张电2＃炉排烟温度高的原因分析及技术方案确定.doc

华北电力大学（保定）硕士学位论文张电2#炉排烟温度高的原因分析及技术方案确定姓名：吴东亮申请学位级别：硕士专业：动力工程指导教师：程友良;王振根20090504华北电力人学：科硕十学何论文摘要摘要燃煤电厂锅炉排烟温度偏高是影响锅炉经济运行的一大难题。降低排烟温度对于节能降耗，提高锅炉的安全性和经济性有很重要的现实意义。本文首先阐述了排烟温度对经济性和锅炉效率的影响。然后，分析了目前燃煤电厂排烟温度高的原因，总结了在运行及结构、新技术和自动控制装置等方面提出的改进措施。最后，以张家口电厂为实例，分析了排烟温度高的原因，提出了切实可行的改造方案，并分析了改进前后的经济效益。关键词：燃煤锅炉，排烟温度，原因分析，改进措施曲如广而矗仃曲锄如伍，曲，撕，曲翻，（）：心，华北电力人学：科硕十学何论文摘要摘要燃煤电厂锅炉排烟温度偏高是影响锅炉经济运行的一大难题。降低排烟温度对于节能降耗，提高锅炉的安全性和经济性有很重要的现实意义。本文首先阐述了排烟温度对经济性和锅炉效率的影响。然后，分析了目前燃煤电厂排烟温度高的原因，总结了在运行及结构、新技术和自动控制装置等方面提出的改进措施。最后，以张家口电厂为实例，分析了排烟温度高的原因，提出了切实可行的改造方案，并分析了改进前后的经济效益。关键词：燃煤锅炉，排烟温度，原因分析，改进措施曲如广而矗仃曲锄如伍，曲，撕，曲翻，（）：心，声明尸叫本人郑重声明：此处所提交的硕士学位论文张电炉排烟温度高的原因分析及技术方案确定，是本人在华北电力大学攻读硕士学位期间，在导师指导下进行的研究工作和取得的研究成果。据本人所知，除了文中特别加以标注和致谢之处外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果，也不包含为获得华北电力大学或其他教育机梅的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。学位论文作者签名：姿东免日关于学位论文使用授权的说明本人完全了解华北电力大学有关保留、使用学位论文的规定，即：学校有权保管、并向有关部门送交学位论文的原件与复印件；学校可以采用影印、缩印或其它复制手段复制并保存学位论文；学校可允许学位论文被查阅或借阅；学校可以学术交流为目的，复制赠送和交换学位论文；同意学校可以用不同方式在不同媒体上发表、传播学位论文的全部或部分内容。（涉密的学位论文在解密后遵守此规定）作者签名：日期：日期：华北电力人学：判硕十学何论文研究背景和意义第一章绪论弟一早珀匕随着我国经济的益发展和国民生活水平的提高，社会对能源的需求量同益增长，电力成为现代化发展和建设的必要提和重要基础。资料显示，我国发电装机总容量与年发电量自上世纪年代后期跃居世界第二位。近年来，电力工业快速发展，大型高效发电机组纷纷批量投产。在电源内部结构方面，水电、风电等可再生能源和新能源迅速发展，其所占比例逐步提升，而作为常舰能源的火电仍将是我国未来较长时内的主体。与此同时，电力工业在快速发展的过程中暴露出一系列的问题，如电网建设与电源建设不协调，发电能耗过高，发电污染排放严重等，与“节能，环保，高效”的目标仍有较大差距。为适应电力市场的快速发展和竞价上网，提高热力设备的运行效率、挖掘节能潜力已成为各电厂同益重视的课题。在火电厂中，锅炉排烟温度过高即锅炉余热问题是比较常见的问题之一【卜。由化学反应设备、换热设备和用能设备中产生而未被用尽的能量资源，其数量非常可观【】。据统计，在火电厂中，锅炉的排烟热损失占其总热损失的成左右。我国许多电站锅炉的排烟温度实际运行值都高于设计值约一。排烟温度每升高，排烟热损失增加一，锅炉效率就下降约，标准煤耗上升（）】。