企业就应该对磨煤机出口温度加以有效控制。如果出口的温度过低，磨煤机在实际工作过程中就会缺乏足够的干燥动能，进而很容易在出煤时出现出口堵塞情况，很多的煤粉会附着在排风粉管壁上，影响到磨煤机系统的正常使用。如果出口的温度过高，制粉系统则很容易爆炸，进而对生产安全造成威胁。因此在实际的生产过程中，电力企业一定要注重磨煤机出口温度的合理控制，在保障制粉系统安全稳定运行的基础上实现排烟温度的合理降低。

（2）加强对超临界机组锅炉温差的控制。在超临界机组锅炉的应用过程中，如果给水温度太高，煤气出口位置的排烟温度与锅炉用水温度之间的温差就会减小，大多数机组锅炉之中的排烟温度与给水温度之间应该相差80℃左右，如果两者温差在70℃以下，超临界机组锅炉在传热方面的效能就会降低，这样就会导致机组锅炉排烟温度的上升[3]。

因此，要想让超临界机组锅炉在运行之中的排烟温度得到有效控制，电厂一定要注重对给水温差的合理控制。

（3）加强对机组锅炉冷壁给水温度的控制。在超临界机组锅炉的炉膛之内，冷壁受热面并没有汽水混合物的受热段，所以，如果水温升高到了临界点，所有的水都将转化成蒸汽，这就很容易导致临界区域传热恶化的情况发生。所以，电厂一定要将水冷壁进口温度控制在合理的范围之内，让容易出现传热恶化的管段尽量和热负荷最大的区域避开。通常情况下，当给水温度降低10℃时，机组锅炉的排烟温度就可以降低2℃～3℃。但是在此过程中，电厂也应该注意不要一味降低给水温度，虽然通过降低给水温度的方法可以让锅炉排烟温度偏高的问题得到有效解决，但是随着给水温度的降低，锅炉的燃料消耗也会降低。

（4）一次风速的合理应用。在电厂的制粉系统之中，乏汽所应用的干燥剂大多是热风加冷风的形式，在增加一次风速的情况下，为了让磨煤机出口温度得到有效控制，就需要增加冷风量，通过这样的方式，不仅可以保障炉膛出口位置的空气系数不变，同时也可以降低空气预热器之中流过的热风量，进而导致排烟温度的上升。因此，要想有效降低排烟温度，一个关键的方法就是一次风速的降低，具体改进过程中，电厂可以按照不同的负荷来控制燃烧器的增减。当部分的燃烧器被停用之后，一次风速就可以得到有效降低，且炉膛之中的火焰会变得更加集中，火焰的中心也会随之降低[4]。由此可见，这样的改进方法不仅可以有效降低超临界机组锅炉实际运行过程中的排烟温度，同时也可以让锅炉的燃烧更加稳定，有效促进燃料的充分燃烧，实现能源和成本的进一步节约。但是在实际的改进过程中，电厂应该注意按照从上到下的顺序来停用燃烧器。

（5）优化受热面的吹灰措施。在对受热面进行优化的过程中，可以通过在线监测诊断技术来了解各个受热面实际的积灰情况，然后由运行人员直接进行吹灰器的操作，让传统的周期性吹灰转变为动态吹灰，这样就可以有效提升机组锅炉运行的经济性和安全性，并实现排烟温度的合理降低。

（6）提高监盘人员的操作水平。为了有效解决超临界机组锅炉运行过程中的排烟温度偏高问题，电厂也应该注重提升监盘人员的操作水平。在此过程中，电厂需要对监盘人员进行专业的知识和技术培训，并通过仿真模拟的形式进行操作演练，使其在充分掌握相关知识与技术的情况下实现应变能力的进一步提升。同时也应该注重对监盘人员工作态度的良好培养，并通过严格的奖罚制度来对其加以管理。这样才可以保障机组锅炉排烟温度偏高问题的及时有效解决。

3 结语

综上所述，超临界机组锅炉排烟温度偏高的问题给电厂的工作效率、安全以及成本方面造成了一定程度的不利影响。所以，电厂应该全面了解这种情况对于电厂正常运行的不利影响，明确这种问题的产生原因，并通过合理化的措施来加以改进。通过这样的方式，才可以有效保障电厂的运行效率与安全性，并进一步节约电厂的运行成本。