锅炉排烟


热门范文 2019-08-05 21:48:03 热门范文
[摘要]第一篇锅炉排烟:锅炉排烟温度高的原因及解决措施在当前电厂生产过程中,煤粉炉应用较为广泛,这主要在煤粉炉运行过程中,煤被破碎成细小粉末后,其比表面积增加,这也使煤粉与空间接触面积增加,煤粉燃烧强度得以提高。在煤粉炉运行过程中,排烟温度高是影响锅炉燃烧效率的最主要因素。因此需要采取有效措施来降低锅炉排烟

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第一篇锅炉排烟:锅炉排烟温度高的原因及解决措施

       在当前电厂生产过程中,煤粉炉应用较为广泛,这主要在煤粉炉运行过程中,煤被破碎成细小粉末后,其比表面积增加,这也使煤粉与空间接触面积增加,煤粉燃烧强度得以提高。在煤粉炉运行过程中,排烟温度高是影响锅炉燃烧效率的最主要因素。因此需要采取有效措施来降低锅炉排烟温度,可以通过增加炉膛容积、降低成燃烧温度等来降低锅炉受热面的温度,从而使排烟温度能够降低。也可以通过增加各级受热面、省煤器、空气预热器等的面积来降低烟气温度。部分理论上的措施在实际应用过程中具有较大的难度,因此需要针对实际锅炉运行中排烟温度的具体原因来采取具有针对性的技术和管理措施,确保使电厂锅炉排烟温度能够降下来,提高电厂锅炉运行的经济性。
1、锅炉排烟温度高的原因分析
 1.1 煤种
    在锅炉运行过程中,锅炉烟气量和烟气特性与煤的成份具有直接的关系,煤的水分和发热量会直接导致排烟温度的变化,即煤的排烟温度与收到基水分成正比,与发热量成反比。但当前由于我国煤炭资源紧张,这也使煤种发生了较大的变化,大部分电厂燃煤种类都较为复杂,从而造成排烟温度升高,影响了锅炉运行的经济效益。
1.2 进入制粉系统和炉膛的冷风系数
    当锅炉处于负压燃烧状态时,从锅炉的各门孔处或是不严密的部位会有中分空气进入到炉膛内,在炉膛出口过量空气系数不变的情况下,由于冷空气的漏入,会减少流经空气预热器的空气量,降低空气流速,造成传热系数下降,从而对总传热量带来较大的影响。这也充分的说明书当炉膛内和制粉系统中冷风量增加时,都会影响到空气预热器的传热量,使排烟温度得以提高。
1.3 给水温度
    省煤器的传热量直接受到给水变化变化的影响,并进而影响排烟温度。当机组负荷变化或是高压加热投停,都会影响到给水温度的变化。在高低压加热器全部投运的情况下,给水温度数下降时,排烟温度也会随之降低。通常情况下给水温度达到265度时,每降低10度排烟温度会下降1.5度,这也充分说明给水温度对排烟温度的影响并不大。
1.4 冷空气温度
    部分锅炉处于露天环境下,随着外界气温的变化会对冷空气温度带来较大的影响,从而造成锅炉排烟温度与设计值发生偏离。当冷空气温度升高时,排烟温度也会随之升高。但冷空气温度随季节变化是客观存在的,这个因素无法改变。
1.5 炉膛出口过量空气系数
    通过增加炉膛出口过量空气系数,可以增加空预器的空气量,使空预器传热量得以提高,从而使排烟温度下降。炉膛出口过量空气系数增加时,流过半辐射及对流受热面的烟气量也会随之增加,使受热面烟气温度降幅变弱,从而造成排烟温度的上升。因此当炉膛出口过量空气系统处于正常变动范围时,对排烟温度所造成的影响较小,而且通过调整过量空气系数,主要是针对燃烧工况和降低不完全燃烧,所以炉膛过口过量空气系数这个因素对排烟温度的影响通常可以忽略不计。
1.6 空气预热器漏风系数
     针对于空气预热器漏风系数这一因素进行分析时,在其减少的情况下,也会使空气预热器平均空气量、流经空气预热器的平均烟气量和总的传热量都会出现减少的情况,而漏入烟气中的空气平均温度则会有所上升,从而致使锅炉排烟温度会有所提高。但当空气预热器漏风系数减少时,排烟热损失也会随之减少,因此会有效的提高锅炉效率。
    另外,对于锅炉排烟温度的影响因素较多,如受热面布置、受热面积灰等情况,而且各影响因素即单独作用,同时也相互具有一定的联系性,关系十分复杂,这也使锅炉排烟温度高的原因呈现出复杂化的特点。
2、控制锅炉排烟温度高的技术措施高
2.1 减少炉膛漏风
    通过减少炉膛漏风,将漏风部位采用有效的密封措施,以此来对锅炉排烟温度进行控制。在具体实践工作中,需要选拔先进的炉膛门孔结构,同时还要进一步改进油枪的性能,强化炉膛熄火保持技术水平,改造炉膛中渣斗或是机械出渣处较大空隙处,并进一步提高锅炉运行的整体负荷水平,以此来对锅炉排烟温度高的情况进行有效控制。
2.2 合理地降低一次风率
