浅析电站锅炉排烟温度高的原因

第 3期 2 0 1 4年 5月 锅炉制造 B 0I L E R MAN UF AC T URI N G No 3 Ma v 2 01 4 文章 编号 ： C N 2 31 2 4 9 ( 2 0 1 4 ) 0 3 0 0 1 4 0 2 浅析 电站锅炉 排烟温 度高的原 因 詹树新， 冉桂林， 孙殿成 ( 哈尔滨锅炉厂有限责任公司， 黑龙江 哈 尔滨 1 5 0 0 4 6) 摘要： 本文从空气预热器 自身和锅炉系统两个方面 ， 分析了引起锅炉排烟温度高的诸多可能原因， 指导电厂 采取相应的措施， 降低排烟温度， 提高锅炉效率。 关键词： 空气预热器； 排烟热损失( Q 2 ) ； x比 中图分类号 ： T K 2 2 3 3 文献标识码 ： B An a l y z e t h e Re a s o n s o f Hi g h Ex h a u s t Ga s Te mp e r a t ur e o f Po we r Pl a n t Bo i l e r s Zh an Sh u x i n， Ra n Gu i l i n， S u n d i a n c h e n g ( Ha r b i n B o i l e r C o ， L t d ， H a r b i n 1 5 0 0 4 6 ， C h i n a ) Abs t r a c t ： Th e r e a r e ma n y f a c t o r s t h a t ma y r a i s e t h e t e mp e r a t u r e o f b o i l e r e x h a u s t g a s Th i s a r t i c l e a n a l y s e s t h e m fro m t wo a s p e c t s： Ai r p r e h e a t e r i t s e l f o r Bo i l e r s y s t e m Th i s a r t i c l e c a n g i v e a g ui d a nc e o f t a k i n g a c t i o n s t o r e d u c e t h e t e mp e r a t u r e o f b o i l e r e x ha us t g a s a n d i mp r o v e b o i l e r e f f i c i e n c y Ke y wo r d s ： a i r p r e h e a t e r ； h e a t l o s s d u e t o e x h a u s t g a s ( Q 2 ) ； Xr a t e 0 引 言 排烟热损失 ( Q 2 ) 是锅炉各项热损失中最大 的一项 ， 排烟温度过高一方面严重影响 电厂发电 的经济性 ， 另一方 面也给机组的安全运行带来隐 患。某些电厂希望通过增加空预器受热面来降低 排烟温度 ， 但效果却不十分 明显 。事实上 ， 造成排 烟温度升高， 不一定是空预器本身的原因， 还有可 能是锅炉系统方面的原因。所 以准确分析排烟温 度偏高产生的原 因并采取针对性的措施对于电厂 来说有着十分重要的意义。 l 原因分析 1 1 空气预热器 自身原因 在空气预热器 自身方面， 可能导致排烟温度 升高的原因主要有设计 、 制造及安装质量三个方 面。设计原因有空气预热器选型不当、 传热元件 选型不当以及计算换 热效率过高导致裕 度不足 等 ； 制造质量主要是 由于生产工艺或设备的原 因 造成传热元件达不到设计要求 ， 减少 了换热元件 的表面面积 ； 安装质量主要是装入元件盒后与隔 板间形成较大的缝隙而又没有采取封堵措施在运 行时形成烟气走廊 ， 还有施工阶段对传热元件保 护不好 ， 造成大量 的铁屑 、 焊渣进入传热元件内部 无法清除或传热元件变形等原因导致流通截面减 小 ， 换热面积减少。 1 2 锅炉 系统的原因 1 2 1 X比对排烟温度的影响 收稿 日期 ： 2 0 1 31 22 5 作者简介： 詹树新( 1 9 7 8 一) ， 2 0 0 5 年毕业于哈尔滨工程大学热能与动力工程专业， 工程师， 从事锅炉安装、 调试工作。 