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【摘 要】 电厂锅炉机组运行中，排烟温度普遍高于设计值。排烟温度升高，排烟损失增大，从而导致锅炉效率降低，煤耗升高，经济效益下降，本文通过理论分析，并结合现场经驗，对引起排烟温度升高的原因进行了分析、归纳，针对不同的起因，提出了相应的措施和建议。
【关键词】 电厂锅炉；排烟；原因；降低；方法
引言
经验证明，排烟温度接近或略低于设计值时，锅炉运行较为安全和经济。较高的排烟温度，就意味着燃料中较多的一部分热量被烟气带走散失在大气中，造成锅炉的排烟热损失。排烟温度越高，排烟热损失就越多。但也不能过多地降低排烟温度，否则会引起锅炉金属耗量增加较多，和尾部受热面发生低温腐蚀的可能性增大。
一、原因分析
1、空气预热器自身原因
在空气预热器自身方面，可能导致排烟温度升高的原因主要有设计、制造及安装质量三个方面。设计原因有空气预热器选型不当、传热元件选型不当以及计算换热效率过高导致裕度不足等；制造质量主要是由于生产工艺或设备的原因造成传热元件达不到设计要求，减少了换热元件的表面面积；安装质量主要是装入元件盒后与隔板间形成较大的缝隙而又没有采取封堵措施在运行时形成烟气走廊，还有施工阶段对传热元件保护不好，造成大量的铁屑、焊渣进入传热元件内部无法清除或传热元件变形等原因导致流通截面减小，换热面积减少。
2、锅炉系统的原因
（1）X比对排烟温度的影响
空气预热器在稳定运行时处于热平衡状态，即烟气放出的热量等于空气吸收的热量，用公式表示即为：
（1）
式（1）中：Wg和Wa：烟气入口流量和空气出口流量Cpg和Cpa：烟气和空气的平均定压比热Δtg和Δta：烟气温降和空气温升将式（1）整理一下可得：
（2）
式（2）中左边表示空气出口热容量与烟气入口热容量之比，在此它被定义为X比。由于空气和烟气的比热变化不大，因此X比的变化基本上可以看作是空气流量与烟气流量比值的变化。当实际运行的X比偏离设计值，例如比设计值小时，相当于空气的流量变小了，也就是空气预热器的冷却能力变差了，这必然会导致排烟温度升高，同时热风温度也升高。以下是几种造成X变小的原因。
①一次风率偏大造成X变小
锅炉设计的一次风率一般在21%左右，某些电厂运行时高达30%，为了维持一定的磨煤机出口温度，其冷风量也要相应地大幅增加，导致在总风量不变的前提下，通过空气预热器的总风量则相应减少，也就是X比降低，排烟温度上升。
②入磨混合风温偏小造成X变小
在一次风率及一次风出口温度符合设计的前提下，磨煤机入口混合风温偏低，也就是冷一次风量增加，同上理，也使X比偏低，导致排烟温度升高。
③系统漏风造成X变小
因为锅炉本体、制粉系统、烟道都存在漏风，锅炉制造厂设计时对系统的漏风量一般以2%以考虑，但实际运行时有可能超过设计考虑量的几倍。例如有些电厂锅炉采用干式除渣器，这种除渣设备比湿式除渣的漏风量大得多，有些电厂炉膛及尾部烟道漏风厉害，使得X比降低，排烟温度升高。
④煤质变化带来的影响
锅炉及其辅助设备都是按给定的煤种条件设计的，当实际燃烧的煤种发生大的变化时，设备性能必然发生变化。比如实际煤种水分大幅高于设计煤种，为了达到设计的干燥出力，则需要更多的热一次风，造成在一定的总风量前提下，通过空气预热器的二次风量降低，从而减弱了烟-风间的传热，排烟温度上升。
（3）锅炉运行状况对排烟温度的影响
锅炉运行氧量过高，意味着入炉总风量过高，总的烟气量增加，从而超过了空气预热器设计的换热能力，排烟温度上升；吹灰不及时，受热面沾污严重，空气预热器传热元件堵塞，造成吸热不足，排烟温度上升；由于环境温度过高或是送风机的原因造成空气预热器入口空气温度过高，造成传热温压减小，空气预热器放热降低，排烟温度也会升高。
