摘 要：国电某发电公司660MW机组SG-2066/25.4-M977型超临界参数、四角对冲切圆燃烧并辅助墙式燃烬风直流锅炉，由上海锅炉厂初次设计制造，在锅炉燃烧调整方面缺乏经验，造成排烟温度相对较高。本文通过分析影响排烟温度高的因素，并提出相应解决方案，摸索及总结参数控制、节能降耗相关经验，提高机组的安全运行和经济效益。

关键词：超临界；直流锅炉；排烟温度

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2016.23.059

1 引言

国电某发电公司#5机组采用上海锅炉厂SG-2066/25.4-M977型超临界参数变压运行螺旋管圈，单炉膛、一次中间再热、切圆燃烧方式、平衡通风、全钢架悬吊结构Π型露天布置、固态排渣燃煤直流锅炉。[1]#5炉投产后，锅炉排烟温度偏高，夏季可达170℃以上。不仅锅炉热效率低，也严重影响到锅炉经济性。该公司通过锅炉燃烧调整，制粉系统运行调整，系统漏风检查及堵漏等解决方案，有效降低了锅炉排烟温度。

2 影响排烟温度高的因素

2.1 漏风

漏风包括炉膛漏风、制粉系统漏风、烟道漏风。是锅炉排烟温度高的重要原因。炉膛漏风主要包括炉顶密封、看火口、人孔门及炉底机械密封处漏风。在所有漏风中，以炉底漏风影响最大，漏风使排烟容积增大，导致排烟损失Q2增加。#5炉膛漏风主要集中在炉底干除渣装置的机械密封处，此外干除渣装置本体布置的检查清灰孔、冷却风孔和观察孔也形成漏风。

2.2 一次风率

掺冷风是指在制粉系统和一次风中掺冷风。掺冷风量过多会使流过空气预热器的空气量减少，使空气预热器的吸热量减少，最后使排烟温度升高。掺冷风量过多是由于一次风率过高，磨煤机出力下降或部分磨煤机停运造成的。因此可适当降低一次风率，减少冷风的掺入量。在炉膛不结焦的情况下，还可提高一次风风粉混合物的温度，减少冷风的掺入量。

2.3 过剩空气系数

衡量锅炉燃烧过程的经济性指标为过剩空气系数α。空气系数α过大，会使锅炉排出的烟气量增多，使锅炉排烟热损失增大，引风机、送风机电能耗量增加。选择合理空气系数，会使能量损失减少。在660MW工况下锅炉运行的氧量在2.8～3.3%，实际#5炉空预器入口的氧量4.0～4.5%，运行氧量偏高一方面远传值低于实际测量值，另一方面是由于锅炉厂提供的运行氧量（3.5%）偏高。

2.4 制粉系统运行方式

制粉系统运行选择上层磨时火焰中心会升高，锅炉热负荷在炉膛较高位置处集中，导致排烟温度升高。当燃煤煤质变化时，应相应地改变磨煤机的运行方式。当燃用发热量低的煤时，应使用下层制粉系统并且保持较细的煤粉细度，否则燃烧不充分，会使飞灰含碳量增加，燃烧不完全损失增大，从而导致排烟温度升高。当燃用发热量高的煤时，可以保证充分燃烧的情况下使用上层制粉系统。运行磨煤机分离器转速直接影响着入炉煤粉细度，合理的煤粉细度保证煤粉进入炉内开始燃烧的时间长短，过粗的煤粉导致煤粉燃烧推迟，排烟温度上升。

2.5 积灰与结焦

受热面的积灰与结焦，会影响受热面与高温烟气的传热效果，使烟气不能被及时冷却，导致排烟温度升高。另外尾部受热面的积灰堵塞，使尾部烟道形成烟气走廊，产生高温度区和低温度区，在低温度区内空气预热器处烟气结露腐蚀管壁，管壁腐蚀穿透后又造成空气预热器漏风。送风走短路进入烟道，影响锅炉送风，造成高负荷情况下炉膛缺氧燃烧，引起排烟温度升高。

3 排烟温度运行控制措施

通过对排烟温度在运行中影响锅炉经济性的诸因素分析与讨论，实施了以下解决措施并取得了很好的效果。

3.1 炉膛漏风

治理炉底摄像头、检查孔和炉底机械密封漏风点；及时关闭炉底清扫连、钢带机检查孔；根据炉底钢带机上排渣量，调整控制冷却风门开度；关闭炉本体检查孔、喷燃器检查孔。负荷330MW时，在炉底无排渣时，可液压关断门，减少炉底漏风。

措施执行后，排烟温度和风机电流明显下降。随着液压关断门的关闭，引风机电流下降，送风机电流略有上升，炉底漏风得到有效封堵，漏风量改经送风机进入炉膛。排烟温度下降了3℃左右，入炉总煤量下降。

