摘要：钢电2#炉由于掺烧一定比例高炉煤气和焦炉煤气、运行年限长、煤质偏离设计值较大、空预器堵灰等原因，造成锅炉排烟温度高，排烟热损失增大，本文分析其产生的原因，并提出相应的降低措施。
关键词：煤气、排烟温度、堵灰、原因、措施
前言
武汉钢电1998年6月投产, #2炉系武汉锅炉厂生产的670t/h超高压、自然循环、固态排渣、煤粉/煤气混烧锅炉，中间储仓式送粉系统，热风送粉，布置4×4组煤粉燃烧器，配220MW发电机组。2#炉由于掺烧一定比例高炉煤气和焦炉煤气、运行年限长、煤质偏离设计值较大、空预器堵灰严重等原因，近年来排烟温度一直居高不下，甚至有持续攀升的势头，导致部分受热面超温严重。此外，烟道尾部采用的是布袋除尘，烟气温度高会导致布袋的受损，为了保证机组的安全运行，不得不将低氮燃烧和排烟温度参数长期控制在临界值附近徘徊，排烟温度每升高10到15度，锅炉效率将降低约1%，这严重影响了锅炉的出力与热效率。
优化运行参数，降低运行成本，增加发电效益是现阶段的工作重点。在此过程中，降低排烟温度已成为衡量我厂锅炉运行经济效益的重要指标。同时，也是降低排烟热损失，提高锅炉热效率的重要手段。本文针对以上问题展开分析，并提出了改进措施和实施方案。
1锅炉排烟温度上升的主要影响因素分析
1.1掺烧煤气的影响
高炉煤气属低热值煤气，他是由高炉中焦炭部分燃烧和铁矿石部分还原作用所产生的可燃煤气，其可燃部分的组成以CO为主，同时含有容积百分数近60%的氮，发热量较低，并且高炉煤气中含有很多灰尘。
焦炉煤气是焦炭气化所得到的煤气，其组成以H2为主，焦炉煤气中N2和CO2等不可燃组分较少，它的发热量比高炉煤气高几倍，但仍属于低热值煤气。
当煤粉在炉膛内燃烧吸热，将水分全部蒸发，随烟气排走，煤粉继续吸热，温度达到一定后，煤粉中的挥发分析出，当达到挥发分着火点后，挥发分燃烧；挥发分燃烧后，焦炭部分温度迅速上升，固定碳剧烈燃烧，发出大量的热量，炉膛温度升高，这时由于煤气的掺烧使炉膛火焰温度迅速降低，但要实现相同的出力，锅炉的烟气量就会增加；由于烟气量的增加，煤粉在炉膛内停留时间将会缩短，这便造成不完全燃烧热损失增加；同时由于煤气温度较低，煤气输入炉膛后会导致炉膛火焰中心上移，造成排烟温度升高，往往也会使锅炉的过热器超温。
试验表明高炉煤气量每增加1200m3 ,排烟温度约升高1°C，而排烟温度每升高10到15度,锅炉效率将降低约1%。
1.2三次风带粉的影响
三次风带粉对锅炉排烟温度的控制影响较大。三次风带粉量过大，使得三次风的温度降低，降低炉膛烟气的温度；同时，三次风中带粉的着火温度降低，着火延迟，火焰中心上移，使得排烟温度上升；三次风带粉过大还会使得此部分煤粉燃烧不充分，机械不完全燃烧损失增加。同样，三次风带粉严重，启停制粉系统时，锅炉负荷波动大，主再热气温影响也较大，增加了平时运行时的调节任务难度。据西安院现场检测表明，2#机组三次风带粉甲乙侧分别达33%和29%，远远大于正常要求的15%。说明了由于三次风带粉较多，导致锅炉排烟温度升高。
2 措施对策
2.1煤气的掺烧
由于高炉煤气的掺烧，致使我厂2#炉的排烟温度异常的升高，且难以控制，直接导致布袋除尘入口温度超过报警值，严重影响了布袋除尘系统的运行安全，所以可暂不投用高炉煤气，如果日后确实需要掺烧高炉煤气，需对燃烧器、炉膛空气动力场全方位调整、改造后方可投用。
