生物质锅炉新闻动态
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480t/h循环流化床锅炉排烟温度偏高原因分析及对策
发布时间：2013-10-21 09:43 来源：未知
0、引言
众所周知，锅炉效率与其各项损失密切相关。锅炉的损失由排烟损失、机械不完全燃烧损失、灰渣物理损失、化学不完全燃烧损失、散热损失组成。而在这五项损失中，排烟损失是对锅炉效率影响最大的一项损失，约为5%~8%。所以降低排烟损失对提高锅炉效率及全厂的发电经济性有着非常重要的意义。排烟热损失是指离开锅炉最后受热面的烟气温度高于外界空气温度所造成的热量损失。一般情况下，当排烟温度升高10～15℃时，排烟热损失约增加l%，所以降低排烟温度对提高锅炉热效率有着非常重要的意义。
1、影响锅炉排烟温度的因素
1.1水分对排烟温度的影响
煤中的水分变成水蒸汽，增加了烟气量。水分高，提高了烟气的酸露点，易产生低温腐蚀，为防止或减轻对低温受热面的腐蚀，最有效的方法就是提高空预器受热面的壁温，而要提高壁温就要提高排烟温度和入口空气温度。实际中提高壁温最常用的方法是提高空气入口温度，一般使用暖风器或热风再循环。例如余吾热电，其采用的是加装暖风器，利用汽轮机抽汽来加热冷风，以用来提高进风温度，但进风温度升高会使排烟温度也升高。另外，煤中水分燃烧后产生大量水蒸汽，降低了炉膛温度，为保证一定的出力必须增加燃料量和风量，使得排烟温度升高。一般估计，煤中水分每增加5%，由于损失而使锅炉效率下降0.5%。富通新能源生产销售生物质锅炉，生物质锅炉主要燃烧颗�；�、木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂希蔽颐腔褂写罅康难钅灸拘伎帕Ｈ剂虾陀衩捉崭芽帕Ｈ剂铣鍪�。
1.2灰分对排烟温度的影响
灰分增加，受热面的沾污和磨损状况要加重，炉内结渣会影响水循环，造成炉膛出口烟气温度升高，而尾部受热面沾污则会使排烟温度显著升高，同时灰分高的煤发热量低，在相同负荷情况下消耗的燃料量增加，造成烟气量和烟气流速升高，导致排烟量及排烟温度都会升高，从而使锅炉效率降低。
1.3挥发分对排烟温度的影响
挥发分减少时，煤粉着火推迟，燃烧的时间也会增加，造成炉膛出口烟温增高，导致排烟温度升高，降低锅炉效率。余吾热电有限公司锅炉所使用的燃料来源于潞安屯留煤矿，按照40%原煤60%矸石混合的燃料，成分特征如表1所示。
1.4过量空气系数对排烟温度的影响
炉内过量空气系数增大，将增加烟气流量和降低绝热燃烧温度，而炉膛出口烟温变化很小。虽然各对流受热面的吸热量增加，但流过各受热面的烟气温降将减小，排烟温度增加。
1.5入炉煤粒度对排烟温度的影响
通常，粒度过小导致炉内颗粒停留时间相对缩短，未燃尽碳颗粒的比例也因此增加，造成了分离过程中由于未燃尽的碳颗粒大量存在而使尾部受热面出现二次燃烧，导致排烟温度提高：同时粒度过大也会导致排烟温度提升，颗粒太粗，必然导致流化床锅炉粒子循环量小，蒸发量达不到设计值，燃烧室下部温度偏高，上部温度偏低。为了解决这一问题，作为运行手段之一，常加大风量，而过量空气系数增大，也会引起排烟温度增加。
1.6受热面结渣、积灰对排烟温度的影响
