锅炉排烟温度高的原因分析及运行中采取的措施.doc

绪 论一、课题背景电厂锅炉排烟温度偏高是目前锅炉经济运行中一大难题。燃料在锅炉的炉膛内燃烧，产生的高温烟气经过布置在烟道内的各级受热面时被吸收利用，可是离开锅炉的最后受热面，烟气还具有相当高的温度(现代大型煤粉锅炉的排烟温度通常为 110160)，同时排烟容积也很大，这些排烟拥有的大量热量便得不到有效利用，因此排烟热损失就成为锅炉热损失中的最大一项，而排烟温度又在一定程度上决定了排烟损失的大小，所以我们就要分析排烟温度高的原因。锅炉排烟温度异常是锅炉运行中很常见现象之一，所以排烟温度的高低对锅炉运行的经济性影响较大。二、降低排烟温度的必要性燃料费用约占火力发电厂发电成本的70%。因此，如何提高锅炉燃烧的经济性及锅炉热效率，必然成为降耗增益的重点。根据目前锅炉的运行现状，在节能降耗方面，大有潜力可挖。近年来，许多电厂已开展降低锅炉排烟温度的试验研究工作，提出改造费用较省、实施方便且又不影响锅炉整体安全性的技术改造方案。一般情况下。排烟热损失约为48，占锅炉热损失的6070。排烟温度每增加 10，排烟热损失增加0.61.0，从而需多耗煤1.22.4。若以燃用热值为20000kj/kg煤的410t/h高压锅炉为例，则每年多消耗近万吨动力用煤。多耗煤除了影响锅炉的经济性外还增加了污染物的排放量，加剧了对环境的污染。所以，消除排烟温度过高的问题对于节约燃料、降低污染都具有重要的实际意义。三、本文主要内容电站锅炉是将燃料的化学能转化为蒸汽热能的动力设备，所以如何降低其热量损失、提高其热能的有效利用效率是电站锅炉运行中非常重要的一个课题。在电站锅炉的各项热量损失中，排烟热量损失所占比例最大。而排烟温度在一定程度上决定了排烟损失的大小。本文在大量参考电力资料的基础上，结合国内火力发电厂的实际运行现状，对影响电站锅炉排烟温度升高的各种原因进行归类分析，并给出降低排烟温度的措拖，为降低排烟温度使锅炉达到安全、经济的运行状态进行参考，以期能对解决电站锅炉排烟温度偏高问题有所帮助。第一章 锅炉排烟温度高原因分析第一节 概述烟气离开锅炉机组的最后受热面时， 表1-1 影响锅炉排烟温度偏高的因素炉膛系统漏风1）锅炉漏风锅炉排烟温度偏高制粉系统漏风烟道漏风磨煤机出口温度偏低2）掺冷风量增多一次风率偏高磨煤机出力下降部分磨煤机停用燃料发热量3）煤种水分灰份挥发份4）锅炉受热面结渣、积灰给水温度5）给水水质6）冷空气温度7）尾部烟道积灰、堵灰8）炉膛出口过量空气系数9）锅炉负荷10）锅炉结构因素11) 测点无代表性或测量元件故障还具有相当高的温度，该烟温称为排烟温度，排烟温度对锅炉的经济安全运行至关重要，而影响锅炉排烟温度的因素很多，也比较复杂，且它们共同作用，导致锅炉排烟温度上升。排烟温度升高的原因大致分为两大类，一类是通过运行、检修管理和结构改造可以消除的原因，如炉膛、制粉系统、烟道以及低温级空气预热器漏风、给水温度的变化、掺入冷风量的变化、受热面的布置和积灰、结渣等；而另一类致使排烟温度升高的因素是不易消除的。如煤种和冷空气的温度即环境温度对排烟温度的影响。理论分析和现场实际运行参数相结合，对排烟温度升高的各种原因进行比较分析，对排烟温度升高的主要原因进行了总结，造成排烟温度升高的主要原因见表11。 第二节 1025t/h锅炉热力计算1025t/h亚临界压力中间再热自然循环燃煤汽包锅炉。设计煤种为贫煤：烟煤=1：1，单炉膛型布置，全钢架悬吊结构，燃煤，平衡通风，固态排渣，喷燃器为四角布置切圆燃烧，亚临界压力，中间一次再热，自然循环汽包锅炉。对该锅炉进行炉膛出口烟温校核计算。表1-2：锅炉主要设计参数表序号顶目单位设计数据备注1锅炉蒸发量t/h1025/909mcr/1002再热蒸汽量t/h824.76/740.18mcr/1003汽包压力mpa19.36/18.3mcr/1004主蒸汽压力mpa18.29/17.26mcr/1005主蒸汽温度540/540mcr/1006再热蒸汽进口温度319/313.6mcr/1007再热蒸汽出口温度540/540mcr/1008再热蒸汽出口压力mpa3.875/3.475mcr/1009再热蒸汽出口压力mpa3.674/3.294mcr/10010给水温度276.4/269.2mcr/10011冷风温度60/25预进口/环境12热风温度349/345mcr/10013排烟温度159/153mcr/10014锅炉