由于焦煤的掺烧，有利于降低排烟温度，且焦煤含硫量较少，可降低锅炉的SO2排放浓度，所以可以加大焦炉煤气的掺烧，在投用下层焦煤火嘴的同时，只要有充足的煤气量也要积极的投用上层火嘴。多燃烧焦煤不仅可降低排烟温度，还有助于降低煤耗率，提高发电效益。
但同时掺烧煤气时，要注意增加送风，保证炉膛含氧量足够。针对部分风门存在的开关问题：如Sofa风门固定且上下摆角为向上10度，二次风门部分开关不灵敏和开度不一致等问题，可以将摆角调为微向下，调整炉膛燃烧的火焰中心下移, 降低火焰燃烧中心的高度,降低锅炉排烟温度。
2.2三次风改造
目前，我厂2#炉三次风带粉问题严重，经过测量，甲侧带粉量为29%，乙侧带粉量为33%，远远大于15%以下的设计要求。经过检查分析认为，设备本身的结构缺陷是三次风带粉较多的主要原因。因此，降低三次风带粉，仅仅通过运行参数的调整是无法满足要求的，所以必须对三次风系统进行改造。
在三次风管道安装百叶窗煤粉浓缩器进行浓淡分离，分离后的稀相气流（约含70%的风量和30%的粉量）和浓相气流（约含30%风量和70%粉量）。稀相气流继续进入原有三次风管道送入炉膛燃烧。浓相气流进入分配器均匀分配成四股气流分别进入四根一次风管道送入炉膛燃烧。每根三次风管分离的浓相煤粉气流分成两股气流分别进入不同的一次风管送入炉膛燃烧。具体改造示意图如下：
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1排粉风机 2三次风管 3百叶窗浓淡分离器 4一次风管5隔绝门6关断器 7炉膛
图2 三次风改造示意图
2.2.1改造后排烟温度
改造后，由于三次风温度较低(一般为75°C)，引入一次风道能够降低制粉系统冷风用量，相应降低排烟温度，提高锅炉效率。三次风改造前后一次风温度如下表：
表1 三次风改造前后一次风温度对比
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从以上数据对比可以看出:1、三次风改造后，一次风箱的温度明显提升，较高的一次风温，减少了煤粉的水分，着火热相应降低，锅炉燃烧室的温度上升，炉膛和水平烟道的温度也相应提高。2、二次风温也有相应的提高，这有利于炉膛温度的提升，提高锅炉的发电效率。3、排烟温度下降明显，这对于降低排烟热损失，节能降耗，提高机组的经济性，有重要的意义。
2.3运行调整
管理上要将排烟温度控制加入到考核内容之中，使各班主动加强排烟温度监视并及时调整，降低排烟温度。
操作上要调整合适的一次风量和风速，保证一次风中煤粉在合适的着火区域内和温度下着火。二次风呈正塔形送风，风温风压与风速适中，保证炉膛内空气动力稳定，燃烧稳定。改造后由于部分三次风经一次风送入炉膛燃烧，一次风压和风速均有所下降，风温也有所降低。同时排烟温度也会随之降低。
3结论
通过三次风改造，三次风带粉严重的问题得到了根本性改善和解决。关于送风温度，改造后的系统投运后要求关闭压力冷风门，提高了一次风的热风送粉温度。另外，制粉系统热风温度提高，提高了制粉系统的干燥出力，漏风问题也得到有效改善。三次风中含有的大量可燃性煤粉经一次风送入炉膛燃烧，等同于降低了这部分煤粉的燃烧中心，火焰中心整体向下移动了一点，排烟温度降低明显。
参考文献
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