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摘 要:電站燃煤鍋爐排煙溫度高是導致鍋爐排煙熱損失的主要原因,進而對鍋爐機組運行安全性和經濟性造成了影響。為此,本文首先分析了電站燃煤鍋爐排煙溫度高原因,其次分析了電站燃煤鍋爐排煙溫度高控制措施及預防措施,旨在為電站燃煤鍋爐排煙溫度高問題的解決和預防提供參考,進而提高電站燃煤鍋爐運行性能和質量。
關鍵詞:電站燃煤鍋爐;排煙溫度高原因;控制措施
引言:據統計,鍋爐排煙熱損失占據了鍋爐熱損失的60-70%,減少鍋爐排煙熱損失不但能夠降低鍋爐機組運行成本,還能夠實現節約資源、保護環境的目標。鍋爐排煙溫度升高10℃,鍋爐排煙熱損失會增加0.5%-0.8%,由此可見,減少鍋爐排煙熱損失的根本方式是降低鍋爐排煙溫度,這需要電站分析排煙溫度高原因,并且采取解決和預防方式。
1.電站燃煤鍋爐排煙溫度高原因分析
1.1燃燒煤質量較低
不同煤種的質量不同,如果燃煤質量較低,燃煤的水分便會較多,在燃燒過程中釋放的有效熱量便會減少,但電站燃煤鍋爐的負荷是固定的,此時想要達到供電要求,便需要增加燃煤量,進而增加送風量,相應的燃煤產生的煙氣流量便會增加,進而提高排煙溫度;此外,燃煤水分在吸收熱量會轉換為水蒸氣,同樣會增加燃煤煙氣流量,進而提高排煙溫度。如果燃煤質量較低,燃煤的灰分便會較多,燃煤燃燒便會延遲,鍋爐內火焰便會上移,煙氣在鍋爐內停留時便會縮短,鍋爐內的輻射換熱量便會降低,進而提高排煙溫度[1]。
1.2磨煤機摻加風量較大
為了確保電站燃煤鍋爐及整個發電系統的安全運行,鍋爐中各個部件的運行溫度都需要被控制在合理范圍內,例如,磨煤機出口溫度便需要控制在較低范圍內,因此磨煤機入口位置處會摻加一部分冷風,以此來降低磨煤機出口溫度,但如果摻加風量較大,便會降低空預器風量,進而導致排煙溫度升高。此外,如果冷風和熱風混合進入磨煤機,風道內便會出現風速和溫度分布不均勻的情況,甚至會產生渦流,這些會降低風量測量準確程度,一旦操作人員無法掌握風量,更加容易導致摻加風量較大問題,進而導致排煙溫度升高。
1.3鍋爐存在漏風問題
鍋爐漏風是導致電站燃煤鍋爐排煙溫度高的主要原因之一,常見的漏風位置有制粉系統、煙道、爐膛,常見的漏風原因有鍋爐構造不合理、鍋爐日常維護不到位、鍋爐檢修不科學等[2]。具體來講,制粉系統漏風不但會增加鍋爐排煙溫度,還會降低磨煤機運行效率;煙道漏風分為垂直煙道漏風和水平煙道漏風兩種,不同漏風位置對排煙溫度升高程度的影響不同,導致的鍋爐排煙熱損失也不同;爐膛漏風會導致冷空氣的進入,降低爐膛運行溫度,導致火焰上移,增加燃煤煙氣流量,進而提高排煙溫度。
1.4空預器溫度較高
空預器溫度較高這一問題主要發生在夏天溫度較高的環境下,因為空氣溫度的提高會增加空氣預熱器入口風溫度,降低空氣預熱器傳輸空氣的溫差,降低電站燃煤鍋爐煙氣放熱量,進而提高排煙溫度。此外,空預器溫度提高會減少制粉系統對熱風的需求量,減少空預器內的一次性流過風,進而提高排煙溫度。并且導致空預器溫度較高的原因普遍為環境因素,是不可避免的,如果電站為了降低空預器溫度而選擇增加受熱面,到冬天時則會導致空預器溫度較低問題。
1.5受熱面結構不合理
