锅炉排烟温度高原因分析及降低措施

锅炉排烟温度分析及降低措施
我公司#1、2炉排烟温度自投产以来,在额定工况下一直未达到122℃的设计值,一般情况下高约10℃,在煤种变化时,最大偏高18~20℃。据相关资料计算,600MW机组排烟温度每偏高10℃,锅炉效率下降0.5~0.6%,发电煤耗增加2g/kw.h。排烟氧量每增加  1.0%,锅炉效率下降0.35%左右,发电煤耗增加1.3g/kw.h。据了解同类型超临界机组也有类似现象,如表1所列。
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(表1)
排烟温度高于设计值普遍认可的原因有:实际燃烧煤质与设计煤质存在或多或少的偏差造成排烟温度高;尾部受热面设计不合理,省煤器受热面不足;空气预热器换热出力不足;受热面设计时对管壁污染估计不足;吹灰器布置不合理或作用不明显等。就我公司二台锅炉的实际情况,针对排烟温度高的原因分析如下:
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一、排烟温度高原因分析玻璃微电极
1、空预器热交换不够
锅炉空气预热器实际吸热量少于锅炉热力设计时预测的空气预热器吸热量,从设计参数看,在额定工况下,空预器烟气侧进烟温度在367℃时,排烟温度为124℃,烟温降为243℃,而实际运行中在600MW工况时,空预器进烟温度在360℃左右(比设计值低),排烟温度在140℃左右,烟温降为210~220℃,与实
际值相差20~30℃。在空气侧,设计值一次风空预器进口温度31℃,热一次风为340℃,而实际运行中在330℃,相差10℃,二次风空预器进口温度23℃,热二次风为317℃,而实际运行中在310℃,相差7℃。实际运行中一、二次风的风量与设计风量相同的情况下,出现烟温降和风温升偏差,且检修
后的空预器传热部件也不存在堵塞和污染的现象,则说明空预器热交换不足,据对同类型的机组了解,也存在相同的问题。其原因是空预器实际传热面积比设计值小。制造厂在生产换热元件时均取了负值,热端设计DU型碳钢板0.5mm,和冷端DU3型0.8mm,实测普遍偏薄,且弯曲角度不足,厚度取负值导致换热元件重量不足,弯曲角度不到位导致了换热面积下降。这就是造成排烟温度偏高最根本的原因。表2数据为600MW时各受热面的烟温、汽温表(2010年5月3日10:20),在采集数据时的入炉煤全水分为18.2%,灰分为16.04%。。移动语音短信
(表2)
2、磨煤机出口温度的影响
入炉煤质中的灰分、水分对排烟温度都会产生一定的影响,特别是煤的含水率,目前入炉煤的平均全水份在18%左右,掺烧的褐煤全水分在30%,远大于设计煤种的15%的全水份。全水份较高的煤种,在制粉系统中因干燥出力不足,使磨煤机出口温度达不到规定值,风粉混合物的温度比正常值要低,设计煤种的磨煤机出口温度规定值为77℃,实际运行中褐煤在63℃左右,其它煤种在70℃左右,偏低约7~14℃,故导致煤粉着火推迟,燃烧时间延长,造成排烟温度上升。全水分的煤种的水分带入炉膛
后,使炉膛温度降低,燃料燃烬时间延长,空预器进口烟温上升,同时使烟气量增加,排烟热损失增加。磨煤机出口温度低对排烟温度度的影响如表3。入炉煤的全水分增加,也使煤的高、低位发热量的差值增大。
(表3)
3、漏风量的影响
锅炉的漏风量是指除一、二次风外非正常途径进入锅炉炉膛的外来风量,一般主要来源是炉本体水封和捞渣机水封不严密、锅炉检查孔、人孔门关闭不严、水冷壁密封不严密、水封温度高形成的蒸发水蒸汽、火检风机、等离子风机的风
量等进入了炉膛,影响了锅炉的正常燃烧和炉膛温度,增加了烟气量,使排烟热损失增加。
从#1、2炉运行氧量和一、二次风量分析,实际进入炉膛的一、二次风与设计值相符,引风机电流和静叶开度偏大,所以锅炉仍存在一定量的外来风,具体来源需要进一步的分析和查。
再生油4、一次风率的影响