当排烟温度严重超温时往往会影响到空气预热器、电除尘等设备的安全运行，其他各低温受热面也受到严重影响，进而危及锅炉及机组的安全经济运行，甚至造成事故停炉，增加检修及停机次数，影响发电机组的安全经济运行。从环境保护角度来看，控制燃煤烟气污染已成为保障国民经济持续发展的必行措施，受到了国家和各级政府的高度重视。与此同时，尽管随着科技的发展及电力事业的进步，电站锅炉的经济性得到很大提高，但国内外许多电站锅炉依然存在排烟温度偏高、排烟热损失偏大、严重影响锅炉运行经济性的普遍性问题。如何有效地提高电站锅炉运行的经济性、节约燃料同时缓解国家在烟尘、污染气体排放方面的压力，对电力事业和国家经济的发展都具有非常现实的意义。本文在这样一个背景下对燃煤锅炉排烟温度过高的原因进行分析并提出改进措施，以达到提高锅炉效率，减少烟尘和污染气体排放量的目的。国内外研究现状对电站锅炉而言，排烟热损失是锅炉各项热损失中最大的一项，一般约为，占锅炉热损失的【】。影响排烟热损失的一个重要因素是排烟温度，华北乜力人学利硕十学何论文一般情况下，排烟温度每增加，排烟热损火增加。若以燃用热值为煤的高压锅炉为例，则每年多消耗近万吨动力用煤。我国许多电站锅炉的排烟温度实际运行值都高于设计值约。降低燃煤电站锅炉排烟温度不但能够节能降耗，同时还能够大幅度减少烟尘、废气污染物的排放，改善生态环境。大幅度降低排烟温度将极大地提高电站锅炉的经济性。国内外专家学者对排烟温度偏高的原因作了大量的研究，发现煤种的组成成分、炉膛出口过量空气系数的高低、制粉系统漏风、炉膛漏风、空气预热器漏风、磨煤机的出力、运行中受热面结渣积灰以及受热面结构设计的不合理性等是造成锅炉排烟温度偏高的主要原因【】。并针对具体电站实际情况进行了专门的分析，提出了有效的改造方案。其中，螺旋槽管空气预热器、翅一管省煤器、螺旋肋片管换热器等强化传热技术在实际改造工程的应用中得剑了肯定。如牡月江第二发电厂号炉（）在将低温级空气预热器高温段改造成螺旋槽管，低温段保留光管后，热风温度提高，排烟温度降低，排烟热损失降低【】；下关电厂号炉（）原管式预热器改造成螺旋槽管后，排烟温度下降了】；石嘴山发电厂号炉（）在将高温段光管省煤器改造为翅片管省煤器后，在负荷下，排烟温度由原来的下降到旧】。各种强化传热技术的应用在改造中的效果非常显著，是降低排烟温度、提高锅炉效率的有效途径，如何应用好这些强化传热技术以降低排烟温度、提高锅炉效率对于我国一些电站锅炉降低排烟温度的改造是具有较高的借鉴价值。在降低排烟温度的研究中，俄罗斯一些研究机构设计出一个很有意义的特别方法一一高效机组系统，该系统是在现有锅炉尾部通道尺寸的情况下进行锅炉受热面的改造时，在锅炉尾部合适部位加装烟气给水加热器，以加热回热系统旁路来的给水，这种利用锅炉排烟余热以降低排烟温度的方法在俄罗斯以及其他一些国家许多电站的改造实践中已经得到了肯定，并认为该项技术在经济性方面能与现代燃气轮机相接近。国内围绕解决排烟温度过高、实现电站设备节能方面进行了大量相关的理论研究，主要集中在排烟温度治理方案的比选、论证、排烟温度的变工况计算分析、新型强化传热元件的传热、流动特性试验研究、低压省煤器最优设计的通用数学模型的建造等【。常见的技术途径有：（）采用吹狄器提高受热面传热效率受热面的积狄使烟气与受热面之间的传热热阻增加，传热量减少，炉膛蒸发受热面积灰会使炉膛内的辐射换热减小而导致炉膛出口烟气温度升高，使得对流区间的受热面的温度升高，汽温随之升高，而处于水平烟道和尾部烟道中的受热面区域积灰，可直接使该处的烟气温度升高，受热面的传热效率降低【。常用的吹灰器一般有如下型式：蒸汽吹灰器、水力吹灰器、压缩空气吹灰器、声波吹灰器、钢珠吹华北电力人学：科硕十学位论文灰器和气脉冲吹狄器【。吹灰器的运作是旷一定量的介质消耗来换取受热面的清洁。（）热管空气预热器采用热管技术回收锅炉余热是逐步推广的一项新技术【】。