计算效率91.23/91.35mcr/10015燃料消耗量t/h141.3/127.6mcr/10016炉膛出口烟温1081/1072mcr/10017炉膛压力p0.101mcr/10018给水压力p22.52mcr/10019锅炉汽水系统总阻力mpa1.76mcr/10020烟气总阻力pa2600mcr/10021空预器空气总阻力pa1000mcr/10022炉膛出口过剩空气系数1.25mcr/10023炉膛容积热负荷kj/m2h338103/306106mcr/10024炉膛截面积热负荷kj/m2h14.35106/12.95106mcr/10025炉膛辐射受热面热负荷kj/m2h404/103/347103mcr/100表1-3：锅炉燃煤特性序号项目符号单位设 计 数 据1煤种设计 煤种贫煤煤11校核贫煤烟煤12校核贫煤烟煤21元素分析2收到基碳car52.5452.5351.553收到基氢har2.933.022.844收到基氧oar4.914.544.375收到基氮nar0.580.570.586收到基硫sar2.341.982.7工业分析7收到基灰份aar28.4923.9233.508收到基水份mar8.2111.534.469空气干燥基水份mad1.181.370.9910收到基挥发份var18.3822.0014.9411干燥无灰基挥发份vad29.0434.0824.0812低位发热量onet.arkj/kg20318.521716.918920.213灰变形温度t1dt12101160114014灰软化温度t2st12501200128015灰流动温度t3ft13001250133016可磨系数kkmkbtn1.601.651.55bhgi93.6197.3789.817煤粉细度r90181191171假定炉膛出口烟温=1080，计算炉膛出口烟温如下：= （1）式中 计算炉膛出口烟温，； 燃烧产物的理论燃烧温度，k；炉膛平均热有效系数；炉墙总面积，；炉膛黑度；保热系数； 计算燃料消耗量，kg/s；烟气平均热容量； （1）计算理论燃烧绝对温度：=+273； 其中为理论燃烧温度；由炉膛有效放热量查锅炉计算手册焓温表得出：= （2）式中 炉膛有效放热量； 锅炉输入热量； 空气带入炉膛热量； 气体未完全燃烧热损失； 固体未完全燃烧热损失； 灰渣物理热损失；=对燃煤锅炉，没有外热源加热空气，且，可简化为=.即=20318kj/kg选取， =0；=1.5；对固态排渣煤粉锅炉，只有当时才考虑，=28.49 = 故不考虑灰渣物理热损失。 （3）式中 空气预热器出口过量空气系数，=； 热空气理论焓； 冷空气理论焓； 炉膛出口过量空气系数； 炉膛漏风系数；制粉系统漏风系数；选=1.25；选=0.05；选=0.1； 热空气温度=349，查焓温表，由插值法查得，=2612.29 冷空气理论焓=， =0.0899（car+0.375sar）+0.256har-0.0333oar =0.0899（52.54+0.3752.34）+0.2652.93-0.3334.91=7.16 =7.1689.5=640.82kj/kg =1.25-0.05-0.1=1.1 =1.12612.2+(0.05+0.1) 640.82=2969.642则： = =20318.5按查焓温表，得理论烟气温度=1986，理论燃烧绝对温度=+273=2259（2）火焰中心位置修正系数m m=0.59-0.5=, 式中， = 燃烧器高度； 炉膛高度；=为火焰最高温度点相对位置修正值，按燃烧器布置，选取0，则，=0.2061+0=0.2061 m=0.59-0.50.2061=0.48695，选取为0.5 （3）选取炉膛平均热有效系数=0.4（4）炉膛黑度计算表1-4 理论空气量与理论烟气量计算序号项目符号计算数值单位1理论空气量 0.089（car+0.375sar）+0.265har-0.333oar=0.899(52.54+0.3752.34)+0.2652.93-0.3334.917.16n/2二氧化物容积0.01866(car+0.375sar)=0.01866(52.54+0.3752.34)0.9967n/3理论水蒸气容积0.111har+0.0124mar+0.0161=0.1112.93+0.01248.21+0.01617.160.5423n/4理论氮气容积0.008nar+0.79=0.0080.58+0.797.165.66n/5理论烟气量+=0.9976+0.5423+5.667.199n/表1-5 