降低排烟温度的措施

2006年5月第7卷第5期

电力设备

ElectricalEquipment

May.2006VOI.7NO.5

降低排烟温度的措施

林福海,张建运

(华电国际邹县发电厂,山东省邹城市273522)

摘要:排烟热损失是发电厂锅炉各项损失中最大的一项。文章分析了影响邹县电厂排烟温度高的主要因素,即炉膛、水平烟道积灰,制粉系统运行方式的变化,一、二次风配比及制粉用热风量等,根据这些因素采取了相应的改进措施(如将次声波吹灰器改为蒸汽吹灰器,防止锅炉结焦,合理运用制粉系统再循环风门的作用,合理安排制粉系统运行方式、保持合适的过量空气系数等)后,取得了较好的效果,如排烟温度约下降5℃,排烟损失约减少0.5%。关键词:排烟温度;吹灰器;制粉系统;运行方式;负荷;漏风中圈分类号:TK223

0引言

排烟热损失是锅炉各项损失中最大的一项,一般达5%~12%。排烟温度的高低直接决定着锅炉效率的高低。排烟温度越高,则排烟热损失就越大。一般排烟温度每升高15~20℃,就会使排烟热损失增加1%。目前邹县发电厂330Mw机组的排烟温度仍然有降低的余地,主要是从操作调整上下功夫。

合理时的火焰中心会升高,锅炉热负荷在炉膛较高位置处集中,从而导致排烟温度升高。当制粉系统检修时,制粉系统在运行方式上的调整可能会影响到火焰中心的高度,一旦制粉系统检修工作结束,应立即恢复正常的制粉系统运行方式。

(2)相同的制粉系统运行方式下,喷燃器的不同运行方式及喷燃器出力也会影响排烟温度。

(3)当燃煤煤质变化时,也应相应地改变制粉系统的运行方式。当燃用发热量低的煤时,应使用下层制粉系统并且保持较细的煤粉细度,否则燃烧不充分,会使飞灰含碳量增加,燃烧不完全损失增大,从而导致排烟温度升高。当燃用发热量高的煤时,可以保证充分燃烧的情况下使用上层制粉系统。有时煤中硫分高,会导致炉膛结焦严重,会使灰的熔点降低。若此时锅炉运行的负荷较高,那么炉膛温度也会很高,若选择的制粉系统运行方式不合理,则极容易发生炉膛结焦,从而使火焰中心上移,排烟温度升高,排烟损失增大。

1影响排烟温度的因素

目前电厂锅炉的排烟温度一般在110~160℃。本厂I、Ⅱ期锅炉排烟温度一直偏高,严重影响了锅炉机组运行的经济性。根据设备运行的实际情况,通过分析、总结,认为排烟温度偏离,主要有以下原因:

1.1

吹灰器的类型不合适

目前,本厂330Mw机组排烟温度的设计值是

134℃。1、3、4号炉均采用次声波吹灰和气脉冲吹灰相结合的方式,使受热面吸热量减少,排烟温度升高,效果不很理想。只有2号炉的吹灰系统采用蒸汽吹灰,吹灰效果还比较理想,排烟温度基本能保持在设计值范围内。在吹灰器设备改造之前,利用大、小修或时间较长的临修,对水平烟道进行了人工清灰,但所能维持的时间较短。因此制定了如下措施:①对吹灰器进行改造,如将吹灰器改为蒸汽吹灰器;②配合热工检修人员提高机组自动调节品质;③加强对吹灰器的运行维护。

1.2

1.2.2采取的措施

针对具体的原因,采取的措施见表1。

1.3一、二次风配比及制粉用热风量不合适

1.3.1一、二次风配比分析

一次风与二次风的配合是以一次风量能满足挥发分的燃烧为原则。一次风量和一次风速的提高都对着火不利。一次风量增加,煤粉气流加热到着火温度所需热量增加,着火点推迟。一次风速高,着火点靠后;一次风速低,易造成一次风管堵塞,还可能烧坏燃烧器。一次风温高,煤粉气流达到着火点所需热量减少,着火点提前。二次风混入一次风的时间要合适。如果在着火前混入,则着火延迟;如果过迟混入,则着火后的燃烧缺氧。二次风一下子全部混入一次风对燃烧也是不利的,因为二次风的温度大大低于火

