[降低排烟损失与锅炉运行经济性分析]怎么降低锅炉排烟热损失

时间：2019-02-20 03:23:35　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　【摘要】排烟热损失是工业锅炉各项损失中最大的一项。文章从排烟容积和排烟温度两方面分析了影响排烟损失的主要因素，并针对各种因素对锅炉运行经济性进行了分析比较。本文得出，吹灰器是降低排烟损失最有效的方法，能有效防止锅炉结焦、积灰，提高锅炉经济性；减少漏风、合理运用制粉系统一二次风的配比、合理安排制粉系统运行方式对降低排烟损失，提高机组经济性都有显著效果。
　　【关键词】排烟温度；排烟损失；经济性
　　
　　一、前言
　　
　　排烟热损失是锅炉各项损失中最大的一项，一般达5％～12％。影响排烟热损失的主要因素有：烟气容积和排烟温度。烟气容积取决于燃料的水分、炉膛过量空气系数及各处的漏风量。排烟温度的高低直接决定着锅炉效率的高低，排烟温度的提高，会直接导致排烟热损失的增加。一般排烟温度每升高15～20℃，就会使排烟热损失增加1％[1]。可见，适当降低排烟温度，有利于提高机组经济性。但是，从设计方面，如果排烟温度选的过低又将引起空气预热器的金属耗量增加、烟气的流动阻力增大，如果低于露点，将引起尾部受热面的低温腐蚀。
　　
　　二、排烟损失的影响因素
　　
　　1、烟气容积因素
　　烟气容积取决于燃料的水分、炉膛过量空气系数及各处的漏风量。
　　1.1 漏风
　　漏风指炉膛漏风、制粉系统漏风、烟道漏风，是锅炉排烟温度高的重要原因。炉膛漏风主要指炉顶密封、看火口、人孔门及炉底密封水槽处漏风；制粉系统漏风指备用磨煤机冷风门，档板处漏风；烟道漏风指烟道负压运行外界空气沿炉墙及烟道不严密处漏风。在所有漏风中，尤以炉底漏风影响最大，漏风使排烟容积增大，导致排烟损失q2增加。
　　1.2 过剩空气系数
　　衡量锅炉燃烧过程的经济性指标为过剩空气系数α，空气系数α对锅炉燃烧工况及热效率有着重要的影响，空气系数α过大，会使锅炉排出的烟气量增多，将使锅炉排烟热损失增大，引风机、鼓风机电能耗量增加，也会降低锅炉的热效率。因此空气系数α选择合理，会使能量损失减少，获取较高的锅炉热效率，并使锅炉安全运行。
　　1.3 燃料性质
　　燃料中的水分对燃烧的影响主要是使燃烧着火困难，并降低燃烧区的温度，使煤粉燃尽变得困难。水分对排烟温度的影响：煤中的水份变成水蒸汽，增加了烟气量；水分高，提高了烟气的酸露点，易产生低温腐蚀。
　　2、排烟温度因素
　　排烟温度的提高，排烟热焓值增加，会直接导致排烟热损失的增加。一般排烟温度每升高15~20℃，就会使排烟热损失增加1％。由此可见适当降低排烟温度，有利于提高机组经济性。
　　2.1 积灰与结焦
　　受热面的积灰与结焦，会影响受热面与高温烟气的传热效果，使烟气不能被及时冷却，导致排烟温度升高。另外尾部受热面的积灰堵塞，使尾部烟道形成烟气走廊，产生高温度区和低温度区，在低温度区内空气预热器处烟气结露腐蚀管壁，管子腐蚀穿透后又造成空气预热器漏风。送风走短路进入烟道，影响锅炉送风，造成高负荷情况下炉膛缺氧燃烧，引起排烟温度升高。
　　2.2 燃烧及与运行工况
　　实际煤种与设计煤种相比，往往有一定偏差，应根据煤质，随时调整锅炉燃烧，确定最佳空气系数和煤粉细度，尽量提高制粉系统温度，同时适当提高顶部二次风的比例，使煤粉充分燃烧。如果二次风送入不合理，可能导致火焰中心上移，或火焰中心偏移和过量空气系数不合理，造成烟气在炉膛内部停留时间过短，烟气与受热面的换热不够充分，从而使排烟温度升高。
　　由此可见，切实有效地燃烧调整对于降低排烟温度，提高机组经济型是有利的。总结实践，燃烧调整降低排烟温度的方法主要包括：(1)火焰中心位置的调整。正常运行时，可适当增加下层燃烧器的出力，减少上层燃烧器的出力，降低火焰中心，改变辐射吸热量和对流吸热量的比例，从而达到调整排烟温度的目的。(2)通过改变炉膛负压；调整一、二次风比，改变固体燃料的着火时间。(3)通过改变氧量及过量空气系数。 (4)通过改变一、二次风刚性，改变炉膛内火焰长度及烟气在炉膛内的滞留时间，进行排烟温度的调整。
　　2.3 受热面布置
　　锅炉设计时，对炉膛沾污系数很难估计，使得受热面布置不合理，或结构不佳，造成受热面吸热不足，导致锅炉排烟温度高。可增加省煤器管排，或将省煤器光管改成鳍片式、肋化式省煤器，增加省煤器的吸热量，降低排烟温度。
　　
　　三、降低排烟损失与锅炉经济性分析
　　
　　1. 炉膛漏风不仅与设备结构有关，而且与锅炉运行方式检修管理有关。为减少排烟损失q2，必须尽力设法减少烟道各处的漏风，而减小过剩空气系数α，q3、q4会增加，所以合理的过剩空气系数a值应使q2、q3、q4三项热损失的总和最小。过量空气系数α取值范围应该在1.05-1.23之间，目前有些电厂过量空气系数的取值高于此理论取值，属于富氧燃烧，其目的是为了改善结焦现象，但这极大地牺牲了机组的经济性。对于机组运行的经济性很不利，过量空气系数取值应尽量在理论值下限运行，以提高机组的经济性。
　　2. 为减少燃煤中的水分，通过调整磨煤机运行和冷热风配比，确定合适的煤粉细度和干度，使各项热损失减少，提高锅炉热效率。一般，煤中的水份每增加5％，由于损失而使锅炉效率下降0.5％。
　　3. 如果排烟温度选的过低，从设计方面，又将引起空气预热器的金属耗量增加、烟气的流动阻力增大，如果低于露点，将引起尾部受热面的低温腐蚀。为防止或减轻对低温受热面的腐蚀，最有效的方法就是提高空预器受热面的壁温，实际中提高壁温最常用的方法是提高空气入口温度，一般使用暖风器或热风再循环。入口烟温一般应取稍高于露点温度。
　　4. 根据运行实际情况，确定合理的吹灰周期。某电厂420t/h燃煤锅炉投用吹灰器后排烟温度可下降5-10℃，采用吹灰器能使锅炉排烟热损失下降约1.2%左右，可提高锅炉热效率1%[2]。
　　5. 燃烧调整对机组运行的经济性不言而喻，但这需要运行人员多年的经验积累。运行过程中，运行人员要准确掌握煤质变化，及时调整制粉系统的运行方式、调整一、二次风配比，保证机组安全、经济运行。
　　
　　【参考文献】
　　［１］范从振．锅炉原理．水利电力出版社，1986，5
　　［２］王春昌.锅炉漏风对排烟温度及排烟损失的影响．热力发电，2007（8）.19~22
　　【责任编辑：吴洋】

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