烟气特性表序号项目符号计算数值单位1过量空气系数1.252实际水蒸气容积+0.161（-1）=0.5423+0.0161（1.25-1）7.160.571119n/3实际烟气量+（-1）=0.9967+5.66+0.5423+（1.25-1）7.168.989n/4ro2容积份额=0.11085h2o容积份额=0.06356三原子气体容积份额+=0.1108+0.06350.17437飞灰份额0.658飞灰浓度（=1.3kg/）=0.01589/炉膛黑度计算过程：= 其中： 火焰黑度=1- 其中： kps气体介质吸收力 kps计算公式：kps= （4） 式中： 三原子气体辐射减弱系数； =10 烟气中水蒸气容积份额； 三原子气体辐射力； s=3.6=11.29 =p 三原子气体容积份额； p炉膛压力，取0.101m； =0.17430.101=0.0176 =2.6239 灰粒辐射减弱系数，=73.572焦粒辐射减弱系数，选取10； 煤种对焦粒浓度影响系数，按烟煤选取0.5； 燃烧方式对焦粒浓度影响系数，按煤粉炉选取.0.1； kps= = =2.3651 由此可得：=1-=1-=0.9045 = （5）炉墙总面积，估算锅炉受热面面积为：=（61-7.1）13.742+（61-7.1）14.762+13.7414.7062 =3470.59（6）计算燃料消耗量 = 式中: 燃料消耗量； = 锅炉有效利用热量； = （5） 式中： d过热蒸汽量； 再热蒸汽量；过热蒸汽进口焓； 给水焓； 再热蒸汽出口焓；再热蒸汽进口焓； ，按=18.29，=540，查水蒸气表差值得，=3384.4505 ， 按=22.52mp，=276.4，查水蒸气表差值得，=1230.8 ，按=3.674，=540，查水蒸气表差值得，=3538.9 ，按，=319，查水蒸气表差值得，=3034.9 =2623.119kj/h=39.3kg/s =38.71（7）保热系数 =， 按d900t/h选取0.2 则=0.99781（8）烟气平均热容量 = 式中：炉膛进口烟焓，由查焓温表，得=11973.12=12.488综上可得： =1165.8 校核炉膛出口烟气温度： 100，则满足炉膛设计要求。 =85.8100，即满足炉膛出口烟温要求。第三节 排烟温度高的原因分析影响排烟温度偏高的各因素之间既单独作用，又互相联系，下面对引起排烟温度升高的各因素进行逐一分析。一、锅炉漏风锅炉漏风是指炉膛漏风、制粉系统漏风及烟道漏风的总称，是排烟温度升高的主要原因之一，是与运行管理、检修以及设备结构有关的问题。炉膛漏风主要指炉顶密封、看火孔、人孔门及炉底密封(水封槽)处漏风 ，还有一些密封填料的脱落导致安装间隙或设备接合面漏风，而制粉系统漏风主要是磨煤机风门、挡板处及落煤管口处漏风等，烟道漏风则是指水平烟道和尾部垂直烟道上的人孔门、墙体密封不严密处漏风和空气预热器的密封间隙不严和携带漏风(回转式空气预热器)等。炉膛出口过量空气系数可表示为： =+ (6) 式中： 送风系数炉膛漏风系数制粉系统漏风系数和一次风掺入冷风系数烟道漏风系数由上式知道，当炉膛出口过量空气系数按燃烧调整的条件保持不变时，总漏风系数=+增大，送风系数则下降，即通过空气预热器的送风量下降，空气预热器的传热系数k下降，最终使排烟温度升高。此外，送风量下降也使得热空气的温度升高、空气预热器的传热温压t下降。而k下降和t下降使空气预热器的吸热量降低，最终排烟温度升高。（一） 炉膛漏风炉膛漏风中以炉底漏风量最大，当炉底水封失去或炉膛掉落大焦砸破炉底时，将使大量冷风从炉底漏人，火焰中心下部或炉膛底部处漏风，不仅抬高了火焰中心，提高了炉膛出口烟气温度(漏风量较大也会使出口烟温下降，同样会使排烟温度升高)，使得对流烟道内的烟温沿烟气流程逐渐升高导致排烟温度升高，严重影响锅炉的经济性和安全运行。炉膛漏风的另一个常见地方是看火孔和人孔门，如果看火孔没有关严，在吹灰的时候容易被吹开，导致冷风漏入。炉膛漏风使炉膛温度降低，锅炉为保持一定的出力必然要增加燃料量，从而使排烟容积增大，排烟温度升高。炉膛顶部漏风，会使得炉膛出口处的烟气温度降低，降低了传热温差，影响烟气和受热面中工质的热传递，结果导致排烟温度升高。例如2005年上半年，淮阴发电有限公司2号炉的排烟温度曾一直居高不下(160170左右)，多日最高值都超过了170。