如何降低循环流化床锅炉排烟温度？

【简述】

对于所有电站锅炉（包括循环流化床锅炉）的各项热损失，其中排烟热损失都是最大的，通常可达到6%～8%左右，而排烟热损失与排烟温度成正比，据统计排烟温度每上升10℃，排烟热损失就会增加1%。而且如果排烟温度不正常地升高则说明烟气中含有正在燃烧的煤颗粒，极容易引起尾部烟道内二次燃烧，对设备形成巨大危害。现在大型循环流化床锅炉额定排烟温度一般都在130℃左右。排烟温度过低，会增加空气预热器及省煤器的吸热量，提高锅炉的热效率，但当排烟温度低于烟气露点温度时，会使烟气中的水蒸汽凝结成水分，水与烟气中的SO2 化合生成为H2SO4，对尾部烟道内的空气预热器及省煤器造成严重的腐蚀作用，导致管内的给水或高温烟气泄漏。

【原因分析】

影响循环流化床锅炉排烟温度确定的因素有以下几个：

（1）入炉煤的性质。对于烟煤来说，其挥发分较大，通常在20%以上，容易着火，其燃尽程度高而且燃烧时间相对比较短，所以排烟温度相对来说较低；对于无烟煤来说，其挥发分较少，通常在10%以下，燃烧速度缓慢，燃烧过程长，有时在尾部烟道或旋风分离器内还继续燃烧，所以其排烟温度相对较高；贫煤性质介于烟煤和无烟煤之间，挥发分为10%～20%之间，排烟温度也在两者之间；褐煤挥发分超过40%，燃烧时间短，排烟温度较低；煤矸石灰分高，达到50%以上，发热量较低，燃烧过程较长，排烟温度较高；油母页岩和木柴灰分少，挥发分高，燃烧时间短，排烟温度较低。

（2）一次风量的大小。如果一次风量过高，会把床层内大量热量快速带到尾部烟道中，单位体积烟气被冷却的效果下降，排烟温度上升；一次风量下降，情况相反。

（3）给水温度。给水温度越低，对尾部烟道内烟气的冷却效果越好，排烟温度下降；给水温度上升时排烟温度会上升。

（4）空气预热器（一次、二次风机或送风机）入口空气温度。入口空气温度越高，烟气所受冷却作用越弱，排烟温度越高；入口空气温度越低，烟气所受冷却作用越强，排烟温度越低。为了不使排烟温度在冬天过低，避免循环流化床锅炉尾部受热面低温腐蚀，现在一般有以下三种方式来提高空气预热器（一次、二次风机或送风机）入口空气温度：空气入口来自设在炉顶；在风机入口管道上设置热风再循环系统；在风机入口管道内设置暖风器。

（5）循环流化床锅炉尾部烟道内受热面积灰。由于循环流化床锅炉燃烧方式所决定的，其燃料颗粒度比较大，省煤器采用肋片式，极易造成受热面积灰，使受热面管壁传热效果下降，对烟气的冷却效果下降，排烟温度上升。

（6）旋风分离器的分离效率。如果分离效率下降，则会使大量颗粒度较大的可燃物不能够被带回炉膛内重新燃烧，而是直接带到尾部烟道内继续燃烧，不断放出热量，使排烟温度呈现上升趋势。(www.xing528.com)

（7）锅炉受热面布置不合理或由于煤种发生变化，与设计时校核煤种相差太大，尾部受热面吸热量不足。

【预防措施及方法】

降低循环流化床锅炉排烟温度主要措施有：

（1）合理调整一次、二次风配比。根据锅炉负荷及煤种情况，适当调整一次、二次风量，在保证床层物料正常流化的前提下，尽量减小一次风量，减轻对管壁的磨损，也能降低排烟温度。调整二次风量时应注意对炉内燃烧的扰动效果，尽量使氧量分布均匀，防止大量未来得及完全燃烧的固体颗粒带至尾部烟道，形成二次燃烧，使排烟温度不正常升高。

（2）按规定及时投用吹灰器，在投用蒸汽吹灰器前应充分疏水，且保证蒸汽有一定的过热度，避免水直接喷到管壁上，灰尘颗粒粘附形成积灰。其他形式的吹灰器应注意其效果，否则进行调整或更换。

（3）通过调整或技术改造，提高放旋风分离器的分离效率，使大量颗粒度较大的可燃物能够被带回炉膛内重新燃烧，降低飞灰含碳量，避免二次燃烧发生的可能性，降低排烟温度。

（4）通过合理调整煤种掺烧比例，尽量提高尾部受热面的吸热量，降低排烟温度。

【事故案例】

某厂两台240t/h循环流化床锅炉投入运行后一直存在排烟温度过高的现象，一般在170℃以上，比设计值（142℃）高出28℃。停炉检查发现：管式空气预热器管间积灰严重，主要是粒度小于30μm 的飞灰粒子所产生的沉积，呈干松状，粘结力小但热阻大，传热系数低，排烟温度升高。该厂原先采用圆板哨式声波吹灰器，只能产生单一频率，除灰能力不足，不能有效地将飞灰除掉。后通过技术改造，将圆板哨式声波吹灰器改为大功率旋笛式声波发生器，排烟温度有明显地下降，由170℃下降到138℃左右，完全达到设计值，使蒸汽温度也提高了10℃（原来满负荷运转时只能维持在520℃左右），提高了锅炉效率，达到了改造目的。