王四超

（山西潞光發(fā)電有限公司，山西 長(zhǎng)治 046600）

隨著超臨界機(jī)組鍋爐在近年來(lái)電力行業(yè)之中的應(yīng)用，使得電力行業(yè)的運(yùn)行與發(fā)展都上升到了一個(gè)新的高度。但是在具體的應(yīng)用過(guò)程中，超臨界機(jī)組鍋爐的排煙溫度偏高問(wèn)題也給電力行業(yè)帶來(lái)了很大的困擾。因此，關(guān)于超臨界機(jī)組鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的排煙溫度偏高問(wèn)題，越來(lái)越多人開(kāi)始對(duì)其原因及改進(jìn)措施加以高度重視。

1 超臨界機(jī)組鍋爐排煙溫度偏高的原因分析

1.1 機(jī)組鍋爐的選擇不合理

在電廠進(jìn)行鍋爐選擇的過(guò)程中，通常都會(huì)選擇排煙溫度比較低的機(jī)組，這種機(jī)組鍋爐的合理應(yīng)用不僅可以實(shí)現(xiàn)燃料的節(jié)約，同時(shí)也可以實(shí)現(xiàn)效率的提升，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)電廠經(jīng)濟(jì)效益的進(jìn)一步提升。但是這種機(jī)組鍋爐的應(yīng)用也會(huì)為電廠帶來(lái)一定的不利影響，若排煙溫度太低，那么燃料的選擇就會(huì)更加困難，且燃料的熱損耗也會(huì)對(duì)鍋爐效率造成影響[2]。由此可見(jiàn)，一味注重低排煙溫度機(jī)組鍋爐的選擇是導(dǎo)致機(jī)組鍋爐排煙溫度偏高的一個(gè)主要原因。

1.2 高硫煤種的低溫腐蝕

在很多電廠進(jìn)行鍋爐燃料的選擇過(guò)程中，通常都會(huì)選擇有著較高硫含量的煤，而在實(shí)際的燃燒過(guò)程中，由于硫自身就具備著一定的腐蝕性，尤其是在水溫比較低的燃燒條件之下，機(jī)組鍋爐之中的省煤器就會(huì)被硫腐蝕。同時(shí)，如果鍋爐的尾部溫度不夠高，排放出來(lái)的煙就會(huì)含有水蒸氣，這些水蒸氣也會(huì)和燃料之間產(chǎn)生化學(xué)反應(yīng)，進(jìn)而有三氧化硫生成，腐蝕掉鍋爐的受熱面。這種情況也是導(dǎo)致超臨界機(jī)組鍋爐排煙溫度偏高的一個(gè)主要原因。

1.3 貧煤和無(wú)煙煤鍋爐設(shè)計(jì)之中的排煙溫度選擇

在對(duì)貧煤燃燒鍋爐或者是無(wú)煙鍋爐進(jìn)行設(shè)計(jì)的過(guò)程中，考慮到煤種有著很低的揮發(fā)性，所以為保障其快速點(diǎn)燃并保障其燃燒的穩(wěn)定性，通常都需要在爐膛結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)方面以及設(shè)備的選取方面采取一定的措施。所以空氣風(fēng)溫的取值比較高，按照揮發(fā)份數(shù)的大小，通常會(huì)將熱風(fēng)溫度選擇在340℃～400℃，而這樣的溫度又不至于增加太多的預(yù)熱器受熱面，所以在預(yù)熱器的位置就需要具備比較大的溫壓。在整個(gè)機(jī)組鍋爐之中，排煙溫度、熱風(fēng)溫度、空氣預(yù)熱器出口端的煙氣又和空氣溫壓之間有著直接關(guān)系，所以如果想要通過(guò)加大溫壓值來(lái)保障熱風(fēng)溫度的提升，就必須要將排煙溫度提升。

1.4 進(jìn)入制粉系統(tǒng)和爐膛的冷風(fēng)系數(shù)

鍋爐處于負(fù)壓燃燒狀態(tài)時(shí)，從鍋爐的各門(mén)孔處或是不嚴(yán)密的部位會(huì)有一定量的冷空氣進(jìn)入到爐膛內(nèi)，在爐膛出口過(guò)量空氣系數(shù)不變的情況下，由于冷空氣的漏入，會(huì)減少流經(jīng)空氣預(yù)熱器的空氣量，降低空氣流速，造成傳熱系數(shù)下降，從而對(duì)總傳熱量帶來(lái)較大的影響。這也充分的說(shuō)明書(shū)當(dāng)爐膛內(nèi)和制粉系統(tǒng)中冷風(fēng)量增加時(shí)，都會(huì)影響到空氣預(yù)熱器的傳熱量，使排煙溫度得以提高。

