本文簡單論述了排煙溫度對鍋爐效率的影響,以及負荷、煤種對排煙溫度的影響。
關鍵詞:排煙溫度 鍋爐效率 鍋爐的損失由排煙損失,[wiki]機械[/wiki]不完全燃燒損失,灰渣物理損失,化學不完全燃燒損失,散熱損失組成,而在這五項損失中,排煙損失是對鍋爐效率影響最大的一項損失,約為5~8%。所以降低排煙損失對提高鍋爐效率及全廠的發(fā)電經(jīng)濟性有著非常重要的意義。 一、排煙溫度對鍋爐效率的影響影響排煙熱損失的主要因素是排煙溫度及排煙量兩項。排煙溫度比[wiki]環(huán)境[/wiki]溫度高得越多,排煙量越大,排煙損失越大,這一點從求解鍋爐效率的正,反平衡法都能證明,首先,鍋 爐的正平衡方式為: η= q×100[wiki]%[/wiki] 7000×4.18×b 其中: η—鍋爐效率 b—標煤煤耗 q—鍋爐產(chǎn)生的熱量 當鍋爐在相同負荷,相同參數(shù)條件下產(chǎn)生相同的蒸汽,排煙溫度及排煙量增加,就意味著產(chǎn)生相同質量的蒸汽所需要的標煤量增加,從而造成鍋爐效率的下降。 另外,通過反平衡求解鍋爐效率的公式: η=[1-(q2+q3+q4+q5+q6)]×100% η—鍋爐效率 q2—排煙損失 q3—化學不完全燃燒損失 q4—機械不完全燃燒損失 q5—散熱損失 q6—灰渣物理損失(而其中q2=(K1α+K2)(Qpy-tf)% 100 其中K1=煤種系數(shù),tf=送風溫度,Qpy=排煙溫度。) 我們可以清楚地看到,當排煙溫度Qpy上升時,排煙損失增大,即q2增大造成鍋爐效率的下降。當排煙溫度升高12~15℃,排煙熱損失約增加1%。從以上分析可知,排煙溫度升高時,通過正、反平衡法求鍋爐效率都可以得出鍋爐效率下降的結論。因此,最佳排煙溫度可使得鍋爐效率有所提高。 二、影響鍋爐排煙溫度的因素有 首先,當鍋爐負荷變化時,鍋爐的風量必然要進行調整。鍋爐運行時要保持合適的過量空氣系數(shù),過量空氣系數(shù)過大,會便爐膛出口溫度升高,煙氣量增加,造成排煙損失增加導致鍋爐效率下降。當負荷變化時,應適當調整進入爐膛的燃料和空氣量,相應的改變燃燒工況。負荷升高時,燃料量增加,空氣量增加從而會使排煙溫度升高。由于高負荷時爐膛溫度高,著火條件好,燃燒穩(wěn)定,此時可減小過量空氣系數(shù),達到減小排煙損失的目的。而低負荷時則應適應減小爐膛負壓,以減小漏風,提高爐膛溫度,這對穩(wěn)定燃燒,減少未完全燃燒損失有利。其次,燃料的性質對排煙溫度也有很大的影響。 1、水份對排煙溫度的影響:煤中的水份變成水蒸汽,增加了煙氣量;水份高,提高了煙氣的酸[wiki]露點[/wiki],易產(chǎn)生低溫[wiki]腐蝕[/wiki],為防止或輕減對低溫受熱面的腐蝕,最有效的方法就是提高空預器受熱面的壁溫。而要提高壁溫就要提高排煙溫度和入口空氣溫度。實際中提高壁溫最常用的方法是提高空氣入口溫度。一般使用暖風器或熱風再循環(huán)。安順電廠采用的是加裝暖風器,利用汽輪機的抽汽來加熱冷風,以用來提高進風溫度。但進風溫度升高會使排煙溫度也升高,因而排煙熱損失將增大,而使鍋爐經(jīng)濟性降低。一般估計,煤中的水份每增加5%,由于損失而使鍋爐效率下降0.5%。 2、灰份對排煙溫度的影響:灰份增加,受熱面的沾污和磨損越嚴重,爐內結渣會影響水循環(huán),造成爐膛出口溫度升高,而尾部受熱面沾污則會便排煙溫度顯著升高,同時灰份高的煤發(fā)熱量低,在相同負荷情況下消耗的燃料量增加,造成煙氣量和流速升高,導致排煙溫度及排煙量都會升高,從而降低鍋爐效率。 3、揮發(fā)份對排煙溫度的影響:揮發(fā)份減少時,煤粉著火推遲,燃燒的時間也會增加,造成爐膛出口溫度增加,導致排煙溫度升高,降低鍋爐效率。 