排煙損失是鍋爐各項熱損失最大的一項,一般為5%~12%,占鍋爐熱損失的60%~70%,影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度。三河發電有限責任公司(以下簡稱三河公司)鍋爐采用三菱公司1 175 t/h控製循環鍋爐,投產以來其鍋爐排煙溫度一直居高不下,正常運行值高於設計值將近20 - 45℃。因此分析其排煙溫度高的原因並對其采取控製措施,可以改善鍋爐運行條件,提高鍋爐的經驗性,富通新能源生產銷售
生物質鍋爐,生物質鍋爐主要燃燒
顆粒機、
木屑顆粒機、
秸稈壓塊機壓製的生物質顆粒燃料。
1、排煙溫度升高的原因
1.1煤種
三河公司鍋爐設計燃燒煤種為山西晉北煙煤,實際燃燒神華煤和準格爾摻燒煤種。煤的成分(主要是水分和發熱量)zhijieyingxiangguoludeyanqiliangheyanqitexing,meizhongdeshuifenzengjia,shipaiyanliangshangsheng,daozhipaiyanwendushangsheng。genjuxiangguanwenxianjizai,yingyongjishuifenhediweifareliangduipaiyanwendudezongheyingxiangkeyongzhesuanshuifenM:。來計算,計算表明排煙溫度與折算水分M近似成線性關係。最後折算水分M:。每增大0.1,排煙溫度升高0.6℃。
三河公司設計煤種折算水分為1.79,摻燒煤種折算水分為2.49,因此排煙溫度因煤種變化升高約4.2℃。
1.2鍋爐負荷
鍋爐負荷直接影響鍋爐的排煙溫度,鍋爐熱負荷越高,排煙溫度越高。由於夏季機組真空低等因素,機組用汽量均超過鍋爐最大蒸發量1175t/h,實際用汽量達到1 240t/h左右,因此,排煙溫度升高。
1.3漏風
三河公司經過2次(ci)大(da)修(xiu),對(dui)空(kong)氣(qi)預(yu)熱(re)器(qi)進(jin)行(xing)了(le)間(jian)隙(xi)調(tiao)整(zheng),保(bao)證(zheng)了(le)空(kong)預(yu)器(qi)的(de)漏(lou)風(feng)係(xi)數(shu)。根(gen)據(ju)電(dian)科(ke)院(yuan)的(de)鍋(guo)爐(lu)漏(lou)風(feng)試(shi)驗(yan)結(jie)果(guo),三(san)河(he)公(gong)司(si)鍋(guo)爐(lu)空(kong)預(yu)器(qi)漏(lou)風(feng)係(xi)數(shu)低(di)於(yu)設(she)計(ji)值(zhi),因(yin)此(ci)使(shi)得(de)空(kong)預(yu)器(qi)漏(lou)人(ren)煙(yan)氣(qi)側(ce)的(de)冷(leng)風(feng)減(jian)少(shao),相(xiang)應(ying)的(de)排(pai)煙(yan)溫(wen)度(du)上(shang)升(sheng)。
1.4受熱麵積灰、積渣
受熱麵積灰、結渣將使傳熱係數下降,煙氣換熱下降,排煙溫度上升。由於改燒神華煤,其灰熔點降低,鍋爐爐膛出口溫度高於設計值,達到1100-1 200℃,摻燒煤種的灰熔點在1 200℃,鍋(guo)爐(lu)結(jie)焦(jiao)比(bi)較(jiao)嚴(yan)重(zhong)。通(tong)過(guo)對(dui)受(shou)熱(re)麵(mian)的(de)觀(guan)察(cha),屏(ping)式(shi)過(guo)熱(re)器(qi)管(guan)與(yu)管(guan)之(zhi)間(jian)的(de)結(jie)渣(zha)更(geng)為(wei)嚴(yan)重(zhong),受(shou)熱(re)麵(mian)的(de)結(jie)渣(zha)嚴(yan)重(zhong)影(ying)響(xiang)爐(lu)內(nei)換(huan)熱(re),提(ti)高(gao)了(le)鍋(guo)爐(lu)的(de)排(pai)煙(yan)溫(wen)度(du)。
shenhuameishuyuzhanwuxingbijiaoqiangdemeizhong,qihuifenyizhanjiezaiweibuyijiguoreqiheshengmeiqishouremianshang,zaochengguoluweibushouremianchuanrexingbiancha,yingxiangluneihuanre,tigaoleguoludezhengtipaiyanwendu。
對比三河公司機組投產初期與目前數據,當環境溫度與燃燒煤種相同的情況下,投產初期的排煙溫度(131℃)比現在排煙溫度(141℃)低10℃,去除磨煤機出口溫度和鍋爐熱負荷的影響,初步估算由於受熱麵的積灰、積渣影響鍋爐排煙溫度在5℃左右。
