摘要：因为我国能源结构问题，我国燃煤锅炉使用量较大。从煤炭消耗量上看，工业燃煤的煤炭消耗量较大，约占全国煤炭消耗总量的25%。锅炉排烟温度是影响锅炉运行效率的重要指标，应在机组设计、安装、调试阶段制定有针对性的措施进行预先控制，在机组投产后将排烟温度作为锅炉节能重点指标进行管控。文章着重分析了某电厂1000MW超超临界燃煤锅炉的排烟状况，以降低因排烟温度升高产生的危害为目的，提出了一些切实可行的措施。
关键词：燃煤锅炉；排烟温度过高；原因分析
中图分类号：TU711 文献标识码：A
1异常现象
1.1锅炉概况
某电厂1000MW超超临界燃煤锅炉，采用前后墙对冲燃烧方式、一次中间再热、单炉膛平衡通风、固态排渣、露天布置、全钢构架的∏型直流炉，设计送风温度为25℃，燃用设计煤种BMCR工况排烟温度123℃。制粉系统采用中速磨冷一次风机正压直吹式制粉系统，共设置6台中速磨煤机，磨煤机出口采用变频旋转分离器，通过改变分离器转速控制磨煤机出口煤粉细度。
1.2排烟温度情况
该锅炉在168h试运期间出现排烟温度过高的现象，由于168h试运期间机组主要运行参数、煤质等条件基本无变化，通过统计机组1h运行数据并取平均值，得出该锅炉排烟温度（表1）。该锅炉设计送风温度为25℃，即该锅炉在送风温度比设计值低的情况下运行时，排烟温度仍然比设计温度123℃高出11.65℃，估算由此引起供电煤耗上升高达2.18g（/kW·h）。
2原因分析
2.1氧量控制不合理
通过观察排烟含氧量，发现该锅炉两侧氧量偏差较大。对氧量计进行校准、排除测量仪器因素后，判断炉膛内燃烧组织不合理，炉膛内部单侧区域燃烧较强。为了将氧量偏低侧运行值控制在接近于设计值的水平，运行中大幅度提升总送风量。进入炉膛内的送风量提高后，相应降低了炉膛内温度，减少了辐射受热面的吸热量，导致炉膛出口烟气温度上升，最终影响排烟温度上升。
2.2锅炉受热面结焦
在氧量偏低的区域，燃料不能完全燃烧，烟气中CO含量增多，附近受热面还原性气氛加剧。在还原性气氛下，煤灰熔点大幅度下降，受热面结焦的风险和结焦的程度显著增加。无论是辐射受热面还是对流受热面，结焦和积灰问题都会增加受热面传热热阻，降低换热效率、导致排烟温度升高[1]。
2.3磨煤机一次风量偏高
运行中存在磨煤机一次风量偏高的问题。中速磨煤机入口风道布置普遍呈现截面积大、直管段较短的特点。特别是在热一次风和冷一次风混合后的磨煤机入口管道，风道内一次风温度场和速度场分布极其不均匀，有的部分甚至有涡流产生，并且风道内的涡流大小和位置随时产生变化，给参数的准确测量带来极大困难。
2.4漏风较大
锅炉不同位置漏风造成的影响不同，炉膛漏风导致火焰中心上移、炉膛温度降低、总烟气量增加；烟道漏风导致总烟气量增加，但最终结果都将导致排烟温度升高。该锅炉的漏风问题集中在干式排渣机上。与湿式排渣机不同，干式排渣机利用炉膛负压，通过钢带机本体上的可调挡板吸入环境中的空气来冷却锅炉排渣。
2.5其他原因
（1）上层燃烧器出力过大或制粉系统运行方式不合理，导致燃烧延迟、火焰中心上移。（2）煤质问题。原煤发热量低，导致相同负荷下总煤量上升、总风量上升；原煤水分高、挥发分低、灰分高，导致煤粉着火困难、燃烧推迟。（3）水、汽品质不合格，导致受热面内部结垢，传热热阻增加、传热效率降低。（4）环境温度影响。（5）排烟温度测点安装位置不合理或测点故障。