许多研究者对热管的工作性能、热管传热系数【、及热管形式【】等进行了广泛的研究。热管空气预热器是一种典型的气一气热管换热器，它利用锅炉、加热炉等排涸余热、预热进入炉内的助燃空气，不仅可以提高热效率，还可以减轻对环境的污染。因此，它在余热回收利用中应用非常广泛。（）省煤器采用扩展表面增强换热量采用扩展表而强化炯气侧的传热从而降低排烟温度是近年来电站锅炉普遍采用的一项新技术】。与此相应，发表了大量围绕强化传热螺旋肋片管的传热、流动、磨损等特性的研究成果。文献【进行了翅片管结构参数优化试验，文献【对翅片管传热性能进行了研究，得到了传热系数计算经验公式。文献【】给出了计算螺旋肋片管式管束传热系数的一套图表和计算公式及计算螺旋肋片管式管束对流放热系数的物理模型，引入了管径修萨系数、纵向节距修正系数、翅高修正系数、翅距修下系数等进行对流放热系数计算，可用于工程设计和结构参数优化。（）低压省煤器技术在尾部烟道安装低压省煤器，利用汽轮机回热系统中的低压加热器水侧的凝结水而非高压给水来冷却烟气，其换热条件类似于省煤器，但水侧的压力却远远低于省煤器的压力，故称为低压省煤器。低压省煤器的安装使得汽轮机换热系统得到一份外来热量，节省了一部分抽汽，很好的回收排烟热损失，提高了全厂的热效率【”。课题研究内容本文所做的主要工作是分析燃煤锅炉排烟温度高的原因，并提出改进措施。本文内容安排如下：第一章，绪论。对本课题的研究背景和意义进行扼要概述：阐明本课题的目的、意义以及所需解决的问题。第二章，排烟温度对经济性和锅炉效率的影响。深入剖析降低锅炉排烟温度对提高整机经济性和锅炉效率的影响。第三章，分析目前燃煤电厂排烟温度高的原因；结合实际运行数据的分析，找出造成锅炉存在问题的主要设备及其原因。第四章，针对张家口电厂撑煤粉锅炉，结合实际运行数据，进行不同工况下机组热力计算和锅炉热力计算，得出锅炉各受热面壁温和锅炉效率，分析找出排烟温华匕乜力人学：科硕学何论文度高的原因。第五章，根据第三章问题分析的结果，分析找出撑锅炉安全经济运行的方法，提出切实可行的锅炉运行调整方案或技术改造方案，为有针对性的锅炉提供改造方案参考。经以上工作，本课题希望达到如下目标：（）通过分析排烟温度对锅炉效率和经济性的影响，说明降低排烟温度的意义。（）结合张家口电厂的实际情况，在对锅炉排烟温度高的问题进行调查分析、热力计算的基础上，分析得出张家口电厂排烟温度高的主要原因，有针对性地提出改造措施。对于同类型、同运行条件的其它锅炉存在的相似排烟温度偏高问题，提供参考。华北电力人学：样硕十学位论文第二章排烟温度对经济性和锅炉效率的影响降低排烟温度可以降低排烟热损失，提高锅炉效率。本章将对降低排烟温度对电厂经济性和锅炉效率的影响进行一定的分析与研究。排烟温度对经济性的影响提高电厂的热经济性，应设法降低电厂的放热损失。火电机组主要有两项热损失，一是汽轮机系统的排气冷凝放热，从热力循环上看，对凝汽式机组而言，这项热损失是无法避免的；二是锅炉的排烟热损失，锅炉的排烟量越大，排烟温度越高，该项损失就越大。锅炉热损失的两大项为排烟热损失和燃料未完全燃烧热损失，燃料未完全燃烧热损失主要与燃料的物理和化学特性、燃烧设备以及燃料与空气的混合过程有关，本文不作详述。本章就排烟温度与锅炉效率和电厂经济性之问的关系作简单讨论和分析。排烟热损失是由于排出锅炉时的烟气焓高于进入锅炉时的空气焓而造成的热损失，也是煤粉炉中热损失最主要的一项，对大中型锅炉，约为。排烟热损失的计算公式如下】：口，：堕：！竺型二垒盟竺二型，“口口？十口式中：日删一排烟焓，；日显一进入锅炉的空气焓，；口鲫一排烟处的过量空气系数。设计时按选取的排烟温度和【查焓温表得到。锅炉运行时，按测得的烟气成分计算得出，实测得到。影响的主要因素为排烟温度和烟气容积。排烟温度越高，则越大，一般升高可使约增加。