     在锅炉正常运行过程中,要想实现对制粉系统通风量的有效控制,则需要有效的实现一次风率的降低,这种情况下,磨煤机出力会有所降低,但磨煤量的干燥剂量会出现下降现象,这就在燃料蒸发水分所需热量不变的情况下需要干燥剂具有适宜的初温,这样才能进一步减少掺冷风量,降低制粉系统漏风量,达到排温温度降低的目标。
2.3 投用乏气再循环
     运用乏气再循环能够降低制粉系统中干燥剂量,即实现一次风率的降低,投入乏气再循环其对一次风率和制粉系统的影响是一样的。
2.4 结构方面的措施
     在锅炉运行工况条件下,当受热面传热量不够时,也会导致锅炉排烟温度升高现象发生。受热面传热系数、传热温差和受热面的面积都会对受热面传热量带来真接的影响,这其中,最为可能的一种方法即是通过增加传热面积,而且增加的受热面要尽可能的与炉膛距离远一点,这样才能达到良好的降低排烟温度的效果。这主要是由于当增加的受热央与炉膛距离较近时,会增加该级的传热量,降低出口烟温,但下一级受热面的传热温差会减少,从而使传热量也会随之减少,出口烟温下降幅度相较于进口烟温降低的幅度小,最终作用于排烟温度时所带来的降幅也减小。因此在具体实施过程中,要合理增加低温受热面,以此来达到降低排烟温度的目的。
2.5 完善受热面的吹灰
     受热面积处存在较多灰尘、结渣和结垢现象时,必然会影响受热面的传热量,从而造成排烟温度升高。针对于这种情况下,需要对受热面的灰尘、结渣和结垢现象进行有效处理,确保受热面保持良好的清洁度,以此来达到降低排烟热损失的目标。在锅炉运行过程中,煤灰熔点、炉膛燃烧区温度、炉内煤灰的输运特性等都是会造成锅炉发生结焦问题。燃煤固有的特性决定了煤灰熔点不可改变的特性,因此在实际工作中可以从炉膛燃烧区温度、炉内煤灰输运特性两方面入手来改善锅炉结焦的问题。可以采取有效措施来降低炉内气流的运行速度,以此来改善炉内煤类的输运特性。炉膛内燃烧区温度与燃煤发热值、燃煤挥发份、热风温度等都具有较大的关系,当热风温度较高时,则表明燃烧区温度也呈现较高水平。在实际锅炉运行时,可以通过提高热风温度来使燃烧区温度上升,从而使一些挥发份较低的难燃煤种能够入炉后实现完全燃烧。但部分高挥发份和易结焦的煤种,如果提高热风温度,则会增加锅炉结焦的可能性。
3、降低电厂锅炉排烟温度的管理措施
3.1 加强设备管理
    通过加强对锅炉的维护和改造,有效的降低电厂锅炉排烟温度。可以采取有效措施来控制内漏现象,及时消除漏风问题,重视制粉系统风量和风压等测点的校验工作。充分的利用机组检修机会来重点排查锅炉系统风门,做好相关压测我来有效的消除空预器氧量偏低的根本原因。做好吹灰器的维护工作,使其保持良好的运行状态,加强对制粉系统的管理,提高其运行的效率,为机组经济运行奠定良好的基础。
3.2 加强吹灰管理
    在具体工作中,可以通過加强对电量的管理来有效的提升机组负荷水平,从而有效的保证炉膛吹灰和尾部烟道吹灰的有效实施和及时执行。定期对再热器烟道档板进行开启放灰,在炉膛和尾部烟道吹灰期间要适当的增加再热器挡板开启放灰的次数,进一步加大对吹灰系统的巡检力度,及时发现吹灰系统的缺陷并对其进行有效消除,提高锅炉运行的效益。
3.3 进行设备改造
    可以充分的利用锅炉检修的时机,针对锅炉设计上存在缺陷的部位进行合理和科学的改造,特别是针对排烟温度高的问题,可以通过增加尾部传热面积来有效的消除锅炉设计中存在的不利影响因素,有效的降低排烟温度,保证锅炉运行的经济性。
3.4 完善控制逻辑
     为了保证风和煤比例的匹配度,需要进一步完善制粉系统风量控制逻辑,把控好吹类控制,强化空气预热器吹灰跳步功能,这样即使吹类中断后,再次进行吹风过程中也能够有效的保证吹灰方式控制的合理性。
3.5 加强入炉煤质管理
    当时受制于多种因素的影响,电厂采购煤质的品质呈逐年下降的趋势,针对于这个问题,可以通过强化入炉煤质管理,有效的对燃烧情况进行调整,尽可能的减少煤质下降所带来的不利影响。具体可以通过控制掺混比例;完善加仓方式;加强入炉煤杂物筛查等来提高燃烧的效率。
3.6 提高监盘质量
    针对煤量情况来对制粉系统风量偏雷的问题进行调节,有效的保证制粉系统风量控制的合理性。通过总一次风量控制降低冷一次风量比率;及时根据煤种变化调整磨煤机出口温度控制;及时根据机组负荷情况调整炉底渣系统冷却风门开度,降低底渣系统漏风量。
     锅炉运行过程中,煤在燃烧过程中会产生较多的热损失,这其中排烟热损失占总损失的比重较大,而且还会对电厂煤耗带来较大的影响。一旦电厂锅炉排烟温度过高时,则会对锅炉使用效率带来较大的影响。在当前电力市场竞争不断加剧的新形势下,电厂为了提高自身的竞争能力,则需要采取有效的措施来降低生产成本,在实际运作中可以通过控制锅炉排烟温度高问题来提高机组运行效益,实现电厂煤耗的降低,为电厂整体经济效益的提高奠定良好的基础

