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排烟温度偏差大原因分析及对策

发表时间：2021/5/6 来源：《中国科技信息》2021年6月作者：朱慧平

[导读] 锅炉排烟温度是锅炉重要的监视参数之一，排烟温度偏差大会影响锅炉尾部受热面工质的加热参数，影响锅炉的热效率经济性，若出现严重偏差将影响锅炉的安全运行，甚至导致锅炉发生停炉事故。运行中应将锅炉两侧排烟温度差控制在合理范围内，严格控制锅炉尾部各受热面工质热偏差，以保证锅炉烟道各受热面烟气温度在安全范围内，进而保证锅炉的运行安全。

新疆乌鲁木齐市兖矿新疆煤化工有限公司朱慧平 830002

摘要：锅炉排烟温度是锅炉重要的监视参数之一，排烟温度偏差大会影响锅炉尾部受热面工质的加热参数，影响锅炉的热效率经济性，若出现严重偏差将影响锅炉的安全运行，甚至导致锅炉发生停炉事故。运行中应将锅炉两侧排烟温度差控制在合理范围内，严格控制锅炉尾部各受热面工质热偏差，以保证锅炉烟道各受热面烟气温度在安全范围内，进而保证锅炉的运行安全。
关键词：排烟温度;热偏差;措施
        引言
        锅炉排烟温度是锅炉重要的监视参数之一，排烟温度偏差大会影响锅炉尾部受热面工质的加热参数，影响锅炉的热效率经济性，若出现严重偏差将影响锅炉的安全运行，甚至导致锅炉发生停炉事故。运行中应将锅炉两侧排烟温度差控制在合理范围内，严格控制锅炉尾部各受热面工质热偏差，以保证锅炉烟道各受热面烟气温度在安全范围内，进而保证锅炉的运行安全。
        1排烟温度偏差大原因分析
        1.1受热面工质流量不均造成的烟气温度偏差
        在锅炉的尾部水平、竖井烟道内，布置了相当数量的过热器、再热器及省煤器受热管管束，各受热面管束呈U型成列成组排列;但受安装工艺及管子的长度、弯度曲率、管路接口位置等因素影响，各管子阻力系数会都不相同，会造成各管屏中各根管子的蒸汽流量的偏差;例如全大屏过热器，其管屏外圈管长度最长，两头接口也在联箱最外侧;而同一管屏管子直径都相同，所以其流量最小;当高温烟气流经各管束时，各受热面管路对烟气产生冷却作用。管内工质参数是相同的，当管路中工质的流速不同，对烟气冷却效果也将不同;工质流速越快，其冷却效果越明显，反之则冷却效果越差。锅炉尾部烟道内各受热面管束是沿着烟道宽度及深度方向均匀排列，因此各管速内工质流量不均是造成排烟温度偏差的原因之一。
        1.2二次风对空气预热器冷却不足
        某一负荷下，锅炉对总风量的需求是一定的，而锅炉总风量除了包括干燥、携带煤粉的一次风，直接进入炉膛辅助燃烧的二次风，还有由密封风机提供磨煤机的密封风。后期运行中，由于密封风机入口滤网损坏将风机入口软连接刮破，导致密封风压下降备用风机联锁启动，机组小修时将滤网拆除。满负荷时，磨煤机密封风／一次风压差一般在４．７０～５．６５ｋＰａ，有的磨煤机密封风／一次风压差在６．０ｋＰａ以上运行，密封风风量明显过大，过量的密封风进入锅炉参与燃烧，降低了二次风量，二次风对空气预热器冷却不足，影响排烟温度约０．６６℃～１．３２℃。
        1.3空预器漏风
        由于回转式空预器结构自身的特点，在空预器转子及外罩间必然有一定量的缝隙，缝隙将不可避免产生漏风。因空气侧压力大，空预器的漏风是空气侧漏向烟气侧，空气将大量排挤烟气，使得烟气量减小;为满足燃烧需要，将不得不增大引风机的出力，增加电耗;漏风率越大，增加的电耗越大，严重时可能使得引风机和送风机陷入自我循环的怪圈。漏风率大增大了空预器前后压差，降低了烟气流量流速，使传热减弱，单侧空预器漏风大将造成两侧排烟温度偏差大;若两台空预器漏风过大，不但增加引风机、送风机电耗，更会造成锅炉的总风量不足，限制锅炉出力，更威胁锅炉安全运行。
        2对策
        2.1定期对炉膛受热面进行吹灰，减少烟气流动阻力，使得受热面吸热均匀在环境温度低于10℃时，及时投入锅炉一次风和二次风暖风器运行，提高空预器入口风温。控制炉膛出口两侧含氧量在1.9%以下时，烟气露点温度就会明显下降，从而避免或减轻锅炉尾部受热面管束的低温腐蚀，从而减轻了空预器的漏风，减少排烟温度的偏差，提高了锅炉的热效率。