（6）脱硝SCR系统氨逃逸率过高，生成硫酸氢铵堵塞空气预热器，使空气预热器换热效率降低。（7）吹灰设备投入不正常或运行方式不正常，导致各受热面积灰结焦，传热效率下降。（8）空气预热器漏风量大。空气预热器密封间隙过大，热一次风、二次风漏入烟气侧[2]。
3改进措施
3.1进行燃烧调整
发现受热面结焦、氧量偏差、一次风量偏差等问题后，进行了一系列燃烧调整，重点包括磨煤机风量标定与调平、磨煤机动态分离器特性及煤粉细度调整试验、旋流燃烧器内外二次风风量调整试验、燃尽风二次风风量调整试验、锅炉空气动力场试验，对锅炉整体燃烧进行了调整优化。
3.2磨煤机入口一次风测量优化
采取改变磨煤机入口一次风测量装置安装位置、更改测量装置等措施，对磨煤机入口一次风测量进行优化。由于原测点布置在风道垂直段上，距离热一次风、冷一次风调整门较近，风道内速度场与温度场分布十分不均匀，并且在垂直风道上测量风量会受到流体位能变化的影响。因此，将一次风测量装置由风道垂直段移至风道水平段。另外，采用全截面多点式差压风量测量装置测量磨煤机入口一次风量。该测量装置根据各测量截面尺寸的大小、直管段长短等因素确定测量点数，将许多个测量点等截面有机地组装在一起，正压侧与正压侧相连，负压侧与负压侧相连，正、负压侧各引出一根总的引压管，分别与差压变送器的正、负端相连，测得截面的平均速度，然后计算出风量，减小了因流场分布不均给测量带来的不良影响[3]。
3.3技术管理措施
（1）根据煤种情况，制定磨煤机旋转分离器调整技术措施，保证合理的煤粉细度，并定期测量煤粉细度。（2）制定合理的吹灰措施，保证受热面清洁。（3）制定制粉系统运行方式技术措施，保证制粉系统在合理方式下运行。（4）加强锅炉水、汽品质管理和监督，避免受热面结垢。（5）加强对空预器差压和漏风的监视，发现有堵塞趋势应加强吹灰并在停炉后进行清洗。（6）加强锅炉漏风管理，及时调整干式排渣机冷却风门的开度。（7）加强燃料采购管理，做好配煤掺烧工作。（8）调研低温省煤器、MGGH等烟气余热装置在本机组应用的适用性。
4预控措施
4.1测量装置选型和安装位置
根据现场条件，选用合理的磨煤机入口一次风量测量装置、选取合理的安装位置。避免将测量装置安装在风道垂直段或风道转弯处、距离风门较近处。另外，空预器出口温度作为一个重要的烟气温度监测点，应在每侧空预器出口烟道布置3～6个测点并引入DCS，方便监视和调整[4]。
4.2设备安装
加强设备安装质量管控，在安装过程中进行监督，重点检查安装工艺是否符合说明书和作业指导书要求，重点检查燃烧器喷口、风环同心度情况，旋流叶片安装情况。
4.3调试
做好燃烧系统调试工作，保证燃烧调整深度，全面进行制粉系统调试和空气动力场冷、热态试验。通过调试、试验确定在燃用不同煤种时的配风调整方法，确定不同负荷下氧量控制值，为生产期锅炉经济、安全运行提供可靠的参考依据。进行SCR系统喷氨优化调试，保证SCR出口烟气中逃逸氨＜3×10-6，避免空气预热器堵塞。
结语
在锅炉各项热损失中，排烟热损失q2所占比例最高。锅炉排烟温度和总风量是决定排烟热损失的两个决定性因素，因此电站锅炉排烟温度是否能达到设计值，是影响锅炉效率、发电机组经济性的关键性因素。另外，加强对排烟温度的监视，可以尽早发现锅炉尾部烟道、受热面二次燃烧现象，防止事故的发生和扩大。
参考文献
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[4]袁源，董洁，张小康.关于工业锅炉能效测试中的问题及节能浅析[J].价值工程，2019，38(36):100-101.