第二篇锅炉排烟:锅炉烟囱设计标准


锅炉房烟囱设计
新建锅炉房的烟囱设计应符合下列要求:1.燃煤、燃油(轻柴油、煤油除外)锅炉房烟囱高度的规定:1)每个新建锅炉房只允许设一个烟囱,烟囱高度可按表8.4.10-1规定执行。
表8.4.10-1燃煤、燃油(轻柴油、煤油除外)锅炉房烟囱最低允许高度(GB 13271-2001)
锅炉房装机总容量
MW
<0.7
0.7~<1.4
1.4~<2.8
2.8~<7
7~<14
14~<28
t/h
<1
1~<2
2~<4
4~<10
10~<20
20~≤40
烟囱最低允许高度
m
20
25
30
35
40
45
2)锅炉房装机总容量>28MW(40t/h)时,其烟囱高度应按批准的环境影响报告书(表)要求确定,且不得低于45m。新建烟囱周围半径200m距离内有建筑物时,其烟囱应高出最高建筑物3m以上。燃气、燃油(轻柴油、煤油)锅炉烟囱高度应按批准的环境影响报告书(表)要求确定,且不得低于8m。2.各种锅炉烟囱高度如果达不到上述规定时,其烟尘、SO2、NOx最高允许排放浓度,应按相应区域和时段排放标准值50%执行。3.出力≥1t/h或0.7MW的各种锅炉烟囱应按《锅炉烟尘测试方法》(GB5468)和《固定污染源排气中颗粒物测定与气态污染物采样方法》(GB/T16157-2001)的规定,设置便于永久采样孔及其相关设施。4.锅炉房烟囱高度及烟气排放指标除应符合上述1~3款(摘自GB13271-2001)的规定外,尚应满足锅炉房所在地区的地方排放标准或规定的要求。5.烟囱出口内径应保证在锅炉房最高负荷时,烟气流速不致过高,以免阻力过大;在锅炉房最低负荷时,烟囱出口流速不低于2.5~3m/s,以防止空气倒灌。烟囱出口烟气流速参见表8.4.10-2,烟囱出口内径参见表8.4.10-3和表8.4.10-4。
表8.4.10-2烟囱出口烟气速表(m/s)
运行情况
全负荷时
最小负荷时
机械通风
12~20
2.5~3
微正压燃烧
10~15
2.5~3
表8.4.10-3燃煤锅炉砖烟囱出口内径参考值
锅炉房总容量(t/h)
≤8
12
16
20
30
40
60
80
120
200
烟囱出口内径(m)
0.8
0.8
1.0
1.0
1.2
1.4
1.7
2.0
2.5
3.0
表8.4.10-4燃油、燃气锅炉钢制烟囱出口内径参考值
单台锅炉容量[t/h(MW)]
1(0.7)
1.5(1.05)
2(1.4)
3(2.1)
4(2.8)
5(3.5)
6(4.2)
烟囱出口直径(m)
0.25
0.30
0.35
0.45
0.5
0.55
0.60
单台锅炉容量[t/h(MW)]
8(5.6)
10(7.0)
12(8.4)
15(10.5)
18(12.6)
20(14)
 