3.2 一次风率

尽量保持较低的一次风压，一次风母管压力额定负荷下维持11kPa左右，500MW负荷下维持在100kPa左右， 330MW负荷下维持在9kPa左右， 增大磨煤机入口热一次风门开度，降低制粉系统风道节流损失。增大磨煤机入口热一次风门开度，降低制粉系统的阻力。

控制磨煤机出口温度在80℃以上，尽量使磨煤机热风调门开度，冷风调门关小，减小冷一次风用量；煤粉管的一次风速达30m/s左右，通过设置磨煤机一次风量偏置（从0设置到-5），降低一次风量，在磨煤机不堵煤的情况下，降低一次风量偏置设置到-10～-8。

3.3 过剩空气系数

额定负荷时，DCS运行氧量由3.0%降低到1.5～2.0%后，烟气中CO浓度70PPm以下，飞灰含碳量在1.0%左右。空预器入口氧量从4.4%降低到2.7%，排烟氧量从5.3%减到3.3%。当负荷变化时，调整进入炉膛的燃料和空气量，改变燃烧工况。额定负荷下，保持省煤器出口氧量在2.1%左右（DCS均值在1.4～1.6%之间）；500MW负荷下，保持省煤器出口氧量3.25%（DCS均值在2.1～2.4%之间）；330MW负荷下，在送风机可以调整的情况下，尽量保持省煤器出口氧量在4.73%（DCS均值在3.9～4.1%之间）。

#5锅炉运行中DCS氧量控制在660MW负荷为2.5%；330MW负荷，在3.9～4.1%之间。其他负荷依次为据推算。机组高负荷运行中，维持较低氧量运行是由于烟气总流量下降，排烟温度下降，同时引风机出力减小，经过计算氧量每下降1%引风机电流平均下降15～20A。在330MW负荷运行时，由于送风机动叶开度已关至20%左右，此时下调氧量，引风机电流已无明显变化，排烟温度也基本不变化。

3.4 制粉系统运行方式

根据机组负荷总煤量，控制制粉系统运行方式，优先选择下层运行，因检修等原因选择上层磨运行时，在检修作业结束后应尽快切换至下层制粉系统运行；调整运行磨煤机分离器转速，保持较细的煤粉细度，在额定负荷下，控制分离器转速为50%左右，500MW负荷下，分离器转速控制在40%～45%之间，330MW负荷下，分离器转速在45%～50%之间。

在330MW负荷时，4台磨煤机运行，上层磨煤机E运行时，排烟温度明显比下层运行大13℃左右，按排烟温度从高到低的磨煤机运行方式排序：BCDE>ACDE>ABCE>ABCD；负荷500MW左右，5台磨煤机运行时，按排烟温度从高到低的磨煤机运行方式排序：BCDEF>ABCEF>ABCDE。以此为据磨煤机方式优先安排下层磨煤机运行。

3.5 积灰、结焦

高负荷时，根据总煤量降低上层运行磨煤机的给煤量；降低一次风速，让煤粉着火提前，减少炉膛标高35m到38m区域的断面热负荷，减少结焦；保证每天对对锅炉受热面全部吹灰一次。负荷高峰期，应加强锅炉受热面吹灰，尤其加强对炉膛断面热负荷高区域受热面吹灰。

4 结论

通过采取上述措施后，供电煤平均下降在7g/kwh左右；排烟温度平均下降5.027℃左右。按排烟温度降低1℃，供电煤耗降低0.166g/kwh折算：排烟温度降低影响煤耗下降约0.8345g/kwh。锅炉运行安全性提高，尤其在夏季环境温度高时，未再发生因排烟温度高减负荷，取得到良好的效果。据此得出以下结论：

（1）降低排烟温度，可有效提高锅炉热效率，增加燃煤机组的热经济性，给企业带来良好的经济效益[2]；

（2）减少锅炉本体和制粉系统中的漏风，可有效防止排烟温度的升高。

（3）保持合理的一次风率，过量空气系数和制粉系统运行方式是控制锅炉排烟温度的有效手段；

（4）锅炉在实际运行中，应加强吹灰，对炉膛及对流受热面定期进行吹扫，可有效防止受热面严重积焦积灰现象发生，防止排烟温度上升。

参考文献：

[1]国电宝鸡发电有限责任公司.660MW超临界机组汽机主机运行规程[S].

[2]徐雪源.锅炉排烟温度分析[J].锅炉技术，1999，3（03）：7-12.

作者简介：张宏博，男，陕西宝鸡人，助理工程师/集控运行技师，中国国电宝鸡发电有限责任公司660MW火电机组机组长。