所以应使排烟温度尽量降低；但是排烟温度的降低，又会引起空气预热器金属耗量和烟气流动阻力的增大，同时可能造成尾部受热面的低温腐蚀，因此合理的排烟温度，应通过技术经济比较才能确定。一般对大、中型锅炉，排烟温度约为（设计时可在该范围选取，运行通过实测得到）。若受热面积灰或结渣，易导致排烟温度升高，故要经常吹灰以保持受热面清洁。华北电力人学：袢硕：学位论文烟气容积增大，也越大。影响炯气容积的主要因素为炉膛过量空气系数和各处的漏风系数，而炉膛出口的过量空气系数受最佳值（对应于、之和为最小时对应的过量空气系数）和推荐值的限制，不能过于降低，因此，尽量减少漏风，以降低排烟热损失。分析排烟温度高低对电厂经济性水平影响，首先应了解锅炉效率与电厂经济性之间的关系。两者关系通常可用供电煤耗值来表示】：肛群糍弘，叶一，刁（一爿尸尺）二、式中：脚一汽轮机净热耗，（）；一锅炉效率，；彳朋一辅机用电率，；，一电厂供电煤耗值，（）：线，一标准煤的低位发热值，（。从（）式可看出，供电煤耗值在汽轮机净热耗与厂用电耗不变时，随锅炉效率的增加而降低。因而，若使整个电厂的热经济性处于较高的水平，锅炉一定要具有较高的热效率。当前我国大机组的经济性落后于国际先进水平，除了汽轮机热耗较大原因外，锅炉效率较低也是影响因素之一。排烟温度对锅炉效率的影响锅炉效率的大小取决于燃料的种类和成分、燃烧时的过量空气系数、空气预热器进出口温度等，计算锅炉效率通常有输入一输出计算法（正平衡方法）和热损失计算法（反平衡方法）。按反平衡法锅炉的效率可由下式表达【】：，一，一。（）式中：，一锅炉效率，；卯一排烟热损失，；卯一化学不完全燃烧热损失，；驰一机械不完全燃烧热损失，；缈一散热损失，；郇一灰渣热损失，。在不考虑其它热损失变化的情况下，一卯，和可由下式计算：华，匕电力人学：稗硕十。学何论文：！盟二芋（。一。）（）式中：口，一排烟过量空气系数；，一排烟焓，按排烟过量空气系数和排烟温度计算，：厶一冷空气焓，；，一应用基低位发热量，。其中，口，按下式计算：。式中：巧例一锅炉出口烟气量，；烟气比热，；郇一排烟温度，。其中厶按下式计算：厶饥（）式中：“一冷空气比热，；饥一冷空气温度，。从排烟热损失的计算式中，可以看出，锅炉排烟热损失除与过量空气系数有关外，与排烟温度也有直接的关系。当排烟温度升高时，热损失增大，锅炉效率随之降低。图示出了锅炉效率和排烟温度之日的大致关系，排烟温度每升高左右，锅炉效率降低约们。一。暮翻簟鬈堋妻器，一，。籀啦一坩辱嚣捧烟涩度湃化位图排烟温度与锅炉效率的关系华北力人学：氍硕十学位论文结论由以上分析，可以得到锅炉热损失与排烟温度有直接的关系。当排烟温度升高时，热损失增大，锅炉效率随之降低。锅炉的排烟量越大，排烟温度越高，该项损失就越大。所以，为了使整个电厂的热经济性处于较高的水平，锅炉具有较高的热效率，就必须降低排烟温度，这样可以减少排烟热损失，从而提高锅炉效率，降低整机煤耗值，对火力电站的经济运行是有利的。华北电力人学：稃硕十学何论文第三章锅炉排烟温度高的原因分析在理论分析与参考别人的经验的基础上，对排烟温度升高的原因进行了分类，造成排烟温度升高原因主要有煤种、漏风、掺冷风量多、受热面积灰、空预器入口空气温度高等，下面就这几方面原因作详细的分析讨论，见表。表一影响锅炉排烟温度偏高的因素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分析。煤种在煤的成分中，影响排烟温度最大的是水分和发热量。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。，减少而增加，将使燃煤量增加，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【。华北电力人学：样硕十学何论文。