锅炉排烟温度高的原因分析及对策

谢昊男 杨勇

摘 要：文章主要是从节能降耗的角度出发，针对锅炉排烟温度高的问题，分析了其产生的原因，提出了一些可行性的解决方案，望可以为有关人员提供一定的参考和帮助。

关键词：锅炉;排烟温度;空气预热器

1、前言

电站锅炉的运行是火电厂中十分重视的问题，锅炉运行中最大的热损失是排烟热损失，减少排烟热损失不仅能提高锅炉的效率，增加企业的经济效益，同时在能源紧缺的情况下对节约能源，实现企业的可持续发展有着重要的意义，而减少排烟热损失主要就是通过降低排烟温度来实现，为此将排烟温度降低到合理范围内对锅炉的安全高效运行有着十分重要的现实意义。

2、锅炉排烟温度升高的因素

（1）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、再热器、省煤器和空气预热器积灰，都会因烟气侧的放热热阻增大，传热恶化使烟气的冷却效果变差，导致排烟温度升高。

（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。

（3）漏风系数过大。负压锅炉的炉膛和尾部竖井烟道漏风是不可避免的，并规定了某一受热面所允许的漏风系数。当漏风系数增加时，对排烟温度的影响与过量空气系数增加相类似。而且漏风处离炉膛越近，对排烟温度升高的影响就越大。

（4）给水温度过高。当汽轮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。一般说来，当给水温度升高时，如果维持燃料量不变，省煤器的传热温差降低，省煤器的吸热量降低，使排烟温度升高。

（5）燃煤中的水分过多。燃煤中水分的增加使烟气量增加，因此排烟温度升高。

（6）锅炉负荷的增加。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增大，吸熱量增多，所以对流受热面越多，锅炉负荷变化对排烟温度的影响越小。

（7）煤种的热值偏低。当燃用低热值煤种时，由于炉膛温度降低，炉膛内辐射传热减少，低热值煤种中的非可燃成分，主要是N2、CO2、H2O较多，使烟气量增加，导致排烟温度升高。

（8）制粉系统的运行方式。当采用上层磨煤机运行时，炉膛的火焰中心升高，烟气与受热面传热时间缩短，进而导致锅炉排烟温度的上升。

（9）炉膛火焰中心。炉膛火焰中心越高，烟气与受热面的换热时间就越少，锅炉排烟温度必然会上升。

（10）磨煤机出口温度偏低。磨煤机运行时，其出口温度由冷一次风量调节控制。倘若磨煤机出口温度设定较低，意味着进入磨煤机的冷一次风量较多，故流经空预器的热一次风量会相应减少，冷却介质的减少使得排烟温度升高。

3、降低锅炉排烟温度的对策

（1）加强锅炉受热面的吹灰。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，特别是水冷壁、过热器、再热器部分以及省煤器部分。

（2）适当减少锅炉的送风量。锅炉燃烧生成的烟气量的多少，取决于炉内过量空气系数及锅炉的漏风量，保持较低的氧量，可以降低氮氧化物生成，也可降低引风机电耗来节省厂用电。过大的过量空气系数，既不利于锅炉燃烧，也会增加锅炉排烟量而使锅炉效率降低。所以在满足燃烧正常的条件下，应尽量减少送入锅炉的空气量。

（3）降低炉本体和制粉系统漏风。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，传热温差下降。传热系数及传热温差的下降均使空气预热器的吸热量降低，导致排烟温度升高。另外空气预热器的烟道漏风也使烟温下降，传热温差降低使受热面的吸热量下降，也会使排烟温度升高。所以降低漏风量也是降低排烟温度的手段之一。

（4）控制合适的给水温度。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，为了维持负荷和主汽温度不变，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。因此需要控制合适的给水温度。

（5）燃用低水分高热值的煤种。水分越低，可燃成分越高，烟气量就越少，锅炉排烟温度就越低。

（6）控制合适的磨煤机出口温度。在保证安全的前提下，保持较高的磨煤机出入口温度，即尽量减少冷风用量，增加热风用量，提高空气预热器的换热效果，进而降低排烟温度。

（7）采用合理的制粉系统运行方式。锅炉运行中，应尽可能保持底层磨煤机运行的运行方式，即降低了火焰中心位置，增加了烟气与受热面的换热时间，是降低排烟温度比较有效的手段之一。

（8）根据机组负荷不同及时增减磨煤机运行台数。在低负荷时停运部分磨煤机后，炉膛火焰会更加集中且火焰中心降低，对稳定燃烧有积极的作用，停运磨煤机的顺序应自上而下。

（9）合适的煤粉细度。通过调整磨煤机分离器转速来保证合适的煤粉细度，控制进入炉膛的煤粉着火点，有利于保持炉内正常的火焰中心而不被抬高，同时合理调整各层磨煤机的出力，控制炉膛两侧温度偏差，有助于炉内的换热，降低排烟温度。

（10）控制合适的送风机入口空气温度。锅炉运行中，送风机入口温度过高时，会减少空气预热器的传热温差，使得传热量减少，虽然这可以提高炉内燃烧温度和燃烧的经济效果，但也会使炉内烟气温度上升，最终导致排烟温度升高，所以我们要从防止低温腐蚀和降低排烟温度两方面综合考虑，控制合适的送风机入口温度。

（11）降低炉内火焰中心高度。通过进行调整一二次风的配比，在保证安全的情况下，适当降低下层二次风量，开大上层二次风，并提高下层燃烧器的出力，降低或停用上部燃烧器，达到降低火焰中心的目的，也是有效降低排烟温度的方法。

4、结束语

当前，锅炉是火力发电厂运行的重要组成部分，据测算，锅炉排烟热损失每增加1%，发电煤耗就增加1.86g/kWh，锅炉运行的节能问题已经是个不容忽视的重要难题。只有适当降低排烟温度，才能提高锅炉运行的经济性。但从设计角度看，当排烟温度过低时，空气预热器的金属消耗增加，设备成本增加，烟气的流动阻力也增大，当烟气低于露点温度时，会引起尾部受热面的低温腐蚀。如何有效防止低温腐蚀，并降低排烟温度，提高锅炉运行的经济性依旧我们未来研究的方向。

参考文献

[1]姬亚.超临界350 MW机组锅炉排烟温度高的原因分析及对策[J].应用能源技术，2020，No.268（04）：43-46.

[2]相明辉，王新钢.某170 t/h循环流化床锅炉排烟温度高的原因分析及解决措施[J].机电信息，2020，No.641（35）：69-70.

[3]相明辉，王新钢.某170 t/h循环流化床锅炉排烟温度高的原因分析及解决措施[J].机电信息，2020，No.641（35）：69-70.

[4]王四超.超临界机组锅炉运行排烟温度偏高原因分析[J].中国金属通报，2020（3）.

[5]陈文，陈绍龙，吕当振，等.某超临界W锅炉关于排烟温度高的分析和研究[J].电站系统工程，2020（6）.

[6]佘园元，张茜，周平，等.非典型进风温度和漏风率状态下锅炉排烟温度修正计算方法[J].热力发电，2020，049（001）：98-103.