受熱面結構不合理屬于電站燃煤鍋爐自身的結構問題,會對排煙過程的傳熱效率效率造成不利影響,進而提高排煙溫度。常見的受熱面結構不合理表現有受熱面面積較小、位置不合理、結構不符合排煙走向等,這都些都會降低鍋爐的傳熱量,減小鍋爐的傳熱溫差和傳熱系數,影響鍋爐進行正常的熱能轉換,進而提高排煙溫度。
1.6受熱面清潔不到位
在燃燒過程中會產生一定量的煙氣,煙氣中會攜帶一定量的煙塵和結渣,如果鍋爐受熱面存在質量缺陷、腐蝕、磨損等問題,煙塵和結渣便會在受熱面堆積成灰層,提高受熱面的熱阻,降低受熱面的傳熱效率和換熱系數,減小煙道內蒸汽與煙氣的熱傳量,進而提高排煙溫度[3]。鍋爐受熱面清潔不到位還體現在煙道尾部存在污垢上,這同樣會對受熱面的傳熱效率造成影響,進而提高排煙溫度。此外,排煙溫度提高后,鍋爐自身為了維持負荷穩定,需要增加燃煤量,會進一步增加煙塵和結渣量,進一步降低受熱面的清潔程度,進而陷入到惡性循環中。
2.電站燃煤鍋爐排煙溫度高控制措施
2.1確保燃煤質量
燃煤質量是影響電站燃煤鍋爐排煙溫度的重要因素,為此,電站需要盡量確保燃煤質量,這不但能夠降低排煙溫度,還能夠為電站經濟效益提供有效保障。具體來講,電站需要加大對燃煤質量的檢查力度和燃煤類型的篩選力度,對燃煤進行水分、灰分占比檢驗,結合檢驗結果確定燃煤質量,并且盡量選擇水分、灰分含量較低的燃煤類型;燃煤類型的選擇還需要結合鍋爐運行的其他影響因素及需求,如鍋爐類型及結構、鍋爐燃煤充分程度、排煙溫度降低需求等,這樣才能夠真正確保燃煤質量,從源頭上規避排煙溫度較高問題。此外,電站需要在排煙溫度得到有效控制的基礎上,盡量選擇造價較低的燃煤類型,以此來確保經濟效益。
2.2減少磨煤機一次風量
第一,磨煤機出口溫度之所以要被控制在一定范圍內,是為了避免燃煤出現揮發分爆燃情況,但如果燃煤的揮發分較高,電站則可以適當提高磨煤機出口溫度,同時也可以適當減少磨煤機一次風量;據統計,磨煤機出口溫度每提高1℃,排煙溫度可以降低0.75℃左右。第二,電站可以適當增加一次風風粉混合物溫度,前提是不會對制粉系統及爐膛的安全運行造成影響,這樣便能夠適當減少磨煤機一次風量[4]。第三,電站需要科學進行一次風風粉配比,定定期測量磨煤機風速,校驗風量測量設備,以此來降低一次風風量測量的誤差,進而合理控制磨煤機一次風量。
2.3避免鍋爐漏風問題
針對制粉系統漏風問題,操作人員需要認真檢查系統內各個連接法蘭的緊密程度、膨脹節位置處的密封程度、回粉管鎖氣器的穩固程度、一應設施防爆膜及檢查口的密封程度,及時發現并處理漏風問題;如果由于運行需求需要關閉木塊分離器清理口,則需要確保冷風門的密封程度,必要情況下可以參照煤種的揮發程度增加磨煤機出口溫度,并且關閉一次風擋板。針對煙道漏風問題,操作人員需要確定關閉煙道上的入孔門;一旦出現漏風問題,在鍋爐停止運行后,檢查并封堵漏風墻體。針對爐膛漏風問題,操作人員需要嚴格監管鍋爐運行過程,確定關閉看火孔和打焦口,保持爐底水封良好,一旦出現水封損壞、落焦、拉渣等問題,需要及時為鍋爐補充水分,同時關閉端門;在鍋爐停止運行后,檢查具體的漏風位置,并進行徹底封堵。
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