学兔兔 w w w .x u e t u t u .c o m 第 3期 詹树新， 等： 浅析电站锅炉排烟温度高的原因 1 5 空气预热器在稳定运行时处于热平衡状态 ， 即烟气放出的热量 等于空气吸收 的热量 ， 用公式 表示即为 ： Wg c 腭 。At g = 。 c 册 A t ( 1 ) 式( 1 ) 中： W 和 W 。 ： 烟气人 口流量和空气出 口流量 c 和 c 。 ： 烟气和空气的平均定压比热 和 ： 烟气温降和空气温升 将式 ( 1 ) 整理一下可得 ： W = 篑A t g Cpg 。 式( 2 ) 中左边表示空气 出口热容量与烟气入 口热 容量之比， 在 A S M E P T C 4 3中它被定义为 x比。 由于空气和烟气的比热变化不大 ， 因此 X比的变 化基本上可以看作是空气流量与烟气流量 比值 的 变化 。当实际运行 的 x 比偏离设计值 ， 例如 比设 计值小时， 相当于空气的流量变小了， 也就是空气 预热器的冷却能力变差了， 这必 然会导致排烟温 度升高 ， 同时热风温度也升高。以下是几种造成 x变小 的原因。 1 2 1 1 一次风 率偏 大造 成 X 变 小 锅炉设计 的一次风率一 般在 2 1 左右 ， 某些 电厂运行 时高达 3 0 ， 为了维持一定 的磨煤机 出 口温度 ， 其冷风量也要相应地大幅增加 ， 导致在总 风量不变的前提下 ， 通过空气预热器 的总风量则 相应减少 ， 也就是 x比降低 ， 排烟温度上升。 1 2 1 2 入 磨混 合风 温偏 小造成 X 变小 在一次风率及一次风出口温度符合设计的前 提下 ， 磨煤机人 口混合风温偏低 ， 也就是冷一次风 量增加 ， 同上理 ， 也使 x 比偏低 ， 导致排烟温度升 高 。 1 2 1 3 系统 漏风造 成 X 变小 因为锅炉本体、 制粉系统 、 烟道都存 在漏风 ， 锅炉制造厂设计时对系统的漏风量一般 以 2 以 考虑 ， 但实际运行 时有可能超过设计考虑量的几 倍。例如有些 电厂锅炉采用干式除渣器 ， 这种除 渣设备 比湿式除渣的漏风量大得多 ， 有些 电厂炉 膛及尾部烟道漏风厉害 ， 使得 x 比降低 ， 排 烟温 度升高。 1 2 2煤质 变化带来的影响 锅炉及其辅助设备都是按给定的煤种条件设 计 的， 当实际燃烧 的煤种发生大的变化时， 设备性 能必然发生变化。比如实际煤种水分大幅高于设 计煤种 ， 为了达到设计的干燥 出力 ， 则需要更多的 热一次风， 造成在一定的总风量前提下 ， 通过空气 预热器的二次风量降低 ， 从而减弱 了烟 一风间的 传热 ， 排烟温度上升。 1 2 3 锅 炉运行 状 况对排 烟 温度 的影 响 锅炉运行氧量过高 ， 意味着入炉总风量过高， 总的烟气量增加 ， 从 而超过 了空气预热器设计的 换热能力 ， 排烟温度上升 ； 吹灰不及 时， 受热面沾 污严重 ， 空气 预热器传热元件堵塞 ， 造成 吸热 不 足 ， 排烟温度上升 ； 由于环境温度过高或是送风机 的原因造成空气预热器人 口空气温度过高 ， 造成 传热温压减小 ， 空气预热器放热降低 ， 排烟温度也 会升高 。 1 2 4锅炉受热面设计方面的原因 由于热力计算方 面的原 因， 造成受热面布置 偏少或分布不合理 ， 在锅炉运行 时， 总的吸热不 足 ， 或者由于受热面变形 ， 形成烟气走廊 ， 导致空 气预热器排烟温度升高。 2 结束语 造成锅炉排烟温度升高 的原因有多种 ， 这里 面既有空气预热器 自身 的原因， 也有锅炉系统的 原因。所 以， 要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 ， 从 而降低排烟温度 ， 提 高锅炉效率。 上接第 6页 参考文献 1 徐远鹏 受热面高温氧化皮成因分析 2 0 0 2 2 梁学斌， 何文 ， 王树伟 高温氧化皮的问题探讨和 防治 华北电力技术 ， 2 0 0 7 ( 2 ) 3 王力园 超临界锅炉高温受热面氧化皮脱落的原因 与防治 电力安全技术 ， 2 0 1 1 ( 5 ) 4 沈宝 超临界机组高温部件的高温蒸汽氧化 火 电厂蒸汽通流部件高温氧