從受熱麵汽水溫升變化情況說明受熱麵汙染情況隨運行時間的增長而加劇,見表1。各段機組平均負荷基本保持280 MW,2004年11月機組大修結束,伴隨受熱麵汙染程度的加深,二、三級過熱器蒸汽溫升呈現下降趨勢,為了保持機組主、再熱汽溫度,爐內火焰中心溫度升高,因其他過熱器及省煤器位於鍋爐尾部,汙染相對較小,故換熱加強,溫升上升。
1.5磨煤機摻燒冷風過多
三河公司磨煤機采用雙進雙出鋼球磨煤機,設計煤種為晉北煤,磨煤機設計出口溫度為82℃。由you於yu改gai燒shao神shen華hua煤mei,神shen華hua煤mei屬shu於yu易yi爆bao煤mei種zhong,磨mo煤mei機ji出chu口kou溫wen度du過guo高gao極ji易yi發fa生sheng製zhi粉fen係xi統tong爆bao燃ran事shi故gu,因yin此ci按an照zhao目mu前qian煤mei種zhong要yao求qiu磨mo煤mei機ji出chu口kou溫wen度du控kong製zhi在zai70℃以下。製粉係統實際運行時摻燒的冷一次風量增加,通過空預器的熱一次風量下降(在相同負荷下),空氣預熱器的換熱下降,排煙溫度上升。
磨煤機設計風量與目前實際運行風量對比,從圖1中可以看出磨煤機摻燒冷風量比設計值多約330 t/h,而實際利用熱風比設計低77 t/h。因此通過空預器的一次風流量減少了將近80t/h,極大影響了空預器換熱,提高了排煙溫度,據初步估算,由於磨煤機出口溫度降低、冷一次風量上升造成空預器排煙溫度上升的幅度在10℃左右。
1.6受熱麵設計
鍋爐設計燃燒晉北煤,由於燃燒煤種的改變,鍋爐受熱麵布置不足,斷麵熱負荷上升,鍋爐火焰中心溫度整體升高,排煙溫度上升。
由於爐膛溫度上升,鍋爐主、再熱器換熱特性不同,機組高負荷再熱汽溫比較高,主汽溫度偏低。為了提高主汽溫度,抬高燃燒器擺角、投用再熱器減溫水,這樣火焰中心上移,煙氣流程變短,排煙溫度上升。
因為燃燒煤種的變化,機組實際燃燒消耗的風量發生了變化,大於設計風量200 - 300t/h,使爐內煙氣流速上升、換熱下降。
1.7環境溫度
環境溫度上升(空預器入口風溫升高)。三河公司鍋爐設計環境溫度為11℃,而夏季實際環境溫度最高達到38℃左右,相應空預器入口溫度也上升25℃左右,空預器傳熱濕器差下降,煙氣的放熱量減少,從而使排煙溫度上升。
1.8其他原因
空(kong)預(yu)器(qi)換(huan)熱(re)元(yuan)件(jian)堵(du)灰(hui)和(he)結(jie)垢(gou)直(zhi)接(jie)影(ying)響(xiang)空(kong)預(yu)器(qi)的(de)換(huan)熱(re)效(xiao)果(guo),空(kong)預(yu)器(qi)換(huan)熱(re)效(xiao)果(guo)好(hao),能(neng)夠(gou)很(hen)好(hao)地(di)吸(xi)收(shou)煙(yan)氣(qi)熱(re)量(liang),降(jiang)低(di)排(pai)煙(yan)溫(wen)度(du),反(fan)之(zhi)則(ze)排(pai)煙(yan)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)。空(kong)預(yu)器(qi)自(zi)投(tou)產(chan)以(yi)來(lai)堵(du)塞(sai)比(bi)較(jiao)嚴(yan)重(zhong),空(kong)預(yu)器(qi)煙(yan)氣(qi)側(ce)差(cha)壓(ya)由(you)投(tou)產(chan)初(chu)期(qi)的(de)0.95 kPa上升至1.6 kPa左右。其換熱效果變差將使排煙溫度上升、一、二次風溫下降,使進入爐內的熱風量相對減少,摻燒的冷風量上升。
受熱麵內部積鹽或結垢將影響鍋爐換熱,造成受熱麵換熱係數下降,使排煙溫度升高。
另外受熱麵噴塗、加裝防磨護板均會增加受熱麵傳熱係數,影響爐內換熱,使排煙溫度上升。
2、降低排煙溫度的對策
2.1保持受熱麵清潔
a.合(he)理(li)吹(chui)灰(hui),吹(chui)灰(hui)過(guo)頻(pin)會(hui)造(zao)成(cheng)受(shou)熱(re)麵(mian)磨(mo)損(sun),吹(chui)灰(hui)過(guo)少(shao)將(jiang)使(shi)受(shou)熱(re)麵(mian)結(jie)焦(jiao)嚴(yan)重(zhong),運(yun)行(xing)人(ren)員(yuan)不(bu)僅(jin)要(yao)適(shi)時(shi)地(di)針(zhen)對(dui)受(shou)熱(re)麵(mian)吹(chui)掃(sao),而(er)且(qie)根(gen)據(ju)受(shou)熱(re)麵(mian)實(shi)際(ji)情(qing)況(kuang)及(ji)時(shi)調(tiao)整(zheng)吹(chui)灰(hui)次(ci)數(shu),保(bao)證(zheng)受(shou)熱(re)麵(mian)清(qing)潔(jie)將(jiang)有(you)利(li)於(yu)控(kong)製(zhi)鍋(guo)爐(lu)排(pai)煙(yan)溫(wen)度(du)。
