300MW 机组锅炉排烟温度偏高原因分析及治理

马运力

江苏徐塘发电有限责任公司 江苏邳州 221300

徐塘发电发电有限责任公司6 号机组投产后，额定负荷下的实际运行排烟的温度在11℃之上。在温度升高的时候，排烟温度就会有所提升。在计算之后，排烟的温度会提高11℃，锅炉效率下降约0.45% 左右，所需要的供电煤耗约为1.7g/kWh，所以，排烟温度比较高的话，会对机组的性能和经济型产生很大的影响[1]。

1 设备概述

本公司采用的是上海锅炉厂美国燃烧工程公司对的转让技术设置的刑式为亚临界压力中间一次再热控制循环炉，作为6 号机组所用的锅炉，为单炉膛∏型露天布置，固态排渣和全钢架悬吊结构。

锅炉的炉膛是由Ф45＊6 膜式的水冷壁构成，锅炉底部对的冷灰斗角度为55°，炉膛上用分隔屏、后屏和屏式再热器，炉底的密封主要是通过水封结构来进行密封，前墙和两侧墙前部位都设置了墙式辐射再热器，炉室下水包标高控制在了7340mm 左右。

水平的烟道深度为6528mm，因为水冷壁延伸的位置和后烟井延伸的位置共同构成，其内部的布置设置了末级过热器和末级再热器两部分。

后烟井深度9234mm，其内部还设置了省煤器以及低温过热器。

炉前的位置设置了低压头炉水循环泵三台，炉后布置两台Ф10330mm 的三分仓容克式空预器，主轴的位置以垂直的方式进行布置，空气和烟气可以通过逆流的方式进行换热工作。

此锅炉采用对的正压直吹式制粉系统，配置五台ZGM-95 型号的中速度磨煤机，设置在锅炉的前端，四台磨煤机具有MCR 负荷，留有一台作为备用处理。燃烧器主要是按照四角的方式进行布置，切向燃烧，每一台的磨煤机出口都设置了4 根煤粉管道，用于连接一层的煤粉喷咀。最顶层的燃烧器喷口的中心线的高度是26160mm，和分隔屏底端之间的距离为19660mm，最底层的燃烧器喷口中心位置的标高在20050mm 左右，而到冷灰斗转角之间的距离是4520mm，每一个角燃烧器风箱中都设置了三层启动式的燃油枪。

过热器主要是依靠喷水调节来进行气温调节的，再热器的气温调节采用对的燃烧器摆动和一定的空气系数来进行调节作用的，而事故喷水装置也需要安装在热器进口管道的位置。

炉膛灰斗底部出渣采用刮板捞渣机连续排渣，灰斗存渣容积能满足不小于4 小时的排渣量。

在炉膛的位置上有44 只墙式的短吹吹灰器，上部的位置和流烟道位置内设置了40 只长性程的可以伸缩的吹灰器，脱销部分布置有12 只声波吹灰器和12 只蒸汽吹灰器，此外，还需要设置一只伸缩式的水灰器，布置在每台空预器烟气出口的位置。

2 原因分析

2.1 燃烧器摆角上扬

如果机组的氧量、煤种和负荷定量的情况下，燃烧器摆角上扬会提高火焰中心的高度，这样排烟的温度也会有所升高。燃烧器上扬是为了对再热蒸汽的温度进行调整，如果再热蒸汽的维度可以达到一定的要求，就需要把燃烧器的摆角向下倾，从而降低火焰的中心高度，对排烟的温度进行控制。

2.2 煤粉细度

设计煤粉细度R90 为15-40%，具体的实际煤粉度的测试结果如下表1 所示。由表1 可见，62 号磨煤机R90 为13.4%，63号磨煤机R90 为18.28%，64 号磨煤机R90 为15.72%，65 号磨煤机R90 为16.72%。在其他条件没有变化的情况下，如果煤粉的细度比较高，那么火焰的中心会提高，相应的排烟对的温度也会提高，反之，排烟温度就不会上升。

表1 实际煤粉细度测试结果

2.3 燃尽风开度

如果氧气的含量不变，燃尽风开度如果增加，那么排烟的温度就会有适当的降低，但是通过实验发现锅炉对的排烟温度并不会有很大的变化[2]。

2.4 炉膛结焦

如果锅炉的炉膛出现结焦的情况，会增加水冷壁位置的灰污，传热系数就会降低，锅炉水冷壁的吸热量就会减少，炉膛出口位置的温度就会增加。而为了确保锅炉蒸发量不便，那么就需要增加燃料，这样锅炉烟气量也会增加，最终会导致排烟温度提高。

2.5 锅炉燃料特性变化

在实际的设计中，全水分要比预设的煤种全水分比较低，这样就让制粉需要的一次风量降低的比较低，而一次风在空预器内热量也会有很大的降低，造成排烟温度的明显提升。

2.6 一次风速大，磨组出口温度低

一次风速大，磨组出口温度低，造成着火延后，火焰的中心会有所提升，排烟对的温度也就相应的提高，磨组冷一次风量使用过多，空预器吸热量减少，升高排烟的温度。

3 治理措施

3.1 降低火焰中心

再热蒸汽温度会先通过燃烧器的摆角来进行温度调控，再热蒸汽的温度如果要满足实际的需要，就需要把燃烧器的摆角向下倾，火焰中心的高度就会降低，从而降低了排烟的温度。

3.2 降低一次风速，提高磨组出口温度

一次风压由原来的10.5Kpa 降至8.2-8.6Kpa，原则上磨组热风调门开度在60% 以上，冷风调门关闭，以增加空预器的吸热量，一次风速控制在27M/S，为防止一次粉管堵塞，一次风速不得低于20M/S，氧量控制在3.0-3.5% 之间，高负荷下不得低于2.5%，磨组出口温度由原来的85℃提升至90-95℃，保证煤粉着火充分，降低炉膛火焰中心，从而降低排烟温度。

3.3 磨组运行方式

调整入炉煤发热量，配合 “抢峰压谷”，尽量保持每台磨组出力效率，及时停运磨组。每增加一台制粉系统，同等负荷，排烟温度升高5-6℃[3]。

4 治理效果

2020 年7、8 月排烟温度与空预器进风温度差分别完成102.6、102℃，扣除负荷率影响，同比下降了12℃，降低供电煤耗约2.04克/ 千瓦时，月节标煤约241 吨。

表2 排烟温度与空预器进风温度差