（4）锅炉受热面设计方面的原因
由于热力计算方面的原因，造成受热面布置偏少或分布不合理，在锅炉运行时，总的吸热不足，或者由于受热面变形，形成烟气走廊，导致空气预热器排烟温度升高。
二、降低锅炉的排烟温度的技术措施
1降低炉本体漏风，减少一次风中冷风含量。
1.1炉本体及制粉系统漏风是排烟温度升高的主要原因之一，在炉膛出口过量空气系数不变的情况下，炉膛及制粉系统漏风将使送风量下降，空气预热器的传热系数下降。
1.2送风量下降又使空气预热器出口热风温度升高，传热温压下降。传热系数及传热温压的下降均使空气预热器的吸热量降低，导致排烟温度升高。另外，空气预热器前部的烟道漏风也使烟温下降，传热温压降低，使受热面的吸热量下降，排烟温度升高。所以因采取有效措施，降低本体漏风。对于制粉系统处于运行状态下，尽量减少冷风用量，增加热风用量。在保证安全的前提下保持较高的磨煤机出入口温度。
1.3采用合理的一次风速。制粉系统空气为热风加冷风，当一次风率增加时，为控制磨煤机出口温度不超限，必然使冷风量增加，这样，在炉膛出口过量空气系数不变的前提下，流过空气预热器的热风量将减少，排烟温度升高。
降低一次风率的方法是随负荷不同而增减燃烧器。停用部分燃烧器后，不仅可减少一次风率而且能使火焰集中而且火焰中心降低，对于低负荷这样做也能起到稳定燃烧的作用，停用燃烧器的顺序应自上而下。
2 降低炉膛火焰中心高度
2.1 提高单台磨煤机的出力：在相同的负荷下，尽可能提高的出磨煤机力，减少磨煤机运行台数，尽量使上层的不投入，降低炉膛火焰中心。
2.2 合理提高磨煤机出口温度：提高磨煤机出口温度，这不仅能加强空气预热器换热的效果，还可以使进入炉膛的风粉混合物温度提高，有效的降低排烟温度。磨煤机出口温度提高10℃，可降低排烟温度2℃左右。考虑制粉系统的安全，将运行磨煤机的出口温度严格控制在80℃左右。
2.3 合理减少锅炉通风量：合理减少锅炉通风量，应加强对以下几个方面的监视和调整：
①保持较低的氧量：3.0～3.5，维持低氧燃烧，一方面可以减少氮氧化物的生成；降低尾部烟道腐蚀，减轻了排放烟气对环境的污染；另一方面还可以减少吸、送风机电耗，节约厂用电；②及时关闭炉膛火焰观察孔。在实际运行中，炉膛的负压很不稳定，波动较大，炉膛的火焰观察孔经常被鼓开。运行人员加强巡回检查，发现异常情况及时进行处理。
3 加强对锅炉受热面的吹灰实践证明加强锅炉受热面的吹灰工作是降低排烟温度的最有效措施。加强受热面的吹灰工作，特别是过热器、再热器部分以及省煤器部分。
对策实施的结论
通过对锅炉排烟温度高的原因进行分析，得出了操作过程中降低锅炉排烟温度的具体措施：①在保证炉膛不结焦的情况下，应尽量采取低氧燃烧；②保持合理的磨煤机运行及磨煤机出口温度；③减少制粉系统及炉膛本体的漏风，炉膛的漏风不仅使得锅炉的排烟温度升高，而且增加了风机的耗电率；④加强锅炉受热面的吹灰工作，特别是水平及尾部烟道，这些是炉本体容易积灰的地方。
结束语
总之，造成锅炉排烟温度升高的原因有多种，这里面既有空气预热器自身的原因，也有锅炉系统的原因，还有运行方式的原因。所以，要根据实际情况分析排查，找到准确原因后采取针对性的措施，从而降低排烟温度，提高锅炉效率。
参考文献：
[1]赫永沛.现代电厂锅炉原理及设备问题研究[J].科技致富向导，2011，（17）.
[2]高盛喜.浅析电厂锅炉的运行与维护[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010，（06）.
[3]辛曲珍，康达，姜森.锅炉排烟余热回收热力系统关键技术分析[J].电站系统工程，2011，（03）.
