(大唐贵州发耳发电有限公司 贵州省六盘水市 553017;贵州理工学院 贵州省贵阳市 550000)
摘要:本文简单论述了排烟温度对锅炉效率的影响 ,以及降低排烟温度的措施 。
关键词:排烟温度 锅炉效率
1 前言
排烟温度是指锅炉末级受热面即空气预热器出口处的烟气温度,单位为℃。排烟温度升高会使排烟焓增加,排烟损失增大。根据GB/T 10184-2015《电站锅炉性能试验规程》,锅炉的损失由排烟热损失、可燃气体未完全燃烧热损失、固体未完全燃烧热损失 、散热热损失、灰渣物理热损失、其他热损失、输入系统边界的外来热源与燃料低位发热量的百分比组成,而在这六项损失中,排烟热损失是对锅炉效率影响最大的一项损失,约为4~8%,排烟温度每升高 1℃,锅炉效率降低 0.05%~0.06%。一般情况下600MW燃煤机组锅炉排烟温度每升高 10℃,机组发电煤耗升高 1.4g/(kW.h)左右。所以降低排烟热损失对提高锅炉效率及降低发电厂的供电煤耗有着非常重要的意义。
2排烟温度对锅炉效率的影响
2.1影响排烟热损失的主要因素是排烟温度及排烟容积两项,排烟温度比环境温度高得越多,排烟容积越大排烟热损失越大,这一点从求解锅炉效率的正、反平衡法都能证明。首先,锅炉的正平衡方式
当锅炉在相同负荷, 相同参数条件下产生相同的蒸汽, 排烟温度及排烟容积增加,就意味着产生相同质量的蒸汽所需要的标煤量增加,从而造成锅炉效率的下降。另外,通过反平衡求解锅炉效率的公式
我们可以清楚地看到,当排烟温度 上升时,排烟热损失增大,即 增大造成锅炉效率下降,当排烟温度升高10~15℃时,排烟热损失约增加1%。
从以上分析可知排烟温度升高时,通过正反平衡法求锅炉效率都可以得出锅炉效率下降的结论。因此,最佳排烟温度可使得锅炉效率有所提高。
2.2影响锅炉排烟温度的因素
影响排烟温度的因素很多,与锅炉负荷、煤种、炉内燃烧情况、炉膛和制粉系统漏风、尾部受热面积灰、给水温度、送风温度、炉膛出口过量空气系数、空气预热器漏风系数、尾部受热面积和运行操作等因素有关。
首先,当锅炉负荷变化时,锅炉的风量必然要进行调整。锅炉运行时要保持合适的过量空气系数,过量空气系数过大 ,会使炉膛出口温度升高,烟气量增加,造成排烟热损失增加导致锅炉效率下降。当负荷变化时,应适当调整进人炉膛的燃料和空气量,相应的改变燃烧工况。负荷升高时,燃料量增加,空气量增加从而会使排烟温度升高。由于高负荷时炉膛温度高,着火条件好,燃烧稳定,此时可减小过量空气系数,达到减小排烟热损失的目的。而低负荷时则应适应减小炉膛负压,以减小漏风,提高炉膛温度,这对稳定燃烧,减少未完全燃烧损失有利。
空气预热器漏风增大,锅炉排烟温度降低,但增大了排烟烟气体积和引风机耗电量,而后者的影响往往大于前者,所以空气预热器漏风率增大,锅炉排烟温度虽然有所降低,但锅炉综合经济性是降低的,应有效地予以控制。
3降低排烟温度的控制措施
3.1控制锅炉过热空气系数。排烟温度的大小取决于锅炉过热空气系数、锅炉漏风量和煤粉湿度。过量空气系数越小,排风量越小,则烟气容积越小,排烟热损失有可能减少。
但是过量空气系数的减小,会引起化学不完全燃烧热损失和机械不完全燃烧热损失的增大,所以应控制锅炉的过量空气系数,使其保持最佳值。
3.2控制入炉煤湿度。煤的含水量过大,不但要降低炉膛温度,减少有效热的利用, 而且还会造成排烟热损失的增加(因排烟容积增加)。燃料含水量每增加 1%,热效率会降低 0.1%,因此要控制煤湿度。
3.3防止局部高温。正常运行时,一般应投下层燃烧器,以控制火焰中心位置,维持炉膛出口正常的烟温。针对煤种变化选择适当的一次风温,在保证制粉系统安全(防爆)的 前提下尽量提高一次风温,对降低排烟温度和稳定燃烧均有好处。要根据煤种变化合理调整风、粉配合,及时调整风速和风量配比,避免煤粉气流冲墙,防止局部高温区域的出现,减少结渣的发生。
3.4保持受热面的清洁。锅炉在运行中,受热面积灰、结渣等会使传热减弱,促使排烟温度升高。锅炉受热面上的积灰厚 1mm 时,锅炉热效率就要降低 4%~5%。因此,应加强 对吹灰器的运行维护。保证吹灰设备投入率,锅炉在运行中应注意及时地吹灰打渣,经常保持受热面的清洁。运行经验表明。600MW锅炉每全面吹灰一次,排烟温度实际降低 8℃。
3.5减少炉膛、烟道漏风,炉底漏风,巡检中加强对捞渣机的监视与检查。经常检查炉 膛看火孔、炉墙。若发现漏风时应及时联系检修封堵。巡检炉底水封,及时调整水封槽进水总阀,使水封槽保持合适的水位高度。
3.6当煤质发生变化时,及时调整制粉系统运行方式,保证经济的煤粉细度。
3.7根据机组负荷变化,及时调整燃烧器运行方式。如投下层燃烧器或降低燃烧器倾角, 控制火焰中心位置。
3.8负荷降低时,应及时停运1套制粉系统。实践证明,600MW锅炉,5套制粉系统运行比4套制粉系统运行,排烟温度要高10℃左右。制粉系统停运时,应尽量停运上层的制粉系统,同时相应地降低出力,以延长停磨时间和降低火焰中心。
3.9加强磨煤机的维护工作,尽可能保证磨煤机正常运行。
3.10采用合理的一次风速。制粉系统乏气使用的干燥剂为热风加冷风,当一次风率增加 时,为控制磨煤机出口温度不超限,必须使冷风量增加,排烟温度升高。 但是一次风率降低,一次风速也就降低,这样又可能使一次风管内积粉,造成堵管现象。因此必须尽可能地使同层一次风管中风速相同,风压相同,做好冷态和热态一次风调平工作。
4结论
综上所述当燃烧高灰份,低挥发份,低发热量的劣质煤时,应适当减小一次风量,提高一次风温,降低火焰中心 ,降低炉膛出口温度及排烟温度,提高锅炉效。而当负荷变化时,要及时调整过量空气系数,调整燃烧工况,控制排烟温度在经济排烟温度下运行,提高锅炉效率从而提高整个火力发电厂的经济性。
参考文献:
[1] GB/T 10184-2015《电站锅炉性能试验规程》
[2] 华东六省一市电机工程(电力)学会编《锅炉设备及其系统》
[3] 张磊 张立华主编 《燃煤锅炉机组》
作者简介:
郑德海(1975--),男,专科,助理工程师,现从事火电厂热力试验工作。
郑新鹏 (2000--),男,本科,自动化专业。