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超临界机组锅炉排烟温度高的原因分析
时间：2023-11-02 23:18 所属分类：科技论文 点击次数：
简介：近年来，超临界机组锅炉在我国电力工业中得到了广泛的应用，其发展和运行水平也得到了提高。然而，在实际使用中，超临界燃煤锅炉烟气的高温问题也成为电力工业发展的难题。因此，在超临界机组中，烟气排放问题越来越受到人们的关注，并提出了相应的改进措施。
超临界机组锅炉排烟温度高的原因分析
1.机组锅炉选择不合理
电厂在选择锅炉时，一般会选择较低的烟气温度，这样的机组锅炉既能节约能源，又能提高其效率。从而进一步提高电厂的经济效益。但是，这种选择也会对电厂的安全生产生一些负面影响，如脱硝系统氨逃逸产生粘性硫酸氢铵，堵塞脱硝催化剂床层和空气预热器蓄热元件，严重时机组被迫停止运行和消失。因此，应平衡考虑不同排烟温度锅炉的设计和选择，盲目追求安全将导致高排烟温度。
2.尾部受热面低温腐蚀
火力发电厂燃煤中普遍存在一定的硫，特别是在化石燃料不可再生性和煤炭价格高的影响下。为了生产经营，燃烧硫含量高、劣质煤已成为火力发电厂的首选。在机组运行中，硫燃烧产生SO2、SO3等硫氧化物与烟气中的水蒸气结合形成硫酸蒸汽。当排烟温度较低时，硫酸蒸汽结露形成硫酸，腐蚀尾部受热面金属，称为低温腐蚀。为了避免这种腐蚀，人工提高排烟温度是导致排烟温度过高的重要因素之一。
3.实际燃煤与设计煤种偏差过大
不同的煤种，由于挥发性、水分、灰熔点等不同，在炉内燃烧的特性也不同。因此，在锅炉的设计和选择中，需要充分考虑未来燃烧煤种的参数。为了保证其快速点火和燃烧的稳定性，炉体的结构和选择一般采用相应的工艺。例如，燃烧无烟煤需要更高的出口温度和更大的煤粉浓度。但由于实际运行，实际煤种与设计煤种偏差较大，不同特性的煤种在同一炉型上会产生不同的燃烧结果。在无烟煤炉型中燃烧烟煤会导致火灾提前，火焰中心向上移动，导致排烟温度升高。
4.风量过大导致排烟温度升高
在锅炉运行过程中，一、二次风量由操作人员手动调节或与机组协调自动控制。在手动调节过程中，容易受到炉内结焦、操作人员技能水平和个人注意力的影响。自动模式容易受到机组协调性能和氧测点精度的影响。实际风量随机组运行而上下波动。在锅炉正常运行中，风量过小导致氧量不足，产生还原性气氛，产生低灰熔点的金属氧化物，容易导致炉内结焦；当风量过大时，更容易将炉内热量带到锅炉尾部，从而提高排烟温度。因此，风量直接影响排烟温度。因此，在锅炉运行过程中，适当的风量尤为重要。
5.漏风过多导致排烟温度升高
炉膛漏风引起的烟气温度升高，是由于炉膛出口过剩空气系数a保持不变，混合冷空气量增加，导致进入空气预热器的一次性风量减少，空气预热器的热交换减少，烟气温度升高。据了解，某电厂1号机组自投产以来，1B侧空气预热器的供氧量一直处于较低状态，尤其是1A/1B制粉系统停运时。这种情况比较严重，锅炉燃烧调试实验后没有发现问题。因此，在待机制粉系统运行过程中，为了保证出风口温度不高于规定要求，需要通过冷空气降温，导致烟气温度升高。
6.进入制粉系统和炉膛的冷风系数
当锅炉在负压下燃烧时，一定数量的冷空气会从每个开口或不密切的地方流入炉膛。当炉口过剩空气的比例保持不变时，由于冷空气的渗透，会减少通过预热器的气流，减慢气流速度，降低换热系数，对总传热起到很大的作用。这也充分说明，在炉内和制粉过程中，随着冷空气流量的增加，热交换会对空气预热器的传热起到一定的作用，从而提高烟气温度。
7.给水温度变化的影响
供水温度的变化也会影响烟气的温度。当供水温度发生变化时，必须调整燃料量，以确保炉侧各段温度正常。当供水温度下降时，供水系统的燃料需求也会增加，因此必须增加燃料量，以提高锅炉出口的温度。在这种情况下，不仅会提高锅炉的烟气温度，而且还会增加电厂的煤耗。
8.受热面吹灰不合理
如果加热表面的吹灰布置不合理，加热表面的灰分会增加，导致严重的积灰和结焦，从而减少锅炉加热表面的对流传热，使烟气热量更难传递到加热表面管道中的工作质量，提高排烟温度。同时，由于灰分过高，煤的热量会下降，从而进一步增加煤的消耗，提高烟气流量和速度，提高烟气温度。
