侯海军

（山西瑞光热电有限责任公司, 山西 晋中 030600）

锅炉排烟温度高原因分析与对策

侯海军

（山西瑞光热电有限责任公司, 山西 晋中 030600）

针对某厂2号锅炉排烟温度异常升高这一问题,深入现场进行实际测试、分析和研究,结合运行的燃烧调整和近年来锅炉的技改情况,从可能影响排烟温度高的因素逐一排查,找出了原因,并制定了对策,排烟温度降低至正常运行区间,确保了锅炉和电袋除尘器安全经济运行。

锅炉；排烟温度；空气预热器

0 引言

大型电站锅炉的经济运行一直是火电厂重视的问题，这不仅牵扯企业的经济效益，而且在能源日益短缺的将来对节约能源，实现持续协调发展更具重大意义。我国煤炭60 %以上消费用在发电方面，节能降耗对电站锅炉尤为重要。锅炉效率与其各项损失密切相关。锅炉的损失由排烟损失、机械不完全燃烧损失、灰渣物理损失、化学不完全燃烧损失、散热损失组成，而在这5项损失中，排烟损失是对锅炉效率影响最大的一项损失，约为5～10%[1]。排烟温度的高低直接决定着锅炉效率的高低，排烟温度的升高，会直接导致排烟热损失的增加。同时，锅炉排烟温度过高，将影响电袋除尘器的布袋寿命。因此，降低排烟温度至合理区间，对锅炉和电袋除尘器的安全经济运行意义重大。

1 锅炉基本情况

2号锅炉2012年初投产，于2014年4月进行了低氮燃烧器改造，同步引增合一与空预器柔性密封改造， 低氮改造后水冷壁出现了高温腐蚀的现象。出于安全考虑，自2014年7月中旬和2015年 9月中旬，利用2号锅炉停机的机会，2次改造增加部分主燃烧器喷口面积、封堵火上风OFA(Over Fire Air)喷口，逐渐恢复燃烧器至低氮改造前的状态。

2号锅炉自2015年3月中旬停机，期间进行超低排放改造，并于2015年7月1日启机。启机后发现相同负荷下排烟温度较1号锅炉高25 ℃左右（相同边界条件下，1号锅炉排烟温度约130 ℃，2号锅炉排烟温度约155 ℃，最高可达170 ℃），影响锅炉效率下降1%左右，同时也严重影响了布袋除尘器的安全、稳定运行。

2 排烟温度高原因分析

根据2号锅炉的实际运行情况，对比1号锅炉的实际运行情况，一次风风煤比、磨煤机出口混合风粉温度、磨煤机运行方式组合、环境温度、煤质、给水温度这些因素可以排除，重点考虑测点的准确性、外部漏风、空预器换热效率对排烟温度的影响[2]。

2.1 排烟温度测点的标定试验

对2号锅炉空预器出口排烟温度用网格法进行了标定。负荷150 MW时，实际排烟温度左侧为154.9 ℃，右侧为145.5 ℃。分布式控制系统DCS （Distributed Control System）上左侧空预器排烟温度3个测点平均值为161.1 ℃， 右侧为151.0 ℃。可以看出左侧DCS显示比标定值偏高6.2 ℃，右侧偏高5.5 ℃。由于测量的误差问题，实测和DCS显示偏差5～6 ℃也属于正常的误差范围，以及整个排烟温度升高的前后很长时间段，都以DCS上的测点进行对比，因此可以推断真实的排烟温度确实是升高了，不存在表计失真问题。

2.2 低氮改造的影响

为了更好地找出导致排烟温度升高的原因，通过横向对比同等负荷下的1号锅炉与2号锅炉的运行参数以及纵向对比2号锅炉低氮改造前、低氮改造后部分主燃烧器喷口恢复前、部分主燃烧器喷口恢复后、燃烧器喷口基本恢复至改造前4个时间段的运行参数，参考2台锅炉2014年全年同等负荷下的修正后的排烟温度进行对比。

a）2014年8月份以前2台锅炉在同等负荷下修正后的排烟温度基本一致，自8月30日开始2号锅炉修正后排烟温度开始上升，至15年7月份2号锅炉修正后排烟温度比1号锅炉修正后排烟温度高约25 ℃。

b）2号锅炉于2014年5月上旬完成低氮改造，改造后启动至8月份陆续运行约2个月，调取历史数据可以发现这段时间内同等负荷下2号锅炉与1号锅炉、2号锅炉与低氮改造前的修正后排烟温度基本一样，热耗率验收工况THA（Turbine Heat Acceptance）75%负荷时省煤器入口烟温为350～360℃，2号锅炉低氮改造并没有影响省煤器入口烟温以及排烟温度的变化。

c）2号锅炉自2015年3月份停机后更换B侧空预器部分换热元件，自7月份点火启动以来至今排烟温度进一步上升，9月份再次对燃烧器喷口恢复和OFA喷口做封堵处理，而省煤器出口烟温并没有发生变化。