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。例如，安顺电厂采用的是加装暖风器，利用汽轮机的抽汽束加热冷风，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。低位发热量对排烟温度的影响挥发分减少时，煤粉着火推迟，燃烧的时问也会增加，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：可【（“）口】汹占）（）（）式中：”一燃烧温度及改变量，；一炉膛出口烟温对于各对流段受热面，得到简化了的公式：（驴秒）（￥一（一曼厂）（）（）式中：（）一放热系数中辐射放热系数的份额；一平均温度，；、一平均烟温及改变量，。当炉膛的出口烟温升高时，单位传热量是增大还是减少，取决于等式右边的综合影响，若足够大，则大于零。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，但低于炉膛出口烟温升高的影响，导致排烟温度升高。当炉膛的出口烟温降低时，。烟温的降低导致对流段受热面的单位传热量的减小。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。分别取低位发热量未为和进行计算，煤种变化对排烟温华北电力人学：烈硕十学何论文度的影响见图。图煤种对排烟温度的影响当低位发热量线从降低到时，炉膛出口烟温从降低到，但是引起的各级对流段受热面出口烟温的升高，超过了炉膛出口烟温的降低，从而导致排烟温度从升高。低位发热量刨：，每降低，排烟温度约升高。漏风漏是指炉膛漏风、制粉系统漏风及烟道漏，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槽处漏风；制粉系统漏风指备用磨煤机冷风门，档板处漏风；烟道漏风指烟道负压运行外界空气沿炉墙及烟道不严密处漏风。炉膛出口过量空气系数可表示为【】：【（）式中：仅一送风系数；【一炉膛漏风系数；一制粉系统漏风系数；一烟道漏风系数由上式知道，保持不变，当漏风系数【升高时，则送系数值下降，即通过空气预热器的送风量下降，排烟温度升高。这因为送风量下降，空气预热器的传热系数下降。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下降。而下降和下降使空气预热器的吸热量降低，最终导致排烟温度升高。炉膛漏风炉膛漏风尤以炉底漏风量最大，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，严重影响锅炉的经济性和安全运行。炉膛漏风的另一个华，匕也力人学：稃硕：学位论文常见地方是看火孑和人孔门，如果看火孔没有关严，在吹灰的时候容易被吹丌，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。通过计算表明，炉膛中的漏风系数每增加，排烟温度上升【。制粉系统漏风众所周知，在锅炉负荷和氧量一定的条件下，也就是燃料燃烧所需空气量一样的情况下，漏入制粉系统的风量越大，则进入空气预热器的冷风量越小，而制粉系统的漏风直接进入炉膛，减少了预热器中的空气流通量，相应地减少了预热器中空气侧的吸热量，导致锅护排烟温度的升高。赴图制粉系统漏风对排烟温度的影响为了定量分析，制粉系统的漏风系数分别取，和原设计值时，进行了计算，画出制粉系统的漏系数对排烟温度的影响曲线（见图）从图中可以看出。漏风系数从分别上升至和时，由于空气预热器中空气流量的减少，导致空预器中空气侧的吸热量降低，从而造成排烟温度由分别上升至和。根据相关资料表明，制粉系统漏风系数每上升，排烟温约上升【，。烟道漏风烟道漏风使排烟温度升高的原因在于，空气预热器以前的烟道漏风将使烟温下降、传热温压降低，使受热面的吸热量下降，最终使排烟温度升高。