电厂锅炉排烟温度高的原因及解决措施探讨

学术论文 2017-07-14 09:44:38
    前言
    在当前电厂生产过程中,煤粉炉应用较为广泛,这主要在煤粉炉运行过程中,煤被破碎成细小粉末后,其比表面积增加,这也使煤粉与空间接触面积增加,煤粉燃烧强度得以提高。在煤粉炉运行过程中,排烟温度高是影响锅炉燃烧效率的最主要因素。因此需要采取有效措施来降低锅炉排烟温度,可以通过增加炉膛容积、降低成燃烧温度等来降低锅炉受热面的温度,从而使排烟温度能够降低。也可以通过增加各级受热面、省煤器、空气预热器等的面积来降低烟气温度。部分理论上的措施在实际应用过程中具有较大的难度,因此需要针对实际锅炉运行中排烟温度的具体原因来采取具有针对性的技术和管理措施,确保使电厂锅炉排烟温度能够降下来,提高电厂锅炉运行的经济性。
    1 锅炉排烟温度高的原因分析
    1.1 煤种
    在锅炉运行过程中,锅炉烟气量和烟气特性与煤的成份具有直接的关系,煤的水分和发热量会直接导致排烟温度的变化,即煤的排烟温度与收到基水分成正比,与发热量成反比。但当前由于我国煤炭资源紧张,这也使煤种发生了较大的变化,大部分电厂燃煤种类都较为复杂,从而造成排烟温度升高,影响了锅炉运行的经济效益。
    1.2 进入制粉系统和炉膛的冷风系数
    当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中分空气进入到炉膛内,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。
    1.3 给水温度
    省煤器的传热量直接受到给水变化变化的影响,并进而影响排烟温度。当机组负荷变化或是高压加热投停,都会影响到给水温度的变化。在高低压加热器全部投运的情况下,给水温度数下降时,排烟温度也会随之降低。通常情况下给水温度达到265度时,每降低10度排烟温度会下降1.5度,这也充分说明给水温度对排烟温度的影响并不大。
    1.4 冷空气温度
    部分锅炉处于露天环境下,随着外界气温的变化会对冷空气温度带来较大的影响,从而造成锅炉排烟温度与设计值发生偏离。当冷空气温度升高时,排烟温度也会随之升高。但冷空气温度随季节变化是客观存在的,这个因素无法改变。
    1.5 炉膛出口过量空气系数
    通过增加炉膛出口过量空气系数,可以增加空预器的空气量,使空预器传热量得以提高,从而使排烟温度下降。炉膛出口过量空气系数增加时,流过半辐射及对流受热面的烟气量也会随之增加,使受热面烟气温度降幅变弱,从而造成排烟温度的上升。因此当炉膛出口过量空气系统处于正常变动范围时,对排烟温度所造成的影响较小,而且通过调整过量空气系数,主要是针对燃烧工况和降低不完全燃烧,所以炉膛过口过量空气系数这个因素对排烟温度的影响通常可以忽略不计。
    1.6 空气预热器漏风系数
    针对于空气预热器漏风系数这一因素进行分析时,在其减少的情况下,也会使空气预热器平均空气量、流经空气预热器的平均烟气量和总的传热量都会出现减少的情况,而漏入烟气中的空气平均温度则会有所上升,从而致使锅炉排烟温度会有所提高。但当空气预热器漏风系数减少时,排烟热损失也会随之减少,因此会有效的提高锅炉效率。
    另外,对于锅炉排烟温度的影响因素较多,如受热面布置、受热面积灰等情况,而且各影响因素即单独作用,同时也相互具有一定的联系性,关系十分复杂,这也使锅炉排烟温度高的原因呈现出复杂化的特点。
    2 控制锅炉排烟温度高的技术措施
    2.1 减少炉膛漏风
    通过减少炉膛漏风,将漏风部位采用有效的密封措施,以此来对锅炉排烟温度进行控制。在具体实践工作中,需要选拔先进的炉膛门孔结构,同时还要进一步改进油枪的性能,强化炉膛熄火保持技术水平,改造炉膛中渣斗或是机械出渣处较大空隙处,并进一步提高锅炉运行的整体负荷水平,以此来对锅炉排烟温度高的情况进行有效控制。
    2.2 合理地降低一次风率
    在锅炉正常运行过程中,要想实现对制粉系统通风量的有效控制,则需要有效的实现一次风率的降低,这种情况下,磨煤机出力会有所降低,但磨煤量的干燥剂量会出现下降现象,这就在燃料蒸发水分所需热量不变的情况下需要干燥剂具有适宜的初温,这样才能进一步减少掺冷风量,降低制粉系统漏风量,达到排温温度降低的目标。
    2.3 投用乏气再循环
    运用乏气再循环能够降低制粉系统中干燥剂量,即实现一次风率的降低,投入乏气再循环其对一次风率和制粉系统的影响是一样的。
