(大唐信阳华豫发电有限责任公司 河南信阳 464000)
摘要：在城市的发展中，处处离不开电能的需求，电力企业的重要性日益凸显。本文对超临界机组锅炉在运行过程中的排烟温度偏高原因进行分析，并针对这些原因提出了相应的改进措施。希望通过本次的分析与建议，可以对超临界机组锅炉运行过程中的排烟温度偏高问题解决有所帮助，进而为当今电力行业的良好发展与社会用电需求的满足提供出一定的动力。
关键词：超临界；机组锅炉；排烟温度；偏高；原因
引言
锅炉效率是影响电厂整体效率的重要因素。锅炉效率与锅炉的热损失密切相关，热损失包括排烟热损失，气体不完全燃烧热损失，固体不完全燃烧热损失，锅炉散热损失，灰渣物理热损失。其中排烟热损失占比最大，约占整个锅炉损失的80%左右。通过降低锅炉排烟温度，提高锅炉效率，降低火力发电机组运行生产成本是电厂企业的责任。在电力行业内实行节能减排，减少能源的消耗，对于国民经济的健康发展以及建设良好的环境具有重要的意义。
1燃煤锅炉简介
燃煤锅炉是以燃煤为燃料，燃煤在炉膛中燃烧释放热量，把热媒水或其他有机热载体(如导热油等)加热到一定温度(或压力)的热能动力设备。
锅炉整体的结构包括锅炉本体和辅助设备两大部分。锅炉中的炉膛、锅筒、燃烧器、水冷壁、过热器、省煤器、空气预热器、构架和炉墙等主要部件构成生产蒸汽的核心部分，称为锅炉本体。除锅炉本体外，在电站锅炉中还有许多配套的辅助设备：煤粉制备系统，包括给煤机、磨煤机、排粉机、粗粉分离器和煤粉管道等；送、引风系统，包括送风机、引风机和烟风道等；给水系统，包括给水泵、阀门和管道等；水处理系统（见锅炉水处理）；灰渣清除系统，包括碎渣机、出渣机、除尘器等；自动控制和监测系统（见锅炉自动控制、锅炉气温调节）。
2锅炉排烟温度高的危害
在目前我国大多数电厂的运行中，锅炉排烟温度都要高于其本身设计值，正常情况下锅炉排烟温度设计值为120-125℃，但实际运行中很多电站锅炉运行排烟温度达到130-150℃，甚至更高。而一般情况下，锅炉排烟温度每升高10℃，锅炉效率则下降0.5%-0.7%，影响煤耗大概2g/kW·h，对于600MW机组来说，每年增加的煤耗量为10512t左右，按800元标煤价来算，一年成本将增加840.96万元。同时多消耗的煤，燃烧生产的NOx、SO2和飞灰要多消耗氨气、石灰石以及电除尘用电。另外排烟温度升高，使锅炉同质量烟气体积增加，引风机电耗升高，这些影响都进一步增加电厂生产成本，最终导致电厂经济效益下降。
3超临界机组锅炉排烟温度偏高的原因分析
3.1机组锅炉的选择不合理
在电厂进行锅炉选择的过程中，通常都会选择排烟温度比较低的机组，这种机组锅炉的合理应用不仅可以实现燃料的节约，同时也可以实现效率的提升，进而实现电厂经济效益的进一步提升。但是这种机组锅炉的应用也会为电厂带来一定的不利影响，若排烟温度太低，那么燃料的选择就会更加困难，且燃料的热损耗也会对锅炉效率造成影响。由此可见，一味注重低排烟温度机组锅炉的选择是导致机组锅炉排烟温度偏高的一个主要原因。
3.2锅炉系统漏风
锅炉系统漏风，尤其是炉底干式排渣系统的锅炉，炉底漏粉较为严重，冷风进入炉膛使炉内烟气温度降低，火焰中心高度提高，炉内吸热量下降，炉膛后受热面对流换热比例增加，同时炉温降低，煤粉燃烧稳定性变差。又由于冷风进入锅炉，总风量不变，通过空气预热器的空气量变少，使得锅炉排烟温度升高，锅炉热效率下降。
3.3煤质变化原因
锅炉燃用煤质较差，偏离设计煤种。锅炉设计天然煤收到基低位发热量为15500kJ/kg，而实际燃用的天然煤收到基低位发热量一般为13000～14500kJ/kg，导致机组带额定负荷时总燃煤量为400～430t/h，比设计值高出40～70t/h，额定负荷下7台磨煤机需全部投入运行。