通过计算表明，对烟道中漏风系数每增加，排烟温度上升。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。锅炉热损失与过量空气系数的关系如下图所示。华北电力入学：科硕：学何论文掺冷风量多图锅炉热损失与过量空气系数的关系掺人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。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”】。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。一次风率的增加将使掺入的冷量增大，使流过空气预热器的空气减少，最终导致排烟温度升高。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，都是通过预热器进入锅炉的。然而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。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；烟煤直吹式时不超过：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。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。华北电力人学：群硕十学何论文一次风率偏高乏气送粉制粉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提下，流过空气预热器的热风量减少，排烟温度升高。试验证明，一次率与排烟温度近似成线性关系，其斜率与一次风中所用冷风量大小有关。若磨煤机进口温度为左右时，。即一次风率每增加排烟温度增加。捧蛰度升昼（）一次风事图一次风率与排烟温度的关系（曲线：台磨煤机运行；曲线：台磨煤机运行；曲线：台磨煤机运行）图表明，对于台磨运行的情况，当一次风率由增加到时，排烟温度约升高。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，排烟温度上升。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蕊孔加伯他华北电力人学：袢硕十学位论文量减少，排烟温度升高。由此可见，造成排烟温度升高且使锅炉效率下降的主要原因是由于进入炉膛和制粉系统的冷风量大大超过原设计取值，这一影响很大。冷风量由三部分组成，炉膛漏风、制粉系统漏风和制粉系统掺冷风，但是它们之间是互相影响的。计算表明，漏入（渗入）炉膛与制粉系统冷风总系数与排烟温度成线性关系，漏入（渗入）炉膛与制粉系统冷风系数增加，排烟温度升高。】。锅炉结渣和受热面的积灰锅炉结渣结渣对锅炉的影响首先是传热方面，从烟侧到汽水侧的传热过程中，沉积物的导热系数比其他环节小的多（见表）。因而引起的附加热阻在受热面总传热热阻中占主导地位，如得不到及时清除，必将显著的地影响传热。图中表明：当受热面有的疏松灰或熔渣时就可造成炉膛传热下降，相应的炉膛出口烟温升高近。表不同介质的传热系数对流换热系数导热系数项目（。）（）介质汽水侧烟气侧金属氧化物沉淀物数值一甍（菱）友层厚度图灰沉积对炉膛和出口烟温的影响、一疏松灰沉积：、一熔融灰的伽枷猢烟气温度华北电力人学：料硕十学侮论文受热面积灰受热面积狄是指锅炉受热面积灰、结渣及空预器传热元件积狄，主要是在低温空气预热器和炉膛、烟道的积灰。受热面积灰增加热阻，热有效利用系数降低，传热量减少，排烟温度升高【。炉膛、烟道积灰结渣使水冷壁以及过热器、再热器中的蒸汽从高温烟气中吸热减少，为了保持锅炉的出力只得送进更多的燃料和空气，使排烟温度升高，排烟热损失增大。