起初通过采取调整燃烧和火焰中心位置、调节减温水的使用量等运行手段，排烟温度也有所下降，但效果不是很明显，后经检查是炉底水封槽的水封部分被破坏，导致大量冷风从炉底漏人炉膛，后在重新建立水封后，排烟温度下降了12左右，效果非常明显。（二） 制粉系统漏风制粉系统漏风量的大小和制粉系统的形式有关。由于正压系统容易造成煤粉外冒污染环境，所以正常多采用负压系统。采用负压运行时，由于系统不可能绝对严密，外部冷空气的漏人使一次风温降低，进而使得煤粉着火延迟并缩短了燃尽的时间，火焰中心向上移动，使排烟温度明显增高。一般情况下，制粉系统的漏风系数大约每增加0.05，排烟温度将增高3左右。另外在制粉系统中，因热风的温度比制粉所需的干燥风要求要高，出于安全考虑，运行中有时会利用向热风中掺人一些冷风或温风的方法，来降低磨煤机人口干燥风的温度和增加磨煤通风量，从而使流过空气预热器的空气量减少，空气预热器吸热量降低，最后也会导致排烟温度升高。 图1-1 制粉系统漏风对排烟温度的影响图1-1为国内某电厂锅炉之分系统漏风对排烟温度的影响，制粉系统的漏风对锅炉排烟温度的影响最终必然要反映在空气预热器的进、出口热力参数上，为了便于从理论上分析问题，得出烟气、空气热容量与烟气、空气进出口温度之间的关系，据资料有如下公式(忽略外部冷却损失)：锅炉排烟温度的关系式:=t(1w/w)+(w/w)+ (7)公式中：w、w空气、烟气平均热容量kj/kg；空预器进出口烟温，；、空预器进出口风温，；空气预热器热端温差，。 随着w/w下降，随（w/w）之下降，（1w/w）随之上升，由于进风温度远比热风温度要低，因此随着w/w的下降排烟温度上升很快。对于已经投入运行的锅炉，热风温度、冷风温度和热端温差的变化都不大，对于排烟温度影响最大的是空气热容量与烟气热容量之比值w/w的改变。而给水温度、锅炉机组、漏风情况、以及煤质的变化等因素都会影响比值w/w。制粉系统的漏风导致流经空气预热器的空气流量减少，空预器中空气侧的吸热量降低，引起锅炉排烟温度的上升。 （三） 烟道漏风烟道漏风使得排烟温度升高的原因，在于空气预热器以前的烟道漏风会使烟温下降，传热温压降低，使受热面的吸热量下降而导致排烟温度升高、排烟损失增大。另外，低温级空气预热器因烟气腐蚀和磨损而漏风的现象在电站锅炉中非常普遍，空气预热器漏风是空气侧的空气漏人烟气侧，不仅影响到漏风点下游的传热过程，而且还直接改变烟气的热容量对锅炉排烟温度的影响。空气预热器漏风的结果是烟气温度降低和热传递减弱，降低了一次风和二次风温度，和炉膛内漏人冷风一样，使得排烟温度升高。在氧量不变的情况下。烟道漏风排挤一、二次风量，使排烟温度升高。烟道各处漏风，都将使排烟处的过量空气系数增大，只能增加排烟热损失和引风机电耗，而不能改善燃烧。漏风使排烟热损失增大的原因，不仅是由于它增大了排烟容积，同时漏风也使排烟温度升高。这是因为漏入烟道的冷空气使漏风点处的烟气温度降低，从而使漏风点以后的所有受热面的传热量都减少，故而使排烟温度升高。且漏风点越靠近炉膛，其影响越大。当负荷增加时，可适当减少过量空气系数的运行，而在低负荷时为控制在经济排烟温度运行可适当减小炉膛负压，减小漏风，在保持正常运行的前提下适当减小风量，减少排烟温度和排烟量。锅炉热损失与过量空气系数的关系如图1-2所示。 为了便于说明问题，我们以靖远电厂670th锅炉为例进行定量计算得出，旁通风率每增加1，排烟温度将升高1.31.6。炉膛漏风、炉底漏风和制粉系统漏风可以通系统设备检修来降低或消除。大修、小修 q 中安排对锅炉本体及制粉系统的检漏和堵漏工 q+q+q作注意炉底水封和炉顶的密封。在正常运行时， q随时关闭各个入孔门、检查孔等。经验表明， 对于运行10年以上的锅炉，这一措施可降低排 q烟温度约78。另外，应特别注意制粉系统 q 冷风门的严密性。对制粉系统掺人冷风则需进 一步分析和综合处理。掺人冷风是指制粉系统 图1-2 锅炉热损失与过量空气系数的关系或一次风中掺人冷风，掺冷风使旁通风率增加，使空气预热器的吸热量降低，最后导致排烟温度升高。掺人冷风量增多的原因主要有预热器的出口风温较高、一次风率偏高、磨煤机的再循环风量小、磨煤机出力不足或部分磨煤机停运等具体原因造成的。二、掺冷风量增多掺冷风是指因锅炉设计问题，造成预热器出口热风温度偏高，而要保证锅炉燃烧参数，必须在制粉系统或一次风中掺冷风。