降低600MW超临界机组锅炉排烟温度的研究

左寒

摘要：针对某600MW超临界燃煤发动机组，系统分析了各种影响其排风温度的主要因素，并从其运行参数和优化调节的角度出发，进行了一系列的优化和调节实践研究，寻找了一种有效地控制其排风温度的方法和措施。实验研究的结果显示：通过改善和增强锅炉换热面积的排气系统吹灰，降低锅炉的漏风，控制适当的排气系统总风量、控制制粉系统输出的风耗和排气能源消耗、降低锅炉排风系统能耗和锅炉一次排气能耗等措施，可以有效地提高和改善锅炉制粉工作效率。而通过改善磨煤发动机在进出口温度就可以有效降低排气管道中的温度，增强发电厂在工作时间内的运转和经济性。

关键词：超临界机组，锅炉，排烟温

电力企业是我们国家推动节能减排工作重点，提高了我们燃煤火力发电厂的生产效率和工作效率，降低了对煤炭消耗，减少了环境污染，不仅是代表了我们电力企业要想增加社会经济效益必须做好的工作，更代表了我们电力企业本身所应该担负起来的所有社会责任。电厂内部供热源的损失有两种：凝气式蒸馏器内部和锅炉内部供热源的损失和各类供热源的损失。锅炉热损失主要有5项，分别表现为：锅炉的排烟和火灾损失、化学不完全的燃烧和火灾损失、机械不完全燃烧和灰渣物理热损失、散热损失以及锅炉冷却水损失，在整个锅炉排气污染物造成的损失中，锅炉的排烟一般会直接或间接地影响至整个锅炉的工作效率，是其中最重要的一个是损失。

1 排烟温度偏高影响因素分析

1.1 总风量的影响

进入锅炉的燃料要充分燃烧，就要保持一定的燃料量与总风量的比例，即保持一定的风煤比例。如果风煤比过小，空气预热器的传热性能不能充分发挥，空气预热器与烟气之间的传热减少，会使排烟温度升高。如果风煤比过大，炉膛内温度会降低，烟气会升高，排烟温度也会升高。因此，有必要通过燃烧优化和调整，找到合适的空煤比。

1.2 锅炉漏风的影响

目前，大型超临界参数锅炉普遍采用平衡通风，从而使得炉膛和烟道处于负压运行。若锅炉的密封性差，就可能导致冷空气泄露到密封松散的地方。锅炉漏风的部分主要由炉膛、尾烟管和制粉系统组成。其中一些位置的冷风泄露对于排风温度的影响非常大。炉内冷风泄露可能会显著地降低其在中心燃烧地带的温度，烟雾量也可能比以前增加得更大许多。如果由于冷空气泄露进入对流换热烟道，其中的烟气排出温度就可能会下降，使得泄漏接触到点后的受热表面换热量减少，烟温和被排出的烟气温度就可能上升。所研究出来的机组经常会遇到挖渣机的故障，当炉底被水封堵破坏时，排气温度一次可以达到170℃。由此可以看出，锅炉漏风对于排风温度具有非常重要的影响。

1.3 煤质特性的影响

为了有效控制风力发电的使用成本，燃煤电厂所需要燃烧的煤炭类型基本上每天都在发生变化，所以它们的煤质性能每天都不同，也并非总是和建筑工程中所需要设计和使用到的煤炭一样。研究结果表明，排烟气体的温度和释放率大致与其中的原煤气体中含水率大小呈现反比，与其中发热量的释放率大小也呈现反比。只要其中一种煤炭的含水率已经超出其设计值，那么它所产生和排出的烟气就会在空气中高于它的设计值。所以煤气质量指标与锅炉设计数值之间的偏差很大，这也是导致锅炉中气体和燃烧时的排烟温度较高的重要影响因素。

1.4 给水温度的影响

锅炉给水温度增加时，省煤器和烟道气体交换的热量将降低，烟气温度将上升;然而，如果锅炉负荷保持不变，燃料消耗降低，相应的空气供给降低，烟气的体积减少，排气温度应该下降。因此，供水温度对排烟温度的影响应综合考虑，不能只从一方面进行片面分析。

1.5 制粉系统的影响

风力的功能作用主要是为了满足煤粉输送的点火和煤气提供氧气，风量的使用与其选择有着密切相关，在磨煤机出口温度一定并保证正常运输煤分的情况下，减少一次风量，可使一次空气中冷风量大大地减少，在总风量基本保持不变的条件下，二次空气中冷风量就会大大地增加，通过空气预热器时风量就会大大地增加，可降低排風温度。一次风量增大后，煤粉在磨机内停留时间变短，煤粉细度变粗，火焰中心向上移动，排气温度升高。

2 运行参数调整方面控制排烟温度的措施

2.1 减少锅炉的漏风量

单位在正常操作期间，要经常检查空气预热器，进口磨煤机、给煤机煤管，锅炉本体的检修门和人孔门、火灾探测孔，防爆门等关键部件是否有漏风点，如果发现密封空气泄漏点应该及时防止冷风漏进腔内，保持火焰中心区域温度，增加炉腔壁、过热器受热面等的吸热，同时，要加强对挖泥机等操作设备的检查，防止炉底水封被损坏，减少炉室漏风的可能性。

2.2 控制总风量在合适的范围

在运行调节中，进入炉膛的总风量一般是通过调节鼓风机的出力来控制的。在负荷一定，各制粉系统运行参数不变的情况下，通过调整送风偏置，提高了炉膛总风量。

2.3 控制燃尽风量

在锅炉正常运行的过程中，SCR的进口和NOX含量通过对燃尽时空气流量的调节来实现。由鼓风机供给的二次空气流首先经每层燃烧器上的二次空气挡板后再进行各层空气流的组织。总风量在温度保持不变条件下，排气挡板的启动和开放必然也可能会减少二次排气时最大风量的每一层燃烧器，以便第二层排气时最大风量与煤粉混合产生的降低，和第二层燃烧时氮氧化物产生的降低;同时，由于锅炉缺氧和高温燃烧，延长了锅炉火焰在燃料完全排放和锅炉火焰工作所需要的时间，导致了锅炉火焰在其中心位置发生向上移动，必然也会造成锅炉排出口的烟气温度增加，使排气温度增加。

3 结语

燃煤电厂排烟温度过高，严重影响锅炉效率，对电厂安全和经济运行十分不利。通过对影响发电厂排烟温度的各因素的分析和调整，可以得出以下结论。一、加强各受热面和空中线预器的吹灰，保证各换热面的清洁。二、锅炉漏风对排烟温度有很大影响，应找出各重点部位的漏风点，并进行堵塞。三、合理选择锅炉的总风量，在运行中加强调节，寻找最佳的风煤比。四、根据负荷情况合理停止制粉，尽量集中燃烧，保持少量磨煤机运行，充分发挥下层磨气输出。五、在满足环保指标的情况下尽量减少燃气用量。

参考文献：

[1]赵明龙，马越.一种提高城市绿化面积利用率的单车位停车装置的设计[J].河南科技，2010，（14）：172-173.