经计算，图、图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问的关系。出是姗气筠孽葛反（）终有效系数图炉膛出口烟温与热有效系数的关系茎唧出舶口烟温：（）己热有效系数图省煤器区域出口烟温与热有效系数的关系锅炉受热面积灰将使受热面传热系数降低，锅炉吸热量降低，烟气放热量减少，空预器入口烟温升高，从而导致排烟温度升高；空气预热器堵灰则使空气预热器传热面积减少，也将使烟气的放热量减少，使排烟温度升高。给水和冷空气的温度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，导致排演温度升高。给水温度的变化影响省煤器的传热量，华北电力人学：稗硕十学位论文最终影响排烟温度，给水温度升高，排烟温度升高【。在负荷和给水温度不变的情况下，即空气预热器吸热量减少，锅炉排烟温度上升。冷空气温度在夏天，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。同时制粉系统需要的热风减少，流过空预器的一次风减少，排烟温度升高。这属于坏境因素，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。对于露天布置的锅炉，变化很大，因而影响空气预热器传热温压和传热量，使排烟温度偏离设计值。受气温影响较大，一般在到之剐变化。对排烟温度的影响比较显著，随升高，排烟温度增加。但从排烟损失来看，随升高，是减少的，如下式：衄警一若毫慨的刊一若），式中：幻，一分别为排烟损失和排烟温度的改变量；一分别为空气预热器进出口空气温度的改变量：但从升高到，排烟温度升高约，锅炉效率却提高。随季节的变化客观存在，无法改变，因此它对排烟温度的影响也随季节发生变化，不作为改进方向。空预器利用系数空预器利用系数亦影响排烟温度，它的大小决定于空气预热器设计水平和制造质量的高低。图给出了空预器出口烟温与其利用系数的关系。、稠用系披图空预器出口烟温与利用系数的关系华北电力人学：样硕学何论文炉膛出口过量空气系数炉膛出口过量空气系数增加有两方面作用，其一使通过空气预热器的空气量增加，从而增加空气预热器的传热量，降低排烟温度；另一方面使流过半辐射及对流受热面烟气量增加，受热面烟温降减小，导致排烟温度上升。两方面影响的方向相反，经计算在正常范围内，炉膛出口过量空气系数在正常范围变动对排烟温度的影响不明显，过量空气系数每增加，排烟温度升高约【引。通过调整能维持最佳过量空气系数，故此因素不列入改进的范围。华北三力人学样硕十学位论文第四章降低排烟温度的措施运行及结构方面的措施运行系统方面的措施通过对影响因素的分析可知，进入炉膛和制粉系统的冷风较大地超过设计值是造成排烟温度升高，锅炉效率下降的主要原因。为此，有关的措施应有：（）减少炉膛漏风锅炉运行的炉膛火焰有刷墒现象，另外燃烧中心温度较高，使人孑、看火孔等受热变形，关闭困难，因此方面要采用先进的门、孑结构、油枪孔等，堵住漏风，另方面应提高运行水平，随时关仞各门、孔，对于一些孔门，尤其是运行中不用的孔门，最好用砖砌死，用时再打丌【。另外，对于膜式水冷壁连接鳍片应满焊；对于水冷壁冷狄斗部分密封钢板不能太薄，要保证足够的强度：炉墙保温时，硅酸铝板与岩棉层阃搭缝应错丌，最好接缝处用高温密封胶粘合（现在也有采用耐火胶泥粘合的，效果也不错）：炉顶密封时，设计的一次密封件的施工质量很重要，焊接量大，地方狭窄，易漏焊。（）减少制粉系统漏风采用封闭式给煤机、先进可靠的风门档板等方法来减少制粉系统的漏风。对于煤粉管道，主要是弯头处易磨穿，所以对于弯头处应采取一些防磨措施，如采用合金弯头或内衬铸石弯头。对于运行中磨穿的部位要及时修补或更换。（）减少烟道漏风在大修、小修中，安排进行烟道的捉漏和堵漏工作。