再次,給水溫度的變化對排煙熱損失也有影響。給水溫度變化時,為適應加熱給水熱量的變化,燃料量也將改變。當給水溫度下降時,加熱給水所需要的熱量增加,燃料量必然要加大,使爐膛出口溫度升高。運行經(jīng)驗表明,給水溫度每降低10℃,燃煤量增加0.65%。而鍋爐效率下降5%~6%。高加解列是造成給水溫度降低的重要原因,同時也是造成發(fā)電廠的效率大副下降的主要原因之一,因此要引起重視。 三、煤種及負荷不同時,如何控制經(jīng)濟排煙溫度。 1、由于我廠大量使用的是無煙煤,因此主要談談燃燒無煙煤時如何降低排煙溫度。燃用無煙煤或貧煤時,由于揮發(fā)份含量少,著火溫度高,煤粉著火推遲,難以燃盡,造成爐膛出口溫度升高,引起排煙溫度也同時升高。這時可適當降低一次風壓,使煤粉著火距離提前,在離燃燒器較近的地方著火,但此時要注意防止堵一次風管。另外,無煙煤的灰份高,同樣造成著火困難,難以燃盡??蛇m當降低火焰中心,延長煤粉在爐膛內的停留時間以減少排煙損失。對于W型火焰爐來說,可適當開大上層檔板,關小下層F檔板,來壓低火焰運行。當煤粉中的水份增加時,應提高一次風的溫度,使進入爐膛的燃料含水份減少,從而減少煙氣量及排煙溫度,提高鍋爐效率。 2、負荷變化必然引起排煙溫度的改變,負荷增加,煙氣量和排煙溫度必然增加,這是由于燃料量和空氣量增加的結果。要想控制排煙溫度在經(jīng)濟排煙溫度下運行,關鍵就是要找到送風量與排煙溫度間的平衡關系,也就是要控制過量空氣系數(shù)。爐內過量空氣系數(shù)α過大或過小,都會使鍋爐效率降低(熱損失總和增加)。因為一般來說,排煙熱損失隨α增加而增加,而化學、機械不完全燃燒熱損失卻隨α降低而降低。除非α過大,使爐溫降低較多及燃料在爐內停留時間縮短時例外。對應于排煙熱損失,機械、化學不完全燃燒熱損失之和為最小的α值稱為最佳過量空氣系數(shù)。這一數(shù)值能保證較高的鍋爐效率。 如圖所示: q q2+q3+q4 q2 q4 q3 α 最佳過量空氣系數(shù)α 煙道各處漏風,都將使排煙處的過量空氣系數(shù)增大,只能增加排煙熱損失和引風機電耗,而不能改善燃燒。漏風使排煙熱損失增大的原因,不僅是由于它增大了排煙容積,同時漏風也使排煙溫度升高。這是因為漏入煙道的冷空氣使漏風點處的煙氣溫度降低,從而使漏風點以后的所有受熱面的傳熱量都減少,故而使排煙溫度升高。且漏風點越靠近爐膛,其影響越大。前面已經(jīng)說明,當負荷增加時,可適當減少過量空氣系數(shù)的運行,而在低負荷時為控制在經(jīng)濟排煙溫度運行可適當減小爐膛負壓,減小漏風,在保持正常運行的前提下適當減小風量,減少排煙溫度和排煙量。鍋爐熱損失與過量空氣系數(shù)的關系如下圖所示。 q q2+q3+q4 q2 q4 q3 α 鍋爐熱損失與過量空氣系數(shù)的關系 3、在鍋爐運行中當某些受熱面上發(fā)生結渣、積灰或結垢時,煙氣與這部分受熱面的傳熱量減少,鍋爐的排煙溫度也會升高。因此,為了保證鍋爐經(jīng)濟運行,必須經(jīng)常保持受熱面清潔。吹灰器的正確運行能有效的清除受熱面上的結渣和積灰,維持受熱面清潔。綜上所述,當燃燒高灰份,低揮發(fā)份,低發(fā)熱量的劣質煤時,應適當減小一次風量,提高一次風溫,降低火焰中心,降低爐膛出口溫度及排煙溫度,提高鍋爐效率。而當負荷變化時,要及時調整過量空氣系數(shù),調整燃燒工況,控制排煙溫度在經(jīng)濟排煙溫度下運行,提高鍋爐效率從而提高整個火電發(fā)電廠的經(jīng)濟性。 |
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