燃煤发热量低、水分大，满负荷时燃煤总量增大，煤中的水分在燃烧过程吸热变成水蒸气，燃烧生成烟气量增多，炉膛出口烟温升高，单位辐射热量降低，致使排烟温度升高。显然，煤质较差是锅炉排烟温度高的主要原因，但由于煤源单一，煤矿整体煤质较差，很难通过配煤来控制排烟温度。
4超临界机组锅炉排烟温度偏高的改进措施
4.1加强对磨煤机出口温度的控制
相比较国外的技术而言，我国超临界机组锅炉之中的制粉系统出口温度会偏低一些，因此，要想实现锅炉排烟温度的合理降低，电力企业就应该对磨煤机出口温度加以有效控制。如果出口的温度过低，磨煤机在实际工作过程中就会缺乏足够的干燥动能，进而很容易在出煤时出现出口堵塞情况，很多的煤粉会附着在排风粉管壁上，影响到磨煤机系统的正常使用。如果出口的温度过高，制粉系统则很容易爆炸，进而对生产安全造成威胁。因此在实际的生产过程中，电力企业一定要注重磨煤机出口温度的合理控制，在保障制粉系统安全稳定运行的基础上实现排烟温度的合理降低。
4.2根据燃料的性质变化合理调整燃烧工况
由于现在使用的煤质挥发份含量不稳定且不是很高，使着火温度要求高，煤粉着火推迟，难以燃尽，造成炉膛出口温度升高，引起排烟温度也同时升高。这时可适当降低一次风压，使煤粉着火距离提前，在离燃烧器较近的300～500mm处着火，但此时要注意防止一次风管堵塞。另外,对于灰份较高的烟煤，同样造成着火困难，难以燃尽。可适当降低火焰中心，延长煤粉在炉膛内的停留时间以减少排烟损失。当煤粉中的水份增加时，应提高一次风的温度，使进入炉膛的燃料含水份减少，从而减少烟气量，降低排烟温度，提高锅炉效率。
4.3一次风率
尽量保持较低的一次风压，一次风母管压力额定负荷下维持11kPa左右，500MW负荷下维持在100kPa左右，330MW负荷下维持在9kPa左右，增大磨煤机入口热一次风门开度，降低制粉系统风道节流损失。增大磨煤机入口热一次风门开度，降低制粉系统的阻力。控制磨煤机出口温度在80℃以上，尽量使磨煤机热风调门开度，冷风调门关小，减小冷一次风用量；煤粉管的一次风速达30m/s左右，通过设置磨煤机一次风量偏置（从0设置到-5），降低一次风量，在磨煤机不堵煤的情况下，降低一次风量偏置设置到-10～-8。
4.4优化受热面的吹灰措施
及时清除燃煤锅炉各处的积灰、结渣、积碳及堵灰，保证燃煤锅炉系统的清洁度。特别是要加强受热面吹灰，可在运行中缩短吹灰间隙，并且检修技术人员要进一步加强日常的检查，确保吹灰器的良好工作状态。空气预热器可以假装脉动吹灰装置，并加强对空气预热器堵塞的检查与清理。
4.5提高监盘人员的操作水平
为了有效解决超临界机组锅炉运行过程中的排烟温度偏高问题，电厂也应该注重提升监盘人员的操作水平。在此过程中，电厂需要对监盘人员进行专业的知识和技术培训，并通过仿真模拟的形式进行操作演练，使其在充分掌握相关知识与技术的情况下实现应变能力的进一步提升。同时也应该注重对监盘人员工作态度的良好培养，并通过严格的奖罚制度来对其加以管理。这样才可以保障机组锅炉排烟温度偏高问题的及时有效解决。
结语
造成锅炉排烟温度升高的原因有多种，既有空气预热器自身的原因，又有锅炉系统的原因。单纯的采用增加空气预热器换热面积的方法来降低排烟温度，往往达不到预期效果。应根据实际情况分析排查，找到准确原因后采取针对性的措施。通过采取上述一系列措施后，该机组锅炉排烟温度大幅下降，并接近设计值，取得了很好的效果。
参考文献:
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