1.5 給水溫度變化的影響

給水溫度變化也會(huì)對(duì)排煙溫度造成影響。在給水溫度發(fā)生變化時(shí)，為了保障加熱給水熱量變化的適應(yīng)，就需要對(duì)燃料量加以改變。如果降低了給水溫度，給水加熱過(guò)程中的熱量需求也會(huì)隨之增加，就需要加大燃料的用量，進(jìn)而提升爐膛出口處的溫度。這樣的情況不僅很容易導(dǎo)致機(jī)組鍋爐排煙溫度的上升，也會(huì)增加機(jī)組運(yùn)行之中的煤消耗。

1.6 空預(yù)器漏風(fēng)系數(shù)的影響、

在機(jī)組鍋爐運(yùn)行的過(guò)程中，如果空氣預(yù)熱器的漏風(fēng)系數(shù)過(guò)大，就會(huì)升高爐膛出口處的溫度，增加排煙量，進(jìn)而導(dǎo)致排煙溫度的升高，同時(shí)也會(huì)降低鍋爐的運(yùn)行效率。這種情況在鍋爐負(fù)荷降低的條件下很容易出現(xiàn)，所以在這種條件下，工作人員可以適當(dāng)將爐膛負(fù)壓降低，以此來(lái)減小漏風(fēng)系數(shù)，避免排煙溫度大幅度上升，同時(shí)也可以有效提升鍋爐的運(yùn)行效率。

1.7 受熱面吹灰不合理

如果受熱面的吹灰效果不合理，就會(huì)導(dǎo)致受熱面上的灰分增加，進(jìn)而形成嚴(yán)重的積灰情況和結(jié)焦情況，這樣就會(huì)影響到爐內(nèi)的水循環(huán)效果，提升爐膛出口處的溫度。如果爐膛尾部出現(xiàn)了積灰現(xiàn)象，排煙溫度就會(huì)顯著上升。同時(shí)，由于灰分過(guò)高，煤的發(fā)熱會(huì)隨之降低，這樣的情況也會(huì)進(jìn)一步增加煤的消耗量，導(dǎo)致煙氣量和煙氣流速的上升，這也是導(dǎo)致排煙溫度偏高的一個(gè)主要原因。

2 超臨界機(jī)組鍋爐排煙溫度偏高的改進(jìn)措施

（1）加強(qiáng)對(duì)磨煤機(jī)出口溫度的控制。相比較國(guó)外的技術(shù)而言，我國(guó)超臨界機(jī)組鍋爐之中的制粉系統(tǒng)出口溫度會(huì)偏低一些，因此，要想實(shí)現(xiàn)鍋爐排煙溫度的合理降低，電力企業(yè)就應(yīng)該對(duì)磨煤機(jī)出口溫度加以有效控制。如果出口的溫度過(guò)低，磨煤機(jī)在實(shí)際工作過(guò)程中就會(huì)缺乏足夠的干燥動(dòng)能，進(jìn)而很容易在出煤時(shí)出現(xiàn)出口堵塞情況，很多的煤粉會(huì)附著在排風(fēng)粉管壁上，影響到磨煤機(jī)系統(tǒng)的正常使用。如果出口的溫度過(guò)高，制粉系統(tǒng)則很容易爆炸，進(jìn)而對(duì)生產(chǎn)安全造成威脅。因此在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中，電力企業(yè)一定要注重磨煤機(jī)出口溫度的合理控制，在保障制粉系統(tǒng)安全穩(wěn)定運(yùn)行的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)排煙溫度的合理降低。

（2）加強(qiáng)對(duì)超臨界機(jī)組鍋爐溫差的控制。在超臨界機(jī)組鍋爐的應(yīng)用過(guò)程中，如果給水溫度太高，煤氣出口位置的排煙溫度與鍋爐用水溫度之間的溫差就會(huì)減小，大多數(shù)機(jī)組鍋爐之中的排煙溫度與給水溫度之間應(yīng)該相差80℃左右，如果兩者溫差在70℃以下，超臨界機(jī)組鍋爐在傳熱方面的效能就會(huì)降低，這樣就會(huì)導(dǎo)致機(jī)組鍋爐排煙溫度的上升[3]。