制粉系统运行方式不合理

本厂的制粉系统采用4台DTM350/700钢球磨

煤机、中间储仓式干燥剂送粉。

1.2.1

制粉系统运行方式对排烟温度的影响

(1)不同的负荷段应选择不同的制粉系统运行方式。当负荷低于220Mw时,根据煤质情况应尽量保持甲、乙制粉系统运行。选择制粉系统运行方式不

经验交流林福海等:降低排烟温度的措施77

合理安排制粉系统运行方式

制粉系统运行方式

当制粉系统有缺陷时应及时联系检修处理,一旦检修工作结束,应立即恢复正常的制粉系统运行方式

焰温度,大量低温的二次风混入则会降低火焰温度,燃烧速度减慢,甚至造成熄火。二次风速一般应大于一次风速。二次风速比较高时,才能使空气与煤粉充分混合;二次风速又不能比一次风速大太多,否则会迅速吸引一次风,使混合提前,影响着火。总之,二次风混入应及时而强烈,才能使混合充分,燃烧迅速而完全。燃用低挥发分煤时,应提高一次风温,适当降低一次风速,选用较小的一次风率,这对煤粉的着火燃烧有利。燃用高挥发分煤时,一次风温应低一些,一次风速高一些,一次风率大一些。有时有意使二次风混入一次风的时间早一些,将着火点推后,以免结渣或烧坏燃烧器。

1.3.2制粉用热风量对排烟温度影响

制粉系统的主要功能之一是干燥给煤。如果利用向热风中掺入冷风的方法来降低磨煤机人口干燥剂温度和增加磨煤通风量,其结果必然会减少流经空气预热器的空气量,导致排烟温度升高。加强对一、二次风的配比及制粉用热风量的调整,多用系统热风量,降低排烟温度。二次风的配比不合适,一次风速太高或一次风温度太低,则煤粉着火推迟,火焰中心升高,炉膛出口温度及排烟温度都会升高;同样,若二次风量太大,会使得烟速升高,火焰中心也会升高,从而导致同样的结果。

实际运行工况下采取的措施见表2。

表2一、二次风配比及制粉用热风量对排烟温度的影响及措施

1.4负荷的影响

机组正常运行中排烟温度与负荷也有着非常密切的关系。3、4号机组运行在远方自动调度(ADS)方式下,负荷波动比较大,而且很难确定制粉系统的运行方式及启停时间,高负荷时炉膛温度比较高,此时如果燃烧调整不当或者煤质不好。炉膛结焦比较严重,同样会引起排烟温度的升高。根据以上情况,特制定了以下措施来降低排烟温度。

(1)根据负荷变化趋势及周期的变化,准确判断制粉系统的启停时间。

(2)负荷低于220Mw时,根据煤质情况应尽量保持甲、乙制粉系统运行。

(3)加强燃烧调整。负荷高时应根据煤质情况进行合理配风,以保持火焰中心稳定,减小炉膛结焦的程度。

(4)根据负荷情况充分发挥制粉系统再循环的作用,及时调整再循环风门,使其始终保持一次风速在规定的范围内。

(5)在保证蒸汽温度及氧量在规定范围内的同时增加上层二次风量,减少下层二次风量。

(6)保证喷燃器摆角不大于70%。

78电力设备第7卷第5期

1.5过剩空气系数不恰当

1.5.1

过剩空气系数对排烟温度的影响

锅炉在正常运行时,锅炉的各项损失中排烟温度的损失最大。而排烟损失又与排烟温度及过剩空气

系数直接相关。因此当排烟温度不变时,影响排烟损

失的仅与过剩空气系数有关。过剩空气系数大,排烟损失增加;过剩空气系数小,排烟损失降低。并且当过剩空气系数大时,将使风机电耗增加。锅炉的经济性降低,厂用电增加。因此,在保证锅炉安全燃烧的情况下,应尽量降低过剩空气系数,以便降低排烟损失,降低厂用电率。

(1)氧量x,-]-燃烧的影响。一般说氧量越大,则燃烧越充分和稳定,但氧量过大又会使炉膛温度降低,不利于燃料的充分燃烧,许多可燃性气体来不及燃烧就被烟气带出炉膛,致使化学不完全燃烧损失增加;氧量过小,燃料燃烧不完全而使机械不完全燃烧损失增加。

(2)氧量对排烟热损失的影响。氧量增加,烟气流量增加,造成排烟热损失增加。

采取的措施如下:

(1)在锅炉正常运行中,应保持炉膛负压稳定,在设定值范围内运行,不宜过大。

(2)负荷变化时,应及时进行调节,使风量与燃料量相匹配。

(3)锅炉正常运行时,空预器间隙调整应投在“自动”。

1.5.2

制粉系统电耗及排粉温度对排烟温度的

影响

有时候为了进一步降低制粉系统电耗,而采取粉位高停止磨煤机的方式来解决,但是这种方式下也会因为制粉系统用冷风量减少而导致排烟温度升高,为此采取如下的方案来解决:

(1)制粉系统停运时,应尽量停运上层的制粉系统,同时相应降低给粉机出力,以延长停磨时间和降低火焰中心,尽量减小排烟温度升高的幅度,制粉系统保持在最大出力下运行,其磨煤机出口温度保持在允许范围内的高限,以增加制粉系统冷风用量,降低排烟温度。

(2)充分发挥输粉机的作用。当邻炉粉仓粉位低时应及时启动输粉机。

(3)负荷在:220Mw以下时,应及时停运第3套制粉系统。降低于排粉温度的常规做法是停止给煤

机,进行烧粉,然后再进行制粉。这种方法虽然能够降低粉温,但是会因为给煤机停运导致制粉系统冷风

用量增大,使得排烟温度升高,同时也会使蒸汽参数发生一定程度的扰动。因此应根据各粉仓粉温的特点分别采取加大制粉量的同时加大给粉机出力,即加大煤粉的流动量;降低给粉机出力的同时提高制粉系

统的出力,以快速提高粉位来降低粉温,进行制粉系统的切换。1.6锅炉结焦

锅炉结焦使锅炉传热恶化,结焦后不但会严重影响机组的安全运行,还会使排烟温度过高。

1.6.1

锅炉结焦的原因

(1)燃煤煤质差,灰熔点低,是造成锅炉结焦的主要原因。

(2)锅炉结构不合理或水冷壁表面情况不良。(3)锅炉负荷过大,锅炉热负荷过高。(4)炉内空气量不足,燃料与空气混合不好。(5)煤粉过粗,煤粉燃烧过程拉长。

(6)燃烧调整不当,使火焰中心偏低、偏斜、冲墙等。

(7)发现结焦,未及时除焦或未采取有效措施。1.6.2防止锅炉结焦的措施

燃料场来煤质量较差时,应同燃料人员联系,以便加强监视和采取相应调整措施。加强同灰运人员联系和检查及监视,防止炉底渣斗堵渣。

(1)若因喷燃器磨损,使炉内煤粉气流紊乱、贴壁燃烧、着火点提前等造成喷燃器、水冷壁结焦,运行中又无法消除时,应提高相应喷燃器的一、二次风速,以达到减弱或消除结焦的目的。

(2)锅炉正常运行时,应加强制粉系统各参数的监视及调整,加强监视各段受热面壁温及烟温的变化,控制各参数在规定的范围内。

(3)烟气中的氧量按以下规定进行调整,严禁缺氧燃烧:当电负荷大于270Mw时,将氧量设定为3.5%,并严密监视两侧送风机电流及送风风压的变化情况,尽量保持两侧送风风压一致,并及时修正氧量设定值,使其始终符合要求;当电负荷低于270Mw时,氧量按规程规定执行,并尽量控制在低限4%左右运行。

(4)加强燃烧的就地检查,若发现结焦、堵渣等异常情况,则应及时联系清除,并对燃烧进行相应调整。制粉系统启动期间,应严密监视燃烧器端部温度的变化情况。燃烧器端部温度异常升高时,应及时就地检查燃烧器着火情况,判断燃烧器端部结焦时,应立即启动备用系统,并联系锅炉配合清焦。

(5)当负荷长期过高,造成部分受热面结焦,且经相应调整无效时,可经有关领导批准,进行快速降负荷脱焦。在降负荷过程中,应加强监视与调整,确保燃烧稳定,必要时可投油稳燃。

(6)坚持做好锅炉定期维护工作,保证吹灰效果,也可视情况适当增加吹灰次数。保持合理的制粉系统运行方式,尽可能不使热负荷局部集中。正常运行时,可适当增加下层燃烧器的出力,减少上层燃烧器的出力,降低火焰中心,以降低炉膛出口温度,减轻