b.利用大小修對受熱麵進行清潔、水衝洗,徹底清理吹灰器吹不到的積灰、積渣。
c.長期大負荷期間,合理安排機組變負荷運行,利用機組熱負荷變化自然落焦。
d. 探討合理增加不同形式的吹灰器。一級過熱器和省煤器由於管子密、積灰嚴重,蒸汽吹灰麵積範圍小、效果差,可以考慮是否增加吹灰器,提高其吹灰效果;屏式過熱器結焦較嚴重,但其吹灰器少,吹灰效果一般,但是提高二、三級過熱器的清潔是提高主汽溫度、jiangdipaiyanwendudeyouxiaoshouduan,xukaolvpingshiguoreqichuihuiqidefenbuhuoshulianggengjiahelidewenti?taishangongsijiuzaigaishouremianfujinzengjialezhengqichuihuiqi,xiaoguohenlixiang。
e.合理配煤,保證配煤質量,降低鍋爐結焦的程度。
2.2減少摻冷風量
鑒jian於yu目mu前qian雙shuang進jin雙shuang出chu鋼gang球qiu磨mo與yu神shen華hua煤mei的de易yi爆bao性xing,提ti高gao磨mo煤mei機ji出chu口kou溫wen度du比bi較jiao危wei險xian,合he理li控kong製zhi磨mo煤mei機ji出chu口kou溫wen度du,減jian少shao磨mo煤mei機ji輔fu助zhu風feng正zheng偏pian置zhi的de增zeng量liang,降jiang低di冷leng一yi次ci風feng的de摻chan燒shao量liang。同tong時shi,對dui空kong預yu器qi其qi換huan熱re元yuan件jian進jin行xing清qing理li,在zai檢jian修xiu中zhong利li用yong高gao壓ya水shui槍qiang進jin行xing衝chong洗xi,提ti高gao其qi換huan熱re效xiao果guo,提ti高gao熱re二er次ci風feng的de溫wen度du,將jiang相xiang對dui減jian少shao冷leng風feng的de摻chan燒shao量liang,有you利li於yu降jiang低di排pai煙yan溫wen度du。
探tan討tao對dui空kong預yu器qi一yi次ci風feng和he二er次ci風feng換huan熱re麵mian積ji進jin行xing改gai造zao,鑒jian於yu目mu前qian一yi次ci風feng用yong量liang少shao,一yi次ci風feng換huan熱re麵mian積ji過guo剩sheng。如ru果guo在zai保bao證zheng一yi次ci風feng阻zu力li許xu可ke的de情qing況kuang下xia,增zeng加jia二er次ci風feng換huan熱re麵mian積ji,提ti高gao二er次ci風feng風feng溫wen,減jian少shao摻chan燒shao冷leng風feng量liang。
2.3降低汽耗率
利li用yong機ji組zu檢jian修xiu機ji會hui,對dui汽qi輪lun機ji通tong流liu部bu分fen進jin行xing清qing理li,提ti高gao汽qi輪lun機ji效xiao率lv,降jiang低di汽qi耗hao率lv。同tong時shi,加jia強qiang對dui機ji組zu真zhen空kong係xi統tong的de維wei護hu,保bao持chi機ji組zu真zhen空kong正zheng常chang,防fang止zhi因yin真zhen空kong過guo低di使shi機ji組zu汽qi耗hao上shang升sheng,而er造zao成cheng鍋guo爐lu過guo負fu荷he。
2.4防止受熱麵積鹽結垢
加強加藥和排汙管理,強化運行管理和化學監督工作,嚴格控製鍋爐汽水各項指標,防止汽水係統積鹽結垢的發生。
2.5合理進行受熱麵改造
適當增加過熱器受熱麵,既可以降低排煙溫度,又可以提高主汽溫度,達到提高機組的適行效率的目的。
2.6加強對空預器冷端金屬溫度的調節
加(jia)強(qiang)運(yun)行(xing)調(tiao)節(jie),合(he)理(li)控(kong)製(zhi)其(qi)冷(leng)端(duan)金(jin)屬(shu)溫(wen)度(du),在(zai)保(bao)證(zheng)空(kong)預(yu)器(qi)運(yun)行(xing)安(an)全(quan)的(de)情(qing)況(kuang)下(xia),防(fang)止(zhi)空(kong)預(yu)器(qi)冷(leng)端(duan)金(jin)屬(shu)溫(wen)度(du)設(she)定(ding)過(guo)高(gao),影(ying)響(xiang)空(kong)預(yu)器(qi)換(huan)熱(re),使(shi)排(pai)煙(yan)溫(wen)度(du)升(sheng)高(gao)。
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