2.3 外部漏风影响

对锅炉本体全部检修入孔门及冷灰斗至干渣机可能漏风的部位进行了多次全面检查，2015年9月份，发现冷灰斗下部和干渣机过渡段的膨胀节破损，有明显漏风现象，随即组织人员对其就行修补，排烟温度逐步下降了20 ℃。

2.4 空预器换热效率

通过之前的分析，外部漏风对排烟温度影响约20 ℃，低氮改造以及后续的主燃烧器两次改动对排烟温度没有造成明显变化，那么排烟温度还偏高5 ℃的问题最大可能在空预器。为了解2号锅炉排烟温度的趋势变化，选取2014年8月至2015年3月同等负荷（75%THA）稳定工况下的参数分析，见图1。

图1 2号锅炉修正后排烟温度与空预器差压变化趋势图

从图1看出，2号锅炉修正后排烟温度随着空预器差压的增加而上升，差压更大的一侧排烟温度更高。2015年3月中旬2号锅炉停机前A侧的排烟温度与空预器差压低于B侧，7月启机后至今A侧的排烟温度与空预器差压高于B侧，由于B侧空预器更换了部分换热元件，使得B侧空预器换热效率更高，降低了B侧的排烟温度。

计算2号锅炉2014年8月至2015年3月空预器的空气侧效率与烟气侧效率，空预器的空气侧效率并没有发生变化，而空预器烟气侧的效率出现了一定程度的下降。因此，2号锅炉自2014年8月底以来排烟温度不断升高最可能的原因就是空预器堵塞导致空预器的换热效率下降，2号锅炉自低氮改造发生高温腐蚀后出于安全考虑，炉膛出口NOx偏高导致喷氨量居高，再加上燃煤含硫量较高，导致硫酸氢氨附在空预器换热元件上影响空预器的换热效率。

2015年9月份停炉对空预器进行检查，发现冷端有明显的硫酸氢氨附着物，随即对空预器进行冲洗。启动后排烟温度回到2014年8月份之前的正常范围。

3 建议

a) 由于冷灰斗与干渣机过渡段膨胀节自投产以来，一直没有进行过维修或更换，材质老化严重。利用检修机会，对冷灰斗与干渣机过渡段膨胀节进行彻底更换。

b) 严格控制脱硝选择性催化还原法SCR （Selective Catalytic Reduction）的投运温度、氨氮比、氨的逃逸率、空预器差压。加强空预器吹灰，减少硫酸氢氨在空预器蓄热元件上的附着量。

c) 每次停炉对空预器蓄热元件进行检查，必要时进行冲洗或更换。空预器一定要冲洗干净，冲洗后一定要立即进行烘干，防止换热元件锈蚀等失效，必要时抽出蓄热包进行清洗；保证换热元件有足够的换热效率。

4 结束语

从上述分析看出，影响2号锅炉排烟温度升高的主要原因为锅炉底部漏冷风和空预器换热效率降低。锅炉底部漏冷风这一问题可以一次性彻底解决，而硫酸氢氨附着空预器蓄热元件和脱硝工艺有关，不可避免。尤其是我国目前大力推行超低排放，脱硝工艺的氨逃逸产生的硫酸氢氨对空预器换热效率的影响更为突出。在运行中加强脱硝运行调整，控制氨逃逸，定期对脱硝烟道进行流场实验和调整，利用检修对空预器进行彻底检查和冲洗等，从各个环节着手，就能很好地保证空预器的换热效率，控制好排烟温度，提高锅炉效率。

[1] 王春昌.锅炉漏风对排烟温度及排烟损失的影响[J].热力发电, 2007(8):19-20.

[2] 陶新青.关于火电厂锅炉排烟温度高的原因分析及处理的研究[J].中国石油和化工标准与质量，2011（6）:10-11.

Reason and Countermeasure of High Temperature of Exhaust Gas from Boiler

HOU Haijun

（Shanxi Ruiguang Thermal Power Co., Ltd., Jinzhong, Shanxi 030600, China）

In view of high temperature of exhaust gas of No.2 boiler of a certain plant, countermeasures like practical testing, analyzing, and researching on site were carried out. Combined with the combustion adjustment during operation and the technical reform of boiler in recent years, each fact that would affect the exhaust gas temperature was investigated and the reasons were finally determined. Countermeasures were thus set out correspondingly. Consequently, the exhaust gas temperature is lowered to the normal range so as to have guaranteed the security and economic operation of the boiler and the electric-bag filter.

boiler; exhaust gas temperature; air pre-heater

TK229.6+3

B

1671-0320（2016）04-0051-03

2016-01-10，

2016-06-03

侯海军（1970）,男，山西平陆人，2009年毕业于北京理工大学工商管理专业，工程师，从事锅炉脱硝技术管理工作。