CFB机组锅炉排烟温度升高的原因分析及应对措施

乔岗杰

摘要：锅炉排烟温度高，影响锅炉带负荷的能力，同时增加了热量损失，大大降低了锅炉的效率，既不节能，又不环保。本文通过对某电厂排烟温度升高的原因进行分析，并提出排烟温度升高的应对措施，为火电机组降低排烟温度提供参考。

关键词：CFB，排烟温度，节能，火电机组

1前言

山西某300MW循环流化床机组锅炉型号为SG－1060/17.5－M802，亚临界中间再热、单汽包自然循环、平衡通风、循环流化床锅炉。锅炉主要由单炉膛、4台高温绝热式旋风分离器、4台U型返料器、4台外置式换热器、尾部对流烟道等部分组成。

过高的排烟温度使得烟气容积流量增大，将增大引风机的电流和功率［1］。还会缩短袋式除尘器布袋的使用寿命。对于超低排放脱硫系统来讲，过高的烟气温度会造成吸收塔内脆性材料使用寿命降低、脱硫补水率升高等不利影响。因此，从保证机组长周期安全稳定运行的角度研究降低排烟温度的措施具有重要意义［2］。

2排烟温度升高原因分析

2016年7月28日至7月31日，该电厂#4机组排烟温度普遍在140℃左右，尤其以7月29日，上升至150℃，右侧排烟温度突破165℃，影响机组的安全和长周期稳定运行。

2.1因环境温度升高而引起的排烟温度升高

通过对2016年度冬季和夏季不同负荷下相关数据的调取，对比因环境温度变化而引起的排烟温度变化情况。如下表1所示：

表1环境温度不同对排烟温度的影响

由上表1数据可见：同负荷时，环境温度越高，一、二次风的入口温度越高，排烟温度越高。

2.2因漏风率增大引起的排烟温度升高

循环流化床锅炉的漏风分为烟道漏风和空气预热器漏风两种［3］，漏风会使排烟温度升高，原因为漏入烟道的冷空气会使漏风点处的烟气温度降低，从而使漏风点以后的受热面传热量都减少。漏风点越靠近炉膛，对排烟温度升高的影响越大。

空气预热器的漏风是不可避免。电站锅炉中漏风最严重的部位就位于空气预热器。回转式空气预热器热端温度高，膨胀量大，而冷端温度低，相应的膨胀量小，使转子沿径向向下发生蘑菇状变形；为保证转子与静子构架之间相对较小的间隙，转子密封片与静子密封板会相互接触产生磨损，随着设备磨合，漏风率将增大；如果转子水平度不达标，各向(轴向、径向、环向、旁路)密封会在某些固定部位严重磨损，致使磨损部位转至其反向位置后，间隙增大，漏风率更大，产生恶性互动结果，导致漏风率越来越大。

随着负荷的降低，送风机出力降低，空气与烟气压差降低，空气预热器冷空气漏入烟气侧后，可以造成送风机、一次风机、引风机的电耗增加；当漏风超过引风机的负荷能力时，会使炉膛负压维持不住，迫使锅炉降负荷运行；空气预热器的漏风也使锅炉排烟中过剩空气系数增大，使排烟损失增加，锅炉效率降低。

2.3因受热面积灰和吹灰器效率下降引起的排烟温度升高。

当尾部烟道内受热面积灰较多时，由于传热效率下降，影响受热面的吸热效果，导致排烟温度升高，吹灰器效率降低导致吹灰效果下降。

2.4因煤质变化引起的排烟温度升高

1）煤质较差。在实际运行中，煤种虽不可避免发生变化，但它是调整锅炉燃烧的基本前提。煤质变差，将使烟气量和烟气比热增加，烟气换热温降减小，排烟温度上升。煤量增多引起排烟量的大幅增加，导致排烟温度升高；而且低负荷排烟温度升高幅度较小，高负荷排烟温度升高幅度较大。

2）给炉颗粒较大，为保持正常流化效果，相对会增大一次风量，这样会将床层内的一部分热量带至尾部烟道中，排烟温度上升。

3）入炉煤水分过大，烟气量增大，带入锅炉尾部烟道的热量增加，导致排烟温度升高。

3排烟温度升高应对措施

3.1环境温度升高导致排烟温度升高的应对措施

当环境温度升高时，将水通过小流量喷嘴，在合理的雾化位置处，将水从锅炉尾部烟道直接喷入，既可以保证雾滴群能够在低温烟气内快速蒸发，防止烟道内积累泥浆或因水分过高而产生板结现象；又可以长期运行对烟道无明显的腐蚀作用，达到降低排烟温度的目的。

3.2因漏风率增大引起的排烟温度升高的应对措施

3.2.1烟道漏风

通过在锅炉尾部烟道过热器入口、再热器入口、省煤器入口等多个区域加装多点氧量取样装置，实现对尾部烟道分段、分区氧量在线检测；基于不同区域氧量测试结果计算漏风系数并判断尾部烟道漏风区域。

3.2.2空预器漏风

将回转式空预器的刚性密封系统改为柔性密封系统，并加强对空预器出入口氧量的检测，以减小空预器漏风率。

3.3因受热面积灰和吹灰效率下降引起的排烟温度升高的对策。

当锅炉燃烧煤种较差、石灰石掺烧比例较高和环境温度较高时，可适当增加吹灰次数，必要时每班1次。同时，也可改变吹灰程序，增加空预器吹灰次数；检修时安排对空预器换热元件的检查、冲洗和更换，保证空预器的换热能力，降低排烟温度。

经过脱硝改造，为了解决硫酸氢铵对空预器原件的堵塞问题，已经将原换热元件更换为了湿法喷涂搪瓷技术换热元件，但鉴于排烟温度较高的实际情况，可以在原有蒸汽吹灰器上加装高频声波吹灰器，提高吹灰质量，保证换热效果，降低排烟温度。

3.4因煤质变化引起的排烟温度升高的应对措施

煤质变化引起的排烟温度升高的应对措施从三方面即热值、粒径和水分的改善来调整。

尽量提高入炉煤的热值，降低大粒径范围颗粒所占比例，降低入炉煤的外在水分，入炉煤的这些调整一定程度上可以降低烟气量，从而降低排烟温度。

4结语

本文从环境温度升高、漏风问题、受热面积灰结渣、煤质等几个方面详细分析了导致锅炉排烟温度升高的原因，并针对各个影响因素，提出了不同的解决措施和方法，以期降低锅炉的排烟温度。在实际运行中，造成锅炉排烟温度高的影响因素很多，且相互之间也存在一些内在联系，需要全面考虑各个影响因素，进而提出切实可行的解决办法。

参考文献：

［1］张建萍.对影响锅炉排烟温度的因素的分析［J］.内蒙古科技，2010(3)：40－43.

［2］崔海鹏.电站锅炉排烟温度高原因及其改进措施［D］.北京：华北电力大学，2012.

［3］王春昌.锅炉漏风对排烟温度及排烟损失的影响［J］.热力发电，2007(8)：19－22.