以前，锅炉厂在锅炉设计计算时往往不考虑制粉系统的实际用风情况，只按锅炉热力计算标准对用热风送粉的中间储仓式制粉系统，取制粉系统漏风系数为0.1。而设计院根据制粉系统设计计算技术规定，选用漏风系数为0.3(磨煤机型号dm350/720钢球磨煤机)，其结果是漏风系数大于0.3。这是因为机组运行时制粉系统按漏风系数0.3运行，势必造成锅炉热风温度提高，需进一步提高掺冷风系数，以维持制粉系统正常运行。设计上不匹配是造成制粉系统漏风系数大的主要原因。实际运行中，制粉系统进入的冷风却受多种因素制约。例如，燃用含水分不同的煤种的掺冷风系数是不一样的（见表1-6），煤的水分较大时，需要较多的热风和较少的冷风，煤的水分较少时，则需要较少的热风和较多的冷风。制粉系统配入冷风的变化不仅影响排烟温度，而且影响燃烧系统中一二三次风的合理配比，因此，要设计出符合运行条件的锅炉，就要求必须考虑制粉系统实际用风情况，将锅炉的热力计算和制粉系统的热力计算作为一个整体来进行，根据计算结果来判定受热面布置是否合理，不合理时应增减受热面掺冷风和漏风一样，也使流过空气预热器的空气量减少，使空气预热器的吸热量降低，烟气所含有的热量得不到及时的释放，烟气在离开空气预热器尾部受热面时温度仍然很高，这样最终导致排烟温度升高。表1-6 燃用含水分不同的煤种的掺冷风系数的计算结果名称符号单位 计算结果收到基水分war6.277.59.5212漏风系数0.07850.07590.07290.0738掺冷风系数0.13660.10680.05980.0181干燥介质温度185.2209.8251.8305.6目前国产锅炉机组，往往在设计时认为进入炉膛的风量中，除炉膛及制粉系统漏风外，都是通过预热器的这一概念所造成。实际上制粉系统在运行时，要掺入部分冷风，以保持一定的磨煤机出口温度，结果使通过预热器的风量小于设计值，因而导致排烟温度升高（一） 磨煤机出口温度偏低为保证安全运行，通常对磨煤机出口的乏气温度有所限制。例如烟煤储仓制时该温度不超过70；烟煤直吹式时不超过80；无烟煤虽然无煤粉爆炸的危险，但仍存在自燃问题，设计时乏气温度也不应超过150。另一方面，锅炉设计时热风温度的选择主要取决于燃烧的需要，所选定的热风温度往往高于所要求的磨煤机入口的干燥剂温度，因此要求在磨煤机入口前掺入一部分温度较低的介质，磨煤机出口温度控制的越低，则冷一次风的比例越大，即流过空预器的风量降低，引起排烟温度升高。（二） 一次风率偏高试验证明，一次风率与排烟温度近似成线性关系（如图1-3所示），其斜率k与一次风中所用冷风量大小有关。磨煤机进口温度240左右时，k=11.1,即一次风率每增加1%排烟温度增加11.1。对于热风送粉的锅炉，有时为了控制风粉混合物的温度，通常要在一次风中掺冷风，一次风率升高必然使掺入的冷风量增加，为了控制磨煤机出口温度，使用的干燥剂为热空气加冷空气，对于乏气送粉锅炉，当一次风率增加时，磨煤机筒体通风量增加，虽然磨煤机出力有所增加，但每公斤磨煤量的干燥剂量相对增多，这使冷风的掺入量增加，总之，一次风率的增加将使掺入的冷风量增大，使流过空气预热器的空气减少，最终导致排烟温度升高。对于乏气送粉的制粉系统，该系统使用的干燥剂为热风加冷风，当一次风率增加时，为控制磨煤机出口温度或排粉机进口温度不超限，必然使冷风量增加，在炉膛出口过量空气系数不变的前题下，流过空气预热器的热风量减少，排烟温度升高。 图1-3一次风率与排烟温度的关系(曲线 1: 2台磨煤机运行;曲线2: 3台磨煤机运行;曲线3:4台磨煤机运行)降低一次风率是降低排烟温度的有效措施。但需注意：一次风率降低，一次风速跟着降低，一次风速太低，可能使一次风管内积粉，为此须尽可能地使同层一次风管中风速相同，为最大限度地降低一次风率创造条件。通常锅炉冷态所做的一次风速调平，只是调节煤粉混合器前的节流孔板，使并列的管道在纯空气流动状态达到阻力相等，但这并不能做到锅炉正常运行时，同层一次风管内流速相等。这是因为送粉管道的阻力与煤粉浓度有关，它随着煤粉浓度的增加而增加，且增幅相对较大。送粉管道的阻力公式可表示为： p=+（1+ku）w/2 （8）式中：p送粉管道阻力； 煤粉混合器前管道阻力系数；煤粉混合器后管道阻力系数；热空气密度： w 一次风速； u 煤粉浓度； k 常数，随管道不同而不同； 由上式可以看出：在煤粉浓度u发生变化时，因p相等，影响同层一次风管内一次风速的是k。