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        2.2运行措施
        偏置两侧送风量:暂时关闭A/B侧送风机出口联络门，偏置两侧送风机风门开度，增加两侧空气量偏差，从而平衡两侧热风箱出口风温，解决出口风温不一致和排烟温度偏差的问题。加强吹灰管理:在锅炉运行过程中根据负荷变化的情况，合理调整吹灰频次及强度。将炉膛、空预器、烟道和脱硝吹灰频次改为空预器吹灰由每值1次改为每值吹灰2次，炉膛、烟道吹灰和脱硝吹灰由每日吹灰1次改为每值吹灰1次。这可以有效控制炉膛结焦及锅炉尾部受热面积灰，并控制空预器堵灰不继续加剧，能维持现阶段的锅炉运行。精细调节氨气调整门:为控制NH4HSO4的生成，脱硝系统SCＲ入口喷氨流量调节采用手动精细调整，通过手动控制调节阀开度，控制脱硫系统出口NHx排放浓度为80～120mg/m3。在每次机组准备增加负荷和降低负荷前，锅炉主控工与环保主控工进行联系，对脱销系统入口NHx含量进行预先判定，利用人工优先调节的办法精细调整，以保证脱硝系统出口参数在范围以内。
        2.3对石灰石脱硫系统进行改造
        在床内直接添加石灰石等脱硫剂，投资小、脱硫效率高。当Ca/S＝1.5~2.0时，脱硫效率可达85%~90%，大大降低烟气中SO2的含量。同样可减轻锅炉尾部受热面管束的低温腐蚀，减少空预器的漏风率。
        2.4完善脱硝系统计量装置
        在机组大修期间对反应器出口氮氧化物浓度计进行仔细检查，在SCＲ装置出口加装氨逃逸质量浓度监测仪表。日常运行中加强监视氨气逃逸质量浓度检测仪表数值，控制氨气调整门，使脱硝装置出口氨逃逸质量浓度≤5mg/L，防止过量喷氨，造成空预器受热面污染。检修人员每月定期对脱硝系统SCＲ反应器进、出口NOx表和氨逃逸质量浓度监测仪表的校验工作，保证数据的准确性和具有代表性。
        3预期达到的效果
         （1）按200MW机组排烟含氧量偏离1%，供电煤耗增加0.77g/kWh计，可降低供电煤耗1.54g/kWh，脱硫效率也会相应提高。（2）两侧床温和中上部差压、含氧量、排烟温度调整平稳了，安全性大大提高，为一次风机变频运行方式（全开热一次风挡板和一次风机入口挡板，由变频调节一次风机转速，来控制两侧床压的稳定）节能运行奠定了基础。2台一次风机电流，可由工频方式运行时的190A降到100A左右，节约有功近950kW/h。按年运行5000h计，1台机组年节约电量约500万kWh。4台机组年节约电量2000万kWh以上，提高了经济效益约600万元。（3）现额定负荷时减温水量20~35t/h，平均降低15t/h。按相关热力试验方法计，每增减1t减温水，机组热耗增减0.034%，可减少热耗0.525%。按机组热耗7970.5kJ/kWh，年发电量35亿kWh计，可节能近1500亿kJ，合标准煤5000t以上；按每增减1t减温水，机组煤耗减增0.15g/kWh计，机组煤耗降低9.75g/kWh，年节约标煤7000t以上，大大减少SO2、烟尘、废水排放。同时设备磨损大大减轻，检修维护成本和故障率大大降低。
        结语
        (1)尽快对故障暖风器进行检修，及时投运，当前环境温度最低可达－20℃，空预器出口温度已远远偏离最低空预器冷端综合温度，极易加剧空预器冷端腐蚀，对空预器造成更大的影响。(2)后期停机检修时，可将暖风器更改为旋转式暖风器，提高设备可靠性。(3)暖风器无法正常投运时，在保障机组安全运行的前提下，应尽量降低该侧送风机出力，减少低温风量，增大另一侧送风机出力，进而提高该侧空预器出口烟温。(4)增加在线烟温测点，均匀布置，每侧不少于3个测点，提高DCS显示值的真实性。(5)停机检修时，应针对当前空预器漏风率偏大的问题进行检修，提高设备可靠性。
参考文献
[1］段小云．锅炉空气预热器堵灰原因分析及处理措施［J］．华电技术，2015(5):50－52．
［2］段小云．空预器热端传热元件失效的原因分析及措施［J］．宁夏电力，2015(2):60－65．