烟囱出口直径(m)
0.70
0.80
0.85
0.90
0.95
1.00
 
6.当烟囱位于飞行航道或飞机场附近时,烟囱高度不得超过有关航空主管部门的规定。烟囱上应装信号灯,并刷标志颜色。7.自然通风的锅炉,烟囱高度除应符合上述规定外,还应保证烟囱产生的抽力,能克服锅炉和烟道系统的总阻力。对于负压燃烧的炉膛,还应保证在炉膛出口处有20~40Pa的负压。每米烟囱高度产生的烟气抽力参见表8.4.10-5。
表8.4.10-5烟囱每米高度产生的抽力(Pa)
烟囱内的烟气平均温度(℃)
在相对湿度φ=70%,大气压力为0.1MPa下的空气比重
1.420
1.375
1.327
1.300
1.276
1.252
1.228
1.206
1.182
1.160
1.137 空气温度(℃) -30
-20
-10
-5
0
+5
+10
+15
+20
+25
+30
140
5.65
5.15
4.70
4.42
4.15
3.91
3.68
3.45
3.20
3.00
2.77
160
5.97
5.50
5.02
4.75
4.51
4.27
4.03
3.81
3.57
3.35
3.12
180
6.31
5.85
5.37
5.10
4.86
4.62
4.38
4.16
3.92
3.70
3.47
200
6.65
6.20
5.72
5.45
5.21
4.97
4.73
4.51
4.27
4.05
3.82
220
6.98
6.50
6.02
5.75
5.51
5.27
5.03
4.81
4.57
4.35
4.12
240
7.28
6.78
6.30
6.03
5.79
5.55
5.31
5.09
4.85
4.63
4.40
260
7.55
7.05
6.57
6.30
6.06
5.82
5.58
5.36
5.12
4.90
4.67
280
7.80
7.28
6.80
6.53
6.29
6.05
5.81
5.59
5.35
5.13
4.90
300
8.00
7.51
7.03
6.76
6.52
6.28
6.05
5.82
5.58
5.36
5.13
320
8.20
7.72
7.4
6.97
6.73
6.49
6.25
6.03
5.79
5.57
5.34
8.燃油、燃气锅炉烟囱底部应设置泄油装置或泄水装置。对于在不同季节或不同时段热负荷变化大,烟囱设置可采取下列方案:1.每台锅炉分别设置独立烟囱;2.当锅炉房有多台锅炉,但只允许建一座烟囱时,可采取下列措施:将每台锅炉独立的排烟管组成外形一体的组合烟囱;在圆筒形或矩形烟囱内设置隔板,分成各自独立的流道,分别连通各台锅炉的排烟管,构成分流烟囱。3.在烟囱出口设置能防护高空气流影响的烟囱帽罩,帽罩结构宜不影响排烟的抬升高度。烟囱出口内径d(单位为m)可按下列两种方式计算:
1.计算方法一:
 
d=
BjnVy(tc+273)
(8.4.12-1)
 