因此，只要同层一次风管的k相等即可保证u变化时同层一次风管内一次风速仍相同。解决问题的办法是，在煤粉混合器后管道上增加一节流孔板，在冷态一次风调平后（使+相等），再在投粉后，调节该节流孔板，使同层一次风管的k相同。 可见，送粉管道阻力随一次风管内煤粉浓度变化而变化，对于乏气送粉锅炉，排粉机出口风压也跟着变化。由于没有安装一次风速在线测量装置，运行人员实际操作中只能依靠排粉机出口风压来判断一次风率大小，所以，一次风速经二次调平后，应绘出给粉机转速与排粉机出口风压的关系曲线，为方便运行人员实际操作用。掺冷风和漏风一样，也使流过空气预热器的空气量减少，使空气预热器的吸热量降低，最终导致排烟温度升高。（三） 磨煤机出力下降制粉系统中，每公斤煤磨成煤粉所需的干燥剂量是一定的。当磨煤机的出力增大时，需要总的干燥剂量增加，制粉系统需要较多的热风和较少的冷风;反之，磨煤机出力减少时需要的干燥剂热量减少，干燥风中热风比例降低，冷风比例上升，使流经空气预热器的空气流量减少，烟气放出热量降低，从而导致排烟温度上升。因此，当筒式球磨煤机的钢球装载量低于最佳值时，磨煤机出力降低，由此也将引起排烟温度上升。对于筒式球磨机，应保持其装球量在最佳值、更换磨损严重的护甲、保持磨煤机的转速在最佳转速，以避免出力下降。（四） 部分磨煤机停用当发生事故时，部分磨煤机可能停用；当负荷降低时，多台磨煤机的磨煤出力富裕太大，也可能将部分磨煤机停用。对于乏气送粉的锅炉，这时某些燃烧器的一次风将直接用冷风加热风代替，这使得进入炉膛的冷风增加，进入空气预热器的风量减少，排烟温度升高。如徐州发电厂的7号炉，其排烟温度由设计值136而变为目前运行值高达180-190，热风温度由设计值318而变为运行值高达370-380，其原因除去现今该炉燃用煤质发生变化、再热器工作不同于设计要求以及原设计取用数据不同于实际运行等因素外，主要的因素在于设计中未考虑制粉系统运行时要掺冷风的影响。由于7号炉设计中未考虑制粉系统运行时要掺冷风，这必然导致改变运行时排烟温度超过设计值。磨煤机投运的台数对掺冷风系数也有影响。制粉系统出力大燃烧高于设计热值的煤种，就会经常减少磨煤机运行台数，另一台的排粉机热风送粉就需要掺入更多的冷风。因此，停用磨的台数越多，越大，对排烟温度升高的影响就越大。三、煤种燃料中的水分或灰分增加以及低位发热量降低均使排烟温度上升。这是因为这些变化将使烟气量和烟气比热增加，烟气在对流区中温降减小，排烟温度上升。燃用无烟煤或贫煤时，由于挥发份含量少，着火温度高，煤粉着火推迟，难以燃尽，造成炉膛出口温度升高，引起排烟温度也同时升高。因煤种在运行中无法控制，故难以找到有效措施来降低排烟温度，但在分析排烟温度高的原因时应考虑煤质变化。例如：三河公司锅炉设计燃烧煤种为山西晋北烟煤，实际燃烧神华煤和准格尔掺烧煤种。煤的成分 (主要是水分和发热量)直接影响锅炉的烟气量和烟气特性，煤中的水分增加，使排烟量上升，导致排烟温度上升。根据相关文献记载，应用基水分和低位发热量对排烟温度的综合影响可用折算水分m来计算，计算表明排烟温度与折算水分m近似成线性关系。最后折算水分m每增大0.1，排烟温度升高0.6。三河公司设计煤种折算水分为1.79，掺烧煤种折算水分为2.49，因此排烟温度因煤种变化升高约4.2。在煤的成分中，影响排烟温度最大的是发热量和水分。因为它们直接影响到烟气量及烟气特性，从而导致排烟温度变化。煤的低位发热量越低，收到基水分含量越多，则排烟温度越高。其综合影响可用折算水分来分析，当折算水分增加时，意味着q减少而m增加，将使燃煤量b增加，烟气量增加，使烟气在对流区中的温降减少，最终使排烟温度升高。计算表明：排烟温度与4187mq近似成线性关系，一般4187mq增加0.1。排烟温度会升高0.6左右。同时灰分对排烟温度也有影响，灰分增加，尾部受热面积灰沾污加重，从而使排烟温度升高；水分的存在，也是炉膛结渣、受热面积灰的根源。炉膛结渣，会使水冷壁吸热减少，导致炉膛后各受热面烟温升高。（一） 燃料发热量对排烟温度的影响 燃料的性质影响着锅炉的排烟温度。燃料低位发热量降低，在锅炉出力维持不变时，将直接导致燃料量b的增加，烟气量和流速升高，结果使排烟温度升高。同时，煤的灰分增加，导致机械不完全燃烧热损失q升高，从而降低锅炉效率。 （二） 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气预热器受热面的壁温，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。