因此，要想讓超臨界機(jī)組鍋爐在運(yùn)行之中的排煙溫度得到有效控制，電廠一定要注重對(duì)給水溫差的合理控制。

（3）加強(qiáng)對(duì)機(jī)組鍋爐冷壁給水溫度的控制。在超臨界機(jī)組鍋爐的爐膛之內(nèi)，冷壁受熱面并沒(méi)有汽水混合物的受熱段，所以，如果水溫升高到了臨界點(diǎn)，所有的水都將轉(zhuǎn)化成蒸汽，這就很容易導(dǎo)致臨界區(qū)域傳熱惡化的情況發(fā)生。所以，電廠一定要將水冷壁進(jìn)口溫度控制在合理的范圍之內(nèi)，讓容易出現(xiàn)傳熱惡化的管段盡量和熱負(fù)荷最大的區(qū)域避開(kāi)。通常情況下，當(dāng)給水溫度降低10℃時(shí)，機(jī)組鍋爐的排煙溫度就可以降低2℃～3℃。但是在此過(guò)程中，電廠也應(yīng)該注意不要一味降低給水溫度，雖然通過(guò)降低給水溫度的方法可以讓鍋爐排煙溫度偏高的問(wèn)題得到有效解決，但是隨著給水溫度的降低，鍋爐的燃料消耗也會(huì)降低。

（4）一次風(fēng)速的合理應(yīng)用。在電廠的制粉系統(tǒng)之中，乏汽所應(yīng)用的干燥劑大多是熱風(fēng)加冷風(fēng)的形式，在增加一次風(fēng)速的情況下，為了讓磨煤機(jī)出口溫度得到有效控制，就需要增加冷風(fēng)量，通過(guò)這樣的方式，不僅可以保障爐膛出口位置的空氣系數(shù)不變，同時(shí)也可以降低空氣預(yù)熱器之中流過(guò)的熱風(fēng)量，進(jìn)而導(dǎo)致排煙溫度的上升。因此，要想有效降低排煙溫度，一個(gè)關(guān)鍵的方法就是一次風(fēng)速的降低，具體改進(jìn)過(guò)程中，電廠可以按照不同的負(fù)荷來(lái)控制燃燒器的增減。當(dāng)部分的燃燒器被停用之后，一次風(fēng)速就可以得到有效降低，且爐膛之中的火焰會(huì)變得更加集中，火焰的中心也會(huì)隨之降低[4]。由此可見(jiàn)，這樣的改進(jìn)方法不僅可以有效降低超臨界機(jī)組鍋爐實(shí)際運(yùn)行過(guò)程中的排煙溫度，同時(shí)也可以讓鍋爐的燃燒更加穩(wěn)定，有效促進(jìn)燃料的充分燃燒，實(shí)現(xiàn)能源和成本的進(jìn)一步節(jié)約。但是在實(shí)際的改進(jìn)過(guò)程中，電廠應(yīng)該注意按照從上到下的順序來(lái)停用燃燒器。

（5）優(yōu)化受熱面的吹灰措施。在對(duì)受熱面進(jìn)行優(yōu)化的過(guò)程中，可以通過(guò)在線(xiàn)監(jiān)測(cè)診斷技術(shù)來(lái)了解各個(gè)受熱面實(shí)際的積灰情況，然后由運(yùn)行人員直接進(jìn)行吹灰器的操作，讓傳統(tǒng)的周期性吹灰轉(zhuǎn)變?yōu)閯?dòng)態(tài)吹灰，這樣就可以有效提升機(jī)組鍋爐運(yùn)行的經(jīng)濟(jì)性和安全性，并實(shí)現(xiàn)排煙溫度的合理降低。

（6）提高監(jiān)盤(pán)人員的操作水平。為了有效解決超臨界機(jī)組鍋爐運(yùn)行過(guò)程中的排煙溫度偏高問(wèn)題，電廠也應(yīng)該注重提升監(jiān)盤(pán)人員的操作水平。在此過(guò)程中，電廠需要對(duì)監(jiān)盤(pán)人員進(jìn)行專(zhuān)業(yè)的知識(shí)和技術(shù)培訓(xùn)，并通過(guò)仿真模擬的形式進(jìn)行操作演練，使其在充分掌握相關(guān)知識(shí)與技術(shù)的情況下實(shí)現(xiàn)應(yīng)變能力的進(jìn)一步提升。同時(shí)也應(yīng)該注重對(duì)監(jiān)盤(pán)人員工作態(tài)度的良好培養(yǎng)，并通過(guò)嚴(yán)格的獎(jiǎng)罰制度來(lái)對(duì)其加以管理。這樣才可以保障機(jī)組鍋爐排煙溫度偏高問(wèn)題的及時(shí)有效解決。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，超臨界機(jī)組鍋爐排煙溫度偏高的問(wèn)題給電廠的工作效率、安全以及成本方面造成了一定程度的不利影響。所以，電廠應(yīng)該全面了解這種情況對(duì)于電廠正常運(yùn)行的不利影響，明確這種問(wèn)題的產(chǎn)生原因，并通過(guò)合理化的措施來(lái)加以改進(jìn)。通過(guò)這樣的方式，才可以有效保障電廠的運(yùn)行效率與安全性，并進(jìn)一步節(jié)約電廠的運(yùn)行成本。