3600×273×0.785×ω0
式中
Bj

每台锅炉计算的燃料消耗量,对不同炉型的锅炉房应分台计算(kg/h)或(m3/h);
 
n

合用同一烟囱的锅炉台数;
 
Vy

烟囱出口计入漏风系数的烟气量(状态)(m3/kg)或(m3/m3);
 
tc

烟囱出口处烟气温度(℃);
 
ω0

烟囱出口处流速(m/s),可按表8.4.10-2选用。
 
 
2.计算方法二:
 
d=
ndVyi
(8.4.12-2)
 
3600×0.785×ω0
式中
nd

由一个烟囱负担的锅炉在额定出力下的总蒸发量值(t/h);
 
Vyi

每小时产生1t蒸汽的估算烟气量(m3/h),可由表8.4.2-2查得。
 
 
烟囱的阻力计算:1.烟囱的摩擦阻力Pycm(单位为Pa):
 
Pycm=λ
Hωpj2
ρpj
(8.4.13-1)
 
dpj2g
式中
λ

烟囱摩擦阻力系数,砖烟囱或金属烟囱均取λ=0.04;
 
dpj

烟囱平均直径(m),dpj=(d1+d2)/2,式中d1,d2分别为烟气出口、入口的内径;
 
H

烟囱高度(m);
 
ωpj

烟囱内烟气平均流速(m/s);
 
ρpj

烟囱内烟气平均密度(kg/m3)。
 
 
2.烟囱出口阻力Pycc(单位为Pa):
 
Pycc=A
ωc2
ρc
(8.4.13-2)
 
2
式中
A

烟囱出口阻力系数,A=1.0;
 
ωc

烟囱出口烟气流速(m/s);
 
ρc
烟囱出口处烟气密度(kg/m3)。
 
 
3.烟囱总阻力Pyc(单位为Pa):  
Pyc=Pycm+Pycc
(8.4.13-3) 砖烟囱和钢筋混凝土烟囱的结构应符合下列要求:1.砖烟囱的最大高度不宜超过50m。2.烟囱下部应设清灰孔,清灰孔在锅炉运行期间应严密封好(可用黄泥砖密封)。3.烟囱底部应设置比水平烟道入口低0.5~1.0m的积灰坑。4.当烟囱和水平烟道有两个接入口时,两个接口一般应相对设置,并用与水平烟道成45o角的隔板分开,隔板高出水平烟道的部分,不得小于水平烟道高度的1/2。5.烟囱应设置维修爬梯和避雷针。钢烟囱的设计应符合下列要求:1.钢烟囱应有足够的强度和刚度,烟囱壁厚要考虑一定量的腐蚀裕度,当烟囱高度为20~40m,直径为0.2~1.0m时,无内衬的筒体壁厚取4~10mm,有内衬的壁厚取8~18mm。2.当烟囱高度和直径之比超过20时,必须设置可靠的牵引拉绳,拉绳沿圆周等弧度布置3~4根。3.烟囱与基础连接部分一般制作锥形,支撑板厚度一般为20~40mm。4.带内衬的钢烟囱,内衬可分段支承,每段长4~6m,内衬和筒体之间保持20~50mm的间隙,并应在顶部装防护环板将内衬盖住。5.钢烟囱宜选用由专业厂加工制造的焊制不锈钢烟囱。