经验交流林福海等:降低排烟温度的措施

79

结焦。

位电耗,加大一次风量并降低一次风温。当排粉机出1.7锅炉炉膛本体及其附件漏风

力不足时,则只有减少磨煤机的通风量,使干燥条件1.7.1

锅炉炉膛本体漏风对排烟温度的影响

更加恶化,磨煤机出力被迫降低。

对于在负压下工作的锅炉,外界冷空气通过锅炉(3)分离器入口漏风,不仅使磨煤机内部通风

的不严密处漏入炉膛以及其后的烟道中,致使烟气中量减少,出力降低,同时还会破坏正常的工作,使煤

过量空气增加。漏风使排烟损失增大不仅是使它增粉变粗,所以在正常运行中应及时消除制粉系统的大了排烟容积,而且也使排烟温度升高。这时因为漏漏风,并及时掌握来煤特性,使制粉系统保持最佳

人烟道的冷空气会使漏风点处的烟气温度降低,从而出力。

使漏风点以后所有受热面的传热量都减少,故使排烟应对措施:①及时了解煤粉特性,煤种混杂时要温度升高。漏风点越靠近炉膛此影响就越大。

求燃运人员将煤种充分混合;②及时检查制粉系统

为减少锅炉炉膛本体漏风对排烟温度的影响,采漏风点,以消除各漏点。

取的措施如下:

(1)巡检中加强对捞渣机的监视与检查。当发2结论

现不正常时应及时联系灰水人员,并向捞渣机充水,通过采取一系列措施后,与采取措施前相比,在以保持水封。

同样工况下排烟温度大约下降5oC,排烟量也大幅下(2)经常检查各关断门之间密封程度,应保持块

降,排烟损失约下降0.5%。采取的措施如将次声波门不变形。

吹灰器改为蒸汽吹灰器,维持较好的吹灰效果;防止(3)若捞渣机故障需操作炉底关断门时,在保证

锅炉结焦,保持锅炉受热面的清洁;尽量使煤质达到炉膛负压稳定的情况下应尽快缩短操作过程,减小炉设计煤种;合理运用制粉系统再循环风门的作用,保底因各块门位置不一的漏风量。

持煤粉细度;逐级查、堵漏风和合理安排制粉系统运(4)经常检查炉底水封,若发现不正常时,则应调行方式,保持合适的过量空气系数。

整水封槽进水总阀,使压力在0.15~0.20MPa,维持齿板有足够的堰水量和水封槽合适的水位高度(一般高3参考文献

出齿板10~25

mm)。

[1】范从振.锅炉原理.北京:中国电力出版社,2002

(5)经常检查炉膛观火孔、炉墙,若发现漏风时应及时联系检修封堵。

1.7.2制粉系统漏风对排烟温度的影响

收稿日期:2006一01—15冷风漏入制粉系统的结果必然会减少流经空气作者简介:

预热器的空气量,导致排烟温度升高。同时还会增加林福海(1974一),男,工程师,从事火电厂运行管理工作;系统的通风电耗,对制粉过程带来不良影响。

张建运(1976一),男,助理工程师,从事火电厂运行工作。

(1)磨煤机前的漏风会使通过磨煤机的风量增多,为保持正常入口负压,就要减少热风量,这样会使(责任编辑宋红梅)

磨煤机干燥能力降低,从而使磨煤机出力降低。

(2)磨煤机后的漏风会增大排粉负荷及通风单

AnalysisofReducingExitGasTemoeratureotBoiler

L1NFu‘‘hai,ZHANGJian。。ytm

(madian

InternationalZouxianPowerPlant,J证ing273522,Claiaa)

Abstract:Theexitgas

temperaturelossisthebiggestone

inthevariouslossesofboder.itisclosely

relatedw珧theloadofboiler证the

normaloperationofunit.Thispaperallalyzesthemainfactors矗ffluencmgtheexitgastemperature,suchas:furnace,ashbuild-upinthe

horizontalexitflue,ehangiagofoperation

modeofcoalpulverizingsystem,proportioningofprimaryandsecondaryajr,andhota打

quantityusedforcoalpulverizingetc.Theoperationandregulationlevelofoperators.a廿leakageofboilerfumace

thmg一缸・itselfandits

auxiliaries

are

theother

importantinfluencingfactors.Thecorresponding矗nprovementmeasures

are

putforwardinthispaper,withthe

anticipatedeffectobtamed.

Keywords:boiler;exitgastemperature;sootblower;coalpulverizingsystem;operationmode;load;airleakage


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