主要是检查烟风道板壁的拼接处，膨胀节和槽钢的连接处，烟风道板壁和接口法兰以及大风箱和侧水冷壁之间密封连接处的缝隙是否满焊。减少制粉系统掺冷风降低一次风率经分析一次风率对排烟温度有很大的影响，而合理的一次风率应以煤种的性质而定。但一次风率降低，一次风速即低，在一次风管直径（巾）当时，可能使一次风管内积粉，这是不安全的。所以无论从燃烧角度还是从降低排烟温度来讲，需减小一次风管的直径。以保持较高的风速。此外，须尽可能地使同层一次风管中风速相同。解决的办法是在煤粉混台器后管道上增加一节流缩孔，在冷态一次风调平及投粉后，调节该节流孔板，华北也力人学：稚硕十。何论文使同层一次管煤粉混台器后的管道阻力系数相同【孓。降低一次风率的另一方法是随负荷不同而增减燃烧器。停用部分燃烧器后，不仅可减少一次风率而且能使火焰集中、低负荷时稳定燃烧。停用燃烧器的顺序应自上而下，也有文献推荐自下而上停用燃烧器以提高低负荷时再热汽温，但具体应视底部二次风挡板能否关严而定。向制粉系统中掺水向制粉系统中掺水代替掺冷风是一项简便易行、投资小的理论的改造措施。如对的煤中加入水分，使增大到，排烟温度降低，锅炉效率提高。但应想到，这一方法的缺点是向煤中直接掺水易造成煤斗和给煤机堵塞，且掺水量难以控制，可能加剧低温受热面的腐蚀与积狄，对电除尘器的极板和极线也有一定影响。投用乏气再循环投用乏气再循环以减少一次风率是比较合理的。但有些在运行中运行人员因担心积粉往往不愿意投用。事实上可以通过详细计算，选择合理的乏气再循环管径和角度等改善手段，以消除积粉因素，可恢复乏气再循环的投用。结构方面的措施（）改造吹灰器炉内吹狄过程是一个极其复杂的物理化学过程。锅炉受热面投入运行后就丌始有狄污积累，受热面外部污染和结渣是影响锅炉安全运行的重要因素之一。锅炉运行过程中，在炉膛及烟道各部位的换热面上就会逐渐形成积灰结焦。根据测试，积灰结焦层的导热系数只有金属管壁的。所以积灰将严重影响锅炉受热面的热量传递，导致排烟温度升高，锅炉效率下降。目前，国内燃煤电厂的吹灰系统广泛采用蒸汽吹灰器，尽管蒸汽吹灰在吹扫受热面积狄，提高过热汽温降低排烟温度方面具有明显的效果，但其不足也不容忽视，一是吹灰效果持续时问不长；二是初投资大，维护量大，更重要的是采用蒸汽吹灰不仅耗费蒸汽，而且会使烟汽中水蒸汽分压提高，从而提高烟气的露点温度，导致低温预热器腐蚀，当燃用高硫煤种时，此问题就更加突出。（）风、粉系统改造制粉系统掺（漏）冷对排烟温度影响较大，冷风系数每增加，排烟温度升高。经试验及理论分析，我们可以看出，制粉系统掺（漏）冷风是造成锅炉排烟温度提高的主要原因之一。可以通过以下改造途径降低排烟温度：通过调整将处于热备用的制粉系统排粉机进口风温升高（根据制粉系统设华匕电力人学：拌硕：学何论文计计算技术规定，排粉机可耐温至】），可定程度降低排烟温度。将排粉机进口冷、热风门移至排粉机出口，增加送机容量同时将热风混合器前风温提高，可一定程度降低排烟温度。在第二步基础上，对燃烧器进行改造，增加周界风，运行时将热风温度提高，可一定程度降低排烟温度。（）扩展受热面的省煤器改造采用扩展受热面是一项既能减轻省煤器磨损，又能降低排烟温度的有效措施。所谓扩展受热面省煤器就是在管子外表面即烟气侧采用鳍片或肋片使其表面得以扩展，强化了烟气侧的换热。由于扩展受热面省煤器能强化传热，在相同空问内，保持传热量不变自，提下采用扩展受热面省煤器可减少横向管排数，增大烟气流通截面，因而降低了烟气流速，减轻了省煤器磨损【。由于扩展受热面省煤器使烟气的速度场和浓度场都发生变化，即使采用与光管省煤器相同的烟速，也可减轻省煤器的磨损。一般采用扩展面是肋片管省煤器和螺旋肋片管省煤器。降低锅炉排烟温度的新技术新型省煤器省煤器是现代锅炉的一个必备部件，其作用为利用锅炉尾部烟气的热量加热给水以降低