    2.4 结构方面的措施
    在锅炉运行工况条件下,当受热面传热量不够时,也会导致锅炉排烟温度升高现象发生。受热面传热系数、传热温差和受热面的面积都会对受热面传热量带来真接的影响,这其中,最为可能的一种方法即是通过增加传热面积,而且增加的受热面要尽可能的与炉膛距离远一点,这样才能达到良好的降低排烟温度的效果。这主要是由于当增加的受热央与炉膛距离较近时,会增加该级的传热量,降低出口烟温,但下一级受热面的传热温差会减少,从而使传热量也会随之减少,出口烟温下降幅度相较于进口烟温降低的幅度小,最终作用于排烟温度时所带来的降幅也减小。因此在具体实施过程中,要合理增加低温受热面,以此来达到降低排烟温度的目的。
    2.5 完善受热面的吹灰
    受热面积处存在较多灰尘、结渣和结垢现象时,必然会影响受热面的传热量,从而造成排烟温度升高。针对于这种情况下,需要对受热面的灰尘、结渣和结垢现象进行有效处理,确保受热面保持良好的清洁度,以此来达到降低排烟热损失的目标。在锅炉运行过程中,煤灰熔点、炉膛燃烧区温度、炉内煤灰的输运特性等都是会造成锅炉发生结焦问题。燃煤固有的特性决定了煤灰熔点不可改变的特性,因此在实际工作中可以从炉膛燃烧区温度、炉内煤灰输运特性两方面入手来改善锅炉结焦的问题。可以采取有效措施来降低炉内气流的运行速度,以此来改善炉内煤类的输运特性。炉膛内燃烧区温度与燃煤发热值、燃煤挥发份、热风温度等都具有较大的关系,当热风温度较高时,则表明燃烧区温度也呈现较高水平。在实际锅炉运行时,可以通过提高热风温度来使燃烧区温度上升,从而使一些挥发份较低的难燃煤种能够入炉后实现完全燃烧。但部分高挥发份和易结焦的煤种,如果提高热风温度,则会增加锅炉结焦的可能性。
    3 降低电厂锅炉排烟温度的管理措施
    3.1 加强设备管理
    通过加强对锅炉的维护和改造,有效的降低电厂锅炉排烟温度。可以采取有效措施来控制内漏现象,及时消除漏风问题,重视制粉系统风量和风压等测点的校验工作。充分的利用机组检修机会来重点排查锅炉系统风门,做好相关压测我来有效的消除空预器氧量偏低的根本原因。做好吹灰器的维护工作,使其保持良好的运行状态,加强对制粉系统的管理,提高其运行的效率,为机组经济运行奠定良好的基础。
    3.2 加强吹灰管理
    在具体工作中,可以通過加强对电量的管理来有效的提升机组负荷水平,从而有效的保证炉膛吹灰和尾部烟道吹灰的有效实施和及时执行。定期对再热器烟道档板进行开启放灰,在炉膛和尾部烟道吹灰期间要适当的增加再热器挡板开启放灰的次数,进一步加大对吹灰系统的巡检力度,及时发现吹灰系统的缺陷并对其进行有效消除,提高锅炉运行的效益。
    3.3 进行设备改造
    可以充分的利用锅炉检修的时机,针对锅炉设计上存在缺陷的部位进行合理和科学的改造,特别是针对排烟温度高的问题,可以通过增加尾部传热面积来有效的消除锅炉设计中存在的不利影响因素,有效的降低排烟温度,保证锅炉运行的经济性。
    3.4 完善控制逻辑
    为了保证风和煤比例的匹配度,需要进一步完善制粉系统风量控制逻辑,把控好吹类控制,强化空气预热器吹灰跳步功能,这样即使吹类中断后,再次进行吹风过程中也能够有效的保证吹灰方式控制的合理性。
    3.5 加强入炉煤质管理
    当时受制于多种因素的影响,电厂采购煤质的品质呈逐年下降的趋势,针对于这个问题,可以通过强化入炉煤质管理,有效的对燃烧情况进行调整,尽可能的减少煤质下降所带来的不利影响。具体可以通过控制掺混比例;完善加仓方式;加强入炉煤杂物筛查等来提高燃烧的效率。
    3.6 提高监盘质量
    针对煤量情况来对制粉系统风量偏雷的问题进行调节,有效的保证制粉系统风量控制的合理性。通过总一次风量控制降低冷一次风量比率;及时根据煤种变化调整磨煤机出口温度控制;及时根据机组负荷情况调整炉底渣系统冷却风门开度,降低底渣系统漏风量。
    4 结束语
    锅炉运行过程中,煤在燃烧过程中会产生较多的热损失,这其中排烟热损失占总损失的比重较大,而且还会对电厂煤耗带来较大的影响。一旦电厂锅炉排烟温度过高时,则会对锅炉使用效率带来较大的影响。在当前电力市场竞争不断加剧的新形势下,电厂为了提高自身的竞争能力,则需要采取有效的措施来降低生产成本,在实际运作中可以通过控制锅炉排烟温度高问题来提高机组运行效益,实现电厂煤耗的降低,为电厂整体经济效益的提高奠定良好的基础。
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