关于降低煤粉锅炉排烟温度的研究

何帅 弋秦涛

摘 要 为降低煤粉锅炉排烟热损失，提高锅炉热效率，节约煤炭资源，减少因燃煤燃烧而产生的环境污染物。本文从锅炉结焦积灰、锅炉漏风、一、二次风配比不当、制粉系统调整不当、空预器入口环境风温高来分析煤粉锅炉排烟温度高的原因，并针对分析的原因制定相应的策略，来降低煤粉锅炉的排烟温度，以供相关工作人员在实际工作中参考。

关键词 降低;煤粉锅炉;排烟温度

引言

在煤粉锅炉的各项热损失当中，排烟热损失是最大的一项，占炉膛燃煤热量的4%～8%，影响排烟热损失的因素有排烟容积和排烟温度，其中排烟温度越高，排烟热损失越大，排烟温度每升高10至15℃，排烟热损失就会增加1%，不但降低了锅炉的热效率，同时加大了环境污染物的排放。

1煤粉锅炉简介

煤粉锅炉是以煤粉为燃料，煤粉在炉膛中燃烧释放热能，将给水加热成过热蒸汽的热能动力装置。锅炉整体结构包括锅炉本体及辅助设备。锅炉本体包括汽包、炉膛、燃烧器、过热器、水冷壁、空预器、省煤器、框架和炉墙;辅助设备包括磨煤机、给煤机、引风机、送风机、一次风机、给水泵、除渣设备、除尘输灰设备等。我公司热动力站设置4*320t/h煤粉锅炉和2*50MW汽轮发电机组。锅炉为高温高压、燃用煤粉、单炉膛、四角切圆燃烧、平衡通风、固态排渣、全钢结构、全悬吊结构、π型布置、自然循环汽包炉。设计排烟温度140℃，但最高运行排烟温度达170℃，排烟热损失大大增加，同时对布袋除尘器寿命造成一定影响，锅炉经济效益降低，因此研究如何降低煤粉锅炉排烟温度十分必要[1]。

2分析煤粉锅炉排烟温度过高的原因

（1）锅炉结焦、积灰。煤粉锅炉在过热器、水冷壁及燃烧器喷燃口区域容易结焦，在空预器、省煤器区域容易积灰。受热面结焦和积灰会使传热热阻进一步增加，在降低传热系数的同时无法保障煙气具有较高的放热量，进而导致锅炉排烟温度升高;如果燃烧器喷燃口结焦，会影响煤粉着火燃烧，破坏火焰四角切圆，推迟煤粉燃烧，导致排烟温度升高。如果不及时组织吹灰，结焦、积灰严重时，威胁锅炉燃烧稳定，甚至被迫停炉。

（2）锅炉漏风。排烟温度升高的主要原因之一就是漏风，漏风包括烟道漏风、炉膛漏风、制粉系统漏风及炉底漏风。煤粉锅炉一般为平衡通风方式，炉膛和烟道处于负压状态，炉膛和烟道的严密性对排烟温度有很大的影响，冷空气的漏入使过量空气系数增加，必须通过降低流经空预器的送风量，来维持合理的氧量，结果使排烟量和排烟温度均升高;制粉系统漏风及炉底漏风会使炉膛温度降低，炉膛火焰中心位置升高，炉内辐射传热量减少，换热时间减少，使锅炉排烟温度升高。

（3）一、二次风配比不当。一次风主要功能是干燥、携带煤粉进入炉膛，并提供煤粉着火初期的氧量。一次风和二次风的配比原则是一次风量满足煤粉挥发分燃烧，一次风速与一次风量的提高都对煤粉着火不利。进入磨煤机的一次风如果过多使用冷一次风结果会减少流经空预器的空气量，进而导致排烟温度升高。一、二次风的配比不合适，一次风速太高或一次风温过低，会导致煤粉着火推迟，火焰中心位置升高，炉膛出口烟温和排烟温度都会升高;同样如果二次风量太大，会使烟速升高，火焰中心位置也会升高，导致排烟温度升高。

（4）制粉系统调整不当。运行磨煤机的选择也会影响锅炉排烟温度，如果多使用上层磨煤机运行，或者上层磨煤机出力偏大，都会造成火焰中心上移，造成煤粉在炉膛内燃烧时间变短，减少了水冷壁辐射吸热，更多的热量将携带至尾部烟道，造成锅炉排烟温度升高;同时如果磨煤机出口煤粉颗粒度过粗，也会推迟着火，提高火焰中心高度，使锅炉排烟温度升高。

（5）空预器入口环境风温高。空预器入口风温随环境温度的升高而升高，特别是在夏季，空预器入口风温达30℃以上，空预器入口风温高，空预器的传热温差就小，烟气的放热量就会降低，从而使排烟温度升高。通常情况下空预器入口风温每升高10℃，锅炉排烟温度就会升高6-7℃。但环境风温不能人为改变，不能进行调整来降低排烟温度[2]。

3降低煤粉锅炉排烟温度的策略

（1）减少锅炉结焦、积灰。首先要在煤粉锅炉运行中避免结焦及积灰出现，要控制好燃料管理，关注煤的成分分析，掌握煤的灰熔点，运行操作中控制炉膛出口温度不大于煤的灰熔点温度;多去现场通过观火孔看火，确定着火距离合适，观察煤粉是否刷墙，并及时进行燃烧调整;确保烟气烟道左右两侧分布均匀，省煤器输灰系统运行正常，防止灰斗积灰，以免造成省煤器、空预器烟气侧大面积积灰;按时执行吹灰定期工作，对水冷壁、过热器进行蒸汽吹灰，对省煤器和空预器进行激波吹灰，同时脱销催化剂层声波吹灰器按程序持续运行，以保证受热面及烟气通道畅通。当锅炉出现结焦积时，及时清焦并加强巡回检查。

（2）减少锅炉漏风。锅炉漏风是排烟温度升高的一大重要原因，因此在锅炉启动前，要认真检查各个门、孔关闭，炉底排渣机密封良好;运行中尽量控制煤粉锅炉微负压运行，防止负压过大造成大量冷风进入炉膛及烟道;运行中尽量提高运行磨煤机出口温度，备用磨煤机出口门应关闭，防止制粉系统过多冷风进入炉膛。

（3）调整一、二次风配比。控制合适的风煤比，保持最佳过剩空气系数，即保持合理的氧量，一般控制在3%-5%之间。控制合理的一、二次风率及风速，保证煤粉着火稳定，着火距离合适;对于一、二次风配比不当，在炉膛不结焦且制粉系统安全的前提下，提高一次风粉混合物温度，降低一次风量和风速，锅炉负荷变化时及时调整一、二次风量。

（4）及时调整制粉系统。调整煤粉锅炉的火焰中心位置，运行中尽量增加下层磨煤机的负荷，减少上层磨煤机的负荷，或者使上层磨煤机停运备用，同时调整磨煤机保持合适的煤粉细度，增加炉膛水冷壁吸热，降低火焰中心位置，降低煤粉锅炉排烟温度。

4结束语

本文对煤粉锅炉排烟温度高的原因进行梳理，并总结减少结焦积灰、减少锅炉漏风、调整一、二次风配比、及时调整制粉系统一系列有效措施，降低煤粉锅炉的排烟温度，有效提高了煤粉锅炉的热效率、经济性。

参考文献

[1] 马凌波，王丰超.电站锅炉排烟温度升高原因的归类研究[J].中国设备工程，2017（6）：123-124.

[2] 倪仁杰.浅谈降低锅炉排烟温度[J].技术与市场，2015（12）：63-65.