安顺电厂采用的是加装暖风器，利用汽轮机的抽汽来加热冷风，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，因而排烟热损失将增大，而使锅炉经济性降低。一般估计，煤中的水分每增加5%，由于损失而使锅炉效率下降0.5%。（三） 灰份对排烟温度的影响灰的性质主要是指它的烧结性和熔化性。熔化性影响炉内的运行情况，烧结性则影响对流受热面，特别是过热器的积灰性能。灰份增加，受热面的沾污和磨损越严重，炉内结渣会影响水循环，造成炉膛出口温度升高，而尾部受热面沾污则会使排烟温度显著升高，同时灰份高的煤发热量低，在相同负荷情况下消耗的燃料量增加，造成烟气量和流速升高，导致排烟温度及排烟量都会升高，从而降低锅炉效率。（四） 挥发份对排烟温度的影响失去水分的煤样，在隔绝空气下加热到850(20),使燃料中有机务分解而析出的气体产物，称为挥发分。挥发分主要成分是由各种炭氢化合物、氢、一氧化碳、硫化氢等可燃气体所组成，此外，还有少量的氧、二氧化碳、氮等不可燃气体。不同燃料开始放出挥发分的温度是不同的。煤化程度较低、地质年代较短的燃料，如褐煤，在较低温度下(200)就迅速放出挥发分；煤化程度较高的褐煤，开始析出挥发分的温度就高一些；煤化程度更高的贫煤和无烟煤要在400左右才开始放出挥发分。挥发分减少时，煤粉着火推迟，燃烧的时间也会增加，造成炉膛出口温度增加，导致排烟温度升高，降低锅炉效率。对于一定的锅炉，如果燃料的低位发热量只是在较小的范围内变更，而其他条件都保持不变，则炉膛出口烟温的改变可用下式计算： (9)式中： 、燃烧温度及改变量，k;炉膛出口烟温对于各对流段受热面，得到简化了的公式: (10)式中： f=a表示放热系数中辐射放热系数的份额平均温度，k;、平均烟温及改变量，k。1.当炉膛的出口烟温升高时，单位传热量q是增大还是减少，取决于等式右边的综合影响，足够大。则q大于零，各对流段受热面的单位传热量增大,各对流段受热面的出口烟温不断下降，但其下降的程度小于炉膛出口烟温的升高的程度，故使排烟温度升高。 2.当炉膛的出口烟温降低时,q/q0。烟温的降低导致对流段受热面的单位传热量q的减小。从而引起对流段受热面出口烟温的升高，超过了炉膛出口烟温降低的影响，导致排烟温度的升高。分别取低位发热量q为22326kj/kg和19500kj/kg进行计算，煤种变化对排烟温度的影响见图l-4。图1-4 煤种对排烟温度的影响当低位发热量q从22326kj/kg降低到19500kj/kg时，炉膛出口烟温取1231时，则炉膛出口烟气温度从1231降低到1212，引起各级对流段受热面出口烟温的升高，超过了炉膛出口烟温降低的影响，导致排烟温度从166升高175。低位发热量q每降低100kj/kg，排烟温度约升高0.34。四、锅炉受热面结渣、积灰锅炉受热面的结渣、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他介质要小得多（见表1-7），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便会使传热量大幅度下降，造成排烟温度升高。轻度的结渣和积灰一般对应于灰沉积过程的初始阶段，如不及时处理，则可能继续发展、恶化。对燃用有一定结渣、积灰倾向的煤种，因受热面吸热量少，导致各段烟温升高，此外，因受热面吸热的不足和负荷的需要而增加燃料量，造成各段烟温的进一步升高，从而促进结渣、积灰的进一步的发展(结渣、积灰面积的增长)。而即使对燃用不易产生灰沉积的煤种，可能不具备产生严重结渣、积灰的条件，但因时效作用，已有的沉积层会烧结、部分熔融，粘性增加而有利于后续飞灰的吸附，灰沉积也会逐渐恶化直至平衡。外国经验表明，一台设计良好的四角切圆燃烧锅炉，燃用灰份为6%-10%、挥发份为25%-38%的不结渣煤，在连续运行5000h后，炉膛也出现了轻微结渣，而炉膛出口烟温则由1230升至1400。 表1-7不同介质的传热系数项目对流换热系数（w/k）导热系数（w/mk）介质汽水侧烟气侧金属氧化物沉淀物数值1.11.71020-20040100.033.0据有关文献介绍：炉膛积灰厚度由1mm增加到2mm时，传热量减少28，当受热面有3mm积灰就可使炉膛传热量下降近40，炉膛出口烟温相应升高近300。