按照锅炉额定工况设计的空预器进口一次风量为449.3t/h,减去漏进二次风侧和烟气侧的风量,实际热一次风量为335t/h,冷一次风量为67.5t/h,热二次风风量为1700t/h,进入炉膛的总风量为2102.5t/h。二次风率为80.87%,一次风率为19.13%,而实际运行中,#1、2炉一次风率都偏高,在31.6~32.3%之间,过多的一次风进入炉膛使炉膛的温度下降,燃烧延迟,从表3中也可以看出一次风率越大,排烟温度越高。并且为考虑到制粉系统的安全性,控制了磨煤机进口的温度使一次风中冷、热一次风量之比远小于1:5,过多的冷一次风进入炉膛也近似于炉膛漏风造成的结果。同时在一次风机出力不变时进入空预器的热风量减少,从而更加剧了排烟温度的上升。
5、锅炉受热面清洁层度的影响
从表2中的各段烟气温度和汽水系统的温度看出,#1、2炉的受热面存在一定的积灰、结焦现象,水冷壁的温升比设计值低10~15℃,低过和低再后的烟温偏高,特别是低再,比设计值高30~40℃,说明尾部烟道的吹灰需要增加。
二、降低排烟温度方案及措施
降低排烟温度的方法应从设备改造和运行参数调整二个方面入手,参照同类型机组采取的措施并根据我公司的实际情况,提出以下几点建议:
1、增加或改造空预器器受热面
从第一部分分析中可以看出,影响排烟温度的主要因素是空预器热交换能力不够,增加空预器受热面积和提高传热元件的质量可增加其换热量,国电泰州电厂打算在空预器的高温段与中低温段之间150mm的施工间隙中,填充换热面,并不用改动任何壳体与构架,仅需割开腰部外壳与转子外壳一个间隔大小的墙板,将设计高度150mm的换热元件盒依次象抽屉一样塞入,经过核算,按哈锅炉厂制造的传热元件盒,填充其间隙二台预热器约增加换热元件55吨,面积21000平方
米,排烟温度预计下降8℃;另外对上层换热元件盒间隔空隙较大处进行填充,粗算约12吨,面积约6000平方米,施工时用撬棒首先将内侧的换热元件盒统一往转子中心移动,当移动的空隙达到50—100mm时将散装的换热元件尽可能多的塞入,每个间隔大至能填充2—3处,此方法可增加了换热面积,封堵了烟气旁路,排烟温度预计再下降温2℃,以上换热面均布置在高、中温段,完全不考虑低温腐蚀问题,采用普通DU钢板,综合改造后排烟温度预计下降10℃,预计煤耗下降  2.5g/KWh。而我公司二台空预器高温段与中低温段之间没有施工间隙,但可以考虑对上层换热元件盒间隔空隙较大处进行填充。目前也有厂家更换高效的换热元件,降温的效果很好,但费用过高,从我公司的情况看现在还没有更换元件的必要。
2、消除漏风现象
锅炉的漏风对排烟温度影响较大,特别是炉膛底部的漏风,虽然目前未发现明显的漏风点,但冷灰斗和炉本体水封也存在不严密现象,为降低排烟温度必须对炉膛底部及各看火孔、人孔门、燃烧器组织一次全面普查工作,对炉本体水封槽进行全部清理。并要求运行中控制水封水温度低于50℃,防止密封水蒸发进入炉膛。
3、改变空预器转向
空预器设计转向是先至一次风,再至二次风,所以一次风温高于二次风,运行中因磨煤机进口温度的控制掺用较多的冷一次风,空预器反转后热一次风温度下降,可减少冷一次风的掺配量,同时提高二次风温,有助于燃烧,从而降低排烟温度。
高纯氮气压缩机空预器改转向的电厂也较多(黄台电厂、扬二电厂、泰州电厂等),但工作量较大,要将空预器的密封全面调向,二侧减速箱对调,并提前条件是空预器进口烟温与热风温度差值50℃以上,据了解600MW机组改向后,排烟温度下降约2~3℃。
4、减少非组织风量
非组织风(未经过空预器的风量)与炉膛漏风相同,影响排烟温度,有些非组织风因运行需要又不可
避免,如等离子载体风、火检冷却风、磨煤机密封风等,但可以在保证其安全运行的基础上减少其风量,目前#1、2炉等离子载体风、火

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