第三篇锅炉排烟:锅炉排烟温度高的原因及措施


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燃烧器布置在炉膛四角,双切圆燃烧。第一层为等离子燃烧器,二、三、四层燃烧器是百叶窗式水平浓淡燃烧器。制粉系统为双进双出钢球磨煤机、冷一次风直吹式制粉系统。吹灰采用的是蒸汽吹灰。
1运行情况
2009年运行以来,锅炉排烟温度逐渐升高,#1锅炉210MW负荷排烟温度高达170/148℃,甲乙侧偏差22℃,远高于排烟温度设计值131℃,大大降低了锅炉效率。
2原因分析影响排烟温度的主要因素有煤种性质,炉膛和制粉系统漏风,热面积灰结渣,空预器入口温度,炉膛火焰中心高度,空气预热器漏风系数及本身结构等,它们之间既单独作用,又相互联系。
①、煤种
燃料中的水分或灰分增加以及低位发热量降低均可使排烟温度上升。这是因为这些变化将使烟气量和烟气比热增加,烟气在对流区中温降减小,排烟温度上升。但由于原煤供应受市场影响,煤质、煤种方面不可能完全稳定,因此未将煤种改进作为调整排烟温度的手段。
②、炉膛和制粉系统漏风
由于炉膛和制粉系统漏风,一次风掺冷风不经过空预器直接进入炉膛,在炉膛出口过量空气系数一定的情况下导致空预器空气流速降低,传热系数和传热量下降;同时空预器出口热风温度升高,使传热温差减小,进一步减少了传热量而导致排烟温度升高。
③、受热面积灰结渣
受热面积灰结渣增加热阻,降低传热系数,使受热面吸热减少,排烟温度升高。我厂原来吹灰器故障较多,特别是过热器区域长吹由于工作的环境温度高,易造成卡涩,影响了吹灰器的投用次数,增大了受热面的积灰。
④、空预器入口风温高
空预器入口风温及环境温度高,空预器传热温差就小,烟气放热量就小,从而使排烟温度升高,由于环境温度随季节变化而变化,故空预器入口风温难以控制。
⑤、炉膛火焰中心高
炉膛火焰中心高,水冷壁辐射热减少,炉膛出口烟气温度升高,导致排烟温度升高。
⑥、空预器内漏
由于空预器轴向、径向、环向密封不严,一次风漏向烟气侧、二次风侧,二次风露向烟气侧,由于空预器在热态膨胀后呈蘑菇状,热端漏风量更大,降低了烟气侧传热温差,造成排烟温度升高。
⑦、空预器结垢积灰
空预器结垢积灰,使空预器流通面积大为减小,烟气侧阻力增加,空预器传热效率下降,造成排烟温度升高。
3排烟温度高采取措施①、炉膛和制粉系统漏风检查
通过对炉膛和制粉系统漏风检查,发现燃烧器管道清扫风漏风较大,当燃烧器退出运行时,利用清扫风即冷一次风对该燃烧器管道进行吹扫,防止煤粉沉积管道,引起自燃。通过对清扫风电动门手紧及重新定开关位,大大减小了清扫风漏风。
②、降低炉膛火焰中心高度
由于原来A、B层一次风压较低,因此对应#1磨煤机出力较小,这样在高负荷情况下,只能提高C、D层对应#2磨煤机出力,造成火焰中心上移,增加了排烟温度。针对此情况,利用大修机会,做空气动力场试验,对一次风压重新进行了调平和校核处理,这样就可以在保证一次风压,一次风速的前提下,尽量提高#1磨煤机处理,降低火焰中心,降低排烟温度。
③、加强对锅炉受热面的吹灰
实践证明加强对锅炉受热面的吹灰是降低排烟温度最有效的措施之一。在高负荷时通过对水冷壁、过热器、再热器以及省煤器区域的吹灰,特别是对水冷壁及省煤器吹灰,均能降低排烟温度1-2℃。
④、空预器漏风整治
通过实验发现空预器漏风系数高达16%以上,利用大修机会对空预器进行密封改造,现漏风系数6%左右,达到设计值要求,从而减小热端漏风,降低排烟温度。
⑤、空预器受热面检查及清洗
利用大修机会,对空预器受热面进行检查,发现多个受热面特别是#1空预器受热面积灰堵灰严重,通过对各个受热面进行专业清洗,空预器传热温差由以前200℃提高到现在220℃,从而大大提高空预器传热效率,降低排烟温度。
⑥、合理提高磨煤机出口温度
提高磨煤机出口温度,减小制粉系统掺入冷风量,这不仅加强空预器换热效果,还可以提高进入炉膛风粉混合物温度,有利于煤粉燃烧,进一步降低排烟温度。考虑到制粉系统安全性,磨煤机出口温度由原来的不高于80℃提高到现在90℃。
4改造效果经过多方面的调整与改造后,最终使锅炉的排烟温度降低25-30℃,锅炉效率提高1.5%-2%,每年节约标准煤近万吨。

本文来源:https://www.shanpow.com/news/402271/

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