而且，结渣和积灰还会引起受热面吸热不足，为了弥补吸热不足，在一定负荷下，需要增加燃料量，从而造成各段烟温进一步升高，排烟温度也随之升高。国内某电厂锅炉的情况如附图1-5、1-6、1-7，图1-5中表明：当受热面有3mm的疏松灰或10mm熔渣时就可造成炉膛传热下降40%,相应的炉膛出口烟温升高近300。 图1-5 灰沉积对炉膛和出口烟温的影响 a1、a2疏松灰沉积; b1、b2熔融灰受热面积灰使热阻增加，热有效利用系数降低，传热量减少，烟气释放的热量减少，排烟温度升高。图1-6、图1-7分别给出了炉膛出口烟温、省煤器出口烟温与相应受热面有效用系数之间的关系。 图1-6:炉膛出口烟温与热有效系数的关系图1-7 省煤器区域出口烟温与热有效系数的关系五、给水（一）、给水温度在负荷和工质的品质不变的情况下，锅炉给水温度的增加，使输入炉膛中的燃料量下降，燃料燃烧产生的烟气容积流量下降，过热器、再热器吸热量降低，各级受热面出口烟气温度上升。给水温度的增加造成省煤器的传热温压下降，使得预热器进口烟气温度上升，导致排烟温度升高，给水温度的变化影响省煤器的传热量，给水温度升高导致传热温压下降，传热量减少，最终影响排烟温度。有关资料表明，给水温度升高1，排烟温度升高0.31。给水温度偏低时，这时单位质量工质在锅炉中的吸热就要增多，为了维持一定的蒸发量d，就要增大燃料量b、比值b/d增大，将导致排烟温度上升；同时因为给水温度降低，在省煤器处会增大省煤器的传热温差，增加省煤器的吸热量，降低排烟温度。所以给水温度对排烟温度的影响要综合考虑这两方面的作用。（二）、水质 水是锅炉的主要工质之一，如果不合格的水质直接进人锅炉，锅炉的受热面就会结垢，水垢的传热系数相对于金属很小，热阻很大，对整个传热过程影响很大，使热阻大大增加，影响传热，降低炉效率，增加燃料消耗，受热面吸热减少，单位烟气量与受热面之间交换的热量减少，烟气中就会有很大一部分热量在排出锅炉之前未能放出，使排烟温度升高。有关资料表明，锅炉受管壁内结lmm水垢，燃料消耗就要增加23，结垢2mm燃料消耗就要增加5-6。锅炉换热能力减弱，燃料量增加，必然引起排烟温度上升。结垢严重时还会引起泄漏、爆管等事故的发生。 为此，应加强水质监测控制工作，做好锅炉定期排污，确保水质合格，尽量减少炉膛受热面的结垢厚度。 六、冷空气温度送风机出口风温对排烟温度的影响较大。一方面，空气预热器入口风温升高，使空气预热器传热温压减小，空气吸热量降低，排烟温度上升；另一方面，冷风温度上升导致制粉系统掺入冷风量增加，锅炉掺烧冷风系数增大，排烟温度上升。在夏天，空气预热器入口风温高，空气预热器传热温差小，烟气的放热量就少，从而使排烟温度升高。送风机抽吸室内空气、空气预热器入口风温高达4550，使排烟温度上升，最高时达200。从运行经验来看，环境温度每上升2，排烟温度上升1。同时制粉系统需要的热风减少，流过空气预热器的一次风减少，排烟温度进一步升高，这属于环境因素，是难以克服的，若增加过多的受热面，降低空预器入口烟温，则冬季时，排烟温度会低于露点值，为防止空预器低温腐蚀，必须投入暖风器，来提高排烟温度，这样，辅汽损失会增大，所以要根据环境温度变化的规律，综合考虑设计布置受热面。七、尾部烟道积灰、堵灰 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，在锅炉受热面上发生积灰时，使烟气侧到汽水侧的热阻大大增加，使烟气中的热量不能及时被汽水吸收，烟气中的温度得不到释放，这样将会大大影响锅炉受热面的传热，使烟气流出尾部烟道后温度高于设计值，从而使排烟温度升高。使锅炉效率降低。同时当烟道截面的对流受热面上发生积灰时，会使通道截面减小，增加流通阻力，使引风机出力不足，降低运行负荷，严重时还会堵塞尾部烟道，甚至被迫停炉检修。由于积灰使烟气温度升高，会使尾部受热面的温度超过其允许温度，这样还可能影响尾部受热面的运行安全。因此，应严格执行尾部烟道吹灰的定期工作，发现故障应及时联系检修处理。八、炉膛出口过量空气系数要想控制排烟温度在经济排烟温度下运行，关键就是要找到送风量与排烟温度间的平衡关系，也就是要控制过量空气系数。炉内过量空气系数过大或过小，都会使锅炉效率降低（热损失总和增加）。因为一般来说，排烟热损失随增加而增加，而化学、机械不完全燃烧热损失却随降低而降低。除非过大，使炉温降低较多及燃料在炉内停留时间缩短时例外。对应于排烟热损失，机械、化学