锅炉受热面的结渣、积灰是导致锅炉排烟温度升高的主要原因之一，其对排烟温度的影响主要体现在传热方面。从烟气侧到汽水侧的传热过程中，受热面表面沉积物的导热系数较其它介质要小得多，因而其所引起的附加热阻在总传热热阻中占主导地位，较为轻度的结渣和积灰会使传热量大幅度下降。据有关资料显示：炉膛积灰厚度由lmm增加到2mm时，传热量减少28%，当受热面有3 mm积灰就可造成炉膛传热量下降近40%，相应炉膛出口烟温升高近300℃。
1.7给水温度对排烟温度的影响
通常，当给水温度下降时，为保证锅炉蒸发量，加热给水所需要的热量增加，燃料量必然要加大，致使炉膛出口温度和排娴温度升高。
尤其是在尾部烟道省煤器积灰时，省煤器换热效率降低，给水加热不足，同样负荷下为满足机组出力，加大了给煤量，提高了炉膛温度，尾部烟道的烟温增高，双重效应使得排烟温度显著升高。
但有时为了缓解排烟温度过高，作为常用运行手段，需要切除高加，降低省煤器入口水温，加大换热介质之间的温差，以达到提高换热器换热效率，降低排烟温度的目的。但是机组整体热损失非常大，远远大于排烟热损失。同时，为了保证负荷，需增加给煤量，粗略计算，切除高加每小时需增加4t煤，每月的煤耗要增加100多万元，经济性影响非常大。
2、降低排烟温度的改善方案
以余吾热电有限责任公司为例，该公司使用的是布袋除尘设备，排烟温度过高不但增加排烟热损失，过高的烟温还会经常使布袋除尘器无法投用，环保的压力很大。为了解决排烟温度过高的问题，该公司先后投资近三千万元，从各个方面对
排烟温度进行控制。
(1)增加破碎装置，改善入炉煤颗粒。余吾热电原先使用的是齿辊式破碎机，该破碎机对煤的破碎效果较好，对矸石的破碎效果较差，造成人炉煤颗粒过大，为了改善入炉煤颗粒，首先在厂外增加了矸石临时破碎场，专门对矸石进行破碎，随后采购了山特维克的环锤式破碎机，彻底改善了混煤的破碎效果。入炉煤主颗粒由原来的13 mm降为7mm，使得一次流化风的投入量大大减少，降低了排烟温度。
(2)增加蒸汽吹扫装置，减少尾部烟道积灰。余吾热电运行以来，尾部烟道积灰严重，特别是高温过热器和再热器部位。原先使用的声波吹灰器吹灰效果较差，无法满足尾部烟道的清灰要求，虽然运行中加长了锅炉吹灰时间，积灰依然严重。为了降低排烟温度，满足除尘要求，作为运行手段，频繁的切除高加，严重影响发电经济性。为了解决这一问题．2009年对吹灰器进行了改造，增加了8台戴蒙德的蒸汽吹灰器，改造后尾部烟道烟温运行中显著降低。富通新能源生产销售的生物质锅炉以及木屑颗�；怪频纳镏士帕Ｈ剂鲜强突遣淮淼难≡�。
(3)余吾热电使用的燃煤来源于临近的屯留煤矿，原煤和矸石通过皮带从洗煤厂直接进入电厂的筒仓。从屯留煤矿末矸仓进厂的煤矸石含水量非常大，原先设计煤种的空气干燥基水分为0.46%，而实际的人炉煤含水量已达到了4.7%。矸石和原煤经过混煤破碎后，经常造成入炉煤斗的堵塞和破碎机落煤筒的堵塞，而大量的水分进入炉膛，直接造成排烟温度升高。为此，余吾热电投资2 500万元新建煤矸石晾晒场，对进厂的煤矸石进行晾晒，经过晾晒后的煤矸石与原煤混煤后空气干燥基水分为1.17%，煤中含水量降低了3.43%。人炉煤含水量的减少，降低了锅炉尾部烟道的烟气温度，减少了排烟热损失，提高了锅炉换热效率。
(4)过量空气系数是锅炉运行非常重要的燃烧技术经济指标。运行中严格控制过量空气系数，确保其在合格范围之内，降低排烟温度。
3、结语
为了解决锅炉排烟温度过高问题，对排烟温度升高的各种原因进行了分析，并针对余吾热电提出了一些改进措施和方案，为锅炉设备改造治理、降低排烟温度、提高锅炉效率提供了指导。