[4]刘星；电站锅炉降低排烟温度与防止低温腐蚀研究[D]；华北电力大学（北京）；2011年
[5]夏志强；李雨辰；朱新源；；降低煤粉锅炉排烟温度研究进展[J]；电站系统工程；2009年06期
【关键词】 电厂锅炉；排烟；原因；降低；方法
引言
经验证明，排烟温度接近或略低于设计值时，锅炉运行较为安全和经济。较高的排烟温度，就意味着燃料中较多的一部分热量被烟气带走散失在大气中，造成锅炉的排烟热损失。排烟温度越高，排烟热损失就越多。但也不能过多地降低排烟温度，否则会引起锅炉金属耗量增加较多，和尾部受热面发生低温腐蚀的可能性增大。
一、原因分析
1、空气预热器自身原因
在空气预热器自身方面，可能导致排烟温度升高的原因主要有设计、制造及安装质量三个方面。设计原因有空气预热器选型不当、传热元件选型不当以及计算换热效率过高导致裕度不足等；制造质量主要是由于生产工艺或设备的原因造成传热元件达不到设计要求，减少了换热元件的表面面积；安装质量主要是装入元件盒后与隔板间形成较大的缝隙而又没有采取封堵措施在运行时形成烟气走廊，还有施工阶段对传热元件保护不好，造成大量的铁屑、焊渣进入传热元件内部无法清除或传热元件变形等原因导致流通截面减小，换热面积减少。
2、锅炉系统的原因
（1）X比对排烟温度的影响
空气预热器在稳定运行时处于热平衡状态，即烟气放出的热量等于空气吸收的热量，用公式表示即为：
（1）
式（1）中：Wg和Wa：烟气入口流量和空气出口流量Cpg和Cpa：烟气和空气的平均定压比热Δtg和Δta：烟气温降和空气温升将式（1）整理一下可得：
（2）
式（2）中左边表示空气出口热容量与烟气入口热容量之比，在此它被定义为X比。由于空气和烟气的比热变化不大，因此X比的变化基本上可以看作是空气流量与烟气流量比值的变化。当实际运行的X比偏离设计值，例如比设计值小时，相当于空气的流量变小了，也就是空气预热器的冷却能力变差了，这必然会导致排烟温度升高，同时热风温度也升高。以下是几种造成X变小的原因。
①一次风率偏大造成X变小
锅炉设计的一次风率一般在21%左右，某些电厂运行时高达30%，为了维持一定的磨煤机出口温度，其冷风量也要相应地大幅增加，导致在总风量不变的前提下，通过空气预热器的总风量则相应减少，也就是X比降低，排烟温度上升。
②入磨混合风温偏小造成X变小
在一次风率及一次风出口温度符合设计的前提下，磨煤机入口混合风温偏低，也就是冷一次风量增加，同上理，也使X比偏低，导致排烟温度升高。
③系统漏风造成X变小
因为锅炉本体、制粉系统、烟道都存在漏风，锅炉制造厂设计时对系统的漏风量一般以2%以考虑，但实际运行时有可能超过设计考虑量的几倍。例如有些电厂锅炉采用干式除渣器，这种除渣设备比湿式除渣的漏风量大得多，有些电厂炉膛及尾部烟道漏风厉害，使得X比降低，排烟温度升高。
④煤质变化带来的影响
锅炉及其辅助设备都是按给定的煤种条件设计的，当实际燃烧的煤种发生大的变化时，设备性能必然发生变化。比如实际煤种水分大幅高于设计煤种，为了达到设计的干燥出力，则需要更多的热一次风，造成在一定的总风量前提下，通过空气预热器的二次风量降低，从而减弱了烟-风间的传热，排烟温度上升。
（3）锅炉运行状况对排烟温度的影响
锅炉运行氧量过高，意味着入炉总风量过高，总的烟气量增加，从而超过了空气预热器设计的换热能力，排烟温度上升；吹灰不及时，受热面沾污严重，空气预热器传热元件堵塞，造成吸热不足，排烟温度上升；由于环境温度过高或是送风机的原因造成空气预热器入口空气温度过高，造成传热温压减小，空气预热器放热降低，排烟温度也会升高。
（4）锅炉受热面设计方面的原因
由于热力计算方面的原因，造成受热面布置偏少或分布不合理，在锅炉运行时，总的吸热不足，或者由于受热面变形，形成烟气走廊，导致空气预热器排烟温度升高。
二、降低锅炉的排烟温度的技术措施
1降低炉本体漏风，减少一次风中冷风含量。
1.1炉本体及制粉系统漏风是排烟温度升高的主要原因之一，在炉膛出口过量空气系数不变的情况下，炉膛及制粉系统漏风将使送风量下降，空气预热器的传热系数下降。
1.2送风量下降又使空气预热器出口热风温度升高，传热温压下降。传热系数及传热温压的下降均使空气预热器的吸热量降低，导致排烟温度升高。另外，空气预热器前部的烟道漏风也使烟温下降，传热温压降低，使受热面的吸热量下降，排烟温度升高。所以因采取有效措施，降低本体漏风。对于制粉系统处于运行状态下，尽量减少冷风用量，增加热风用量。在保证安全的前提下保持较高的磨煤机出入口温度。
1.3采用合理的一次风速。制粉系统空气为热风加冷风，当一次风率增加时，为控制磨煤机出口温度不超限，必然使冷风量增加，这样，在炉膛出口过量空气系数不变的前提下，流过空气预热器的热风量将减少，排烟温度升高。
降低一次风率的方法是随负荷不同而增减燃烧器。停用部分燃烧器后，不仅可减少一次风率而且能使火焰集中而且火焰中心降低，对于低负荷这样做也能起到稳定燃烧的作用，停用燃烧器的顺序应自上而下。
2 降低炉膛火焰中心高度
2.1 提高单台磨煤机的出力：在相同的负荷下，尽可能提高的出磨煤机力，减少磨煤机运行台数，尽量使上层的不投入，降低炉膛火焰中心。
2.2 合理提高磨煤机出口温度：提高磨煤机出口温度，这不仅能加强空气预热器换热的效果，还可以使进入炉膛的风粉混合物温度提高，有效的降低排烟温度。磨煤机出口温度提高10℃，可降低排烟温度2℃左右。考虑制粉系统的安全，将运行磨煤机的出口温度严格控制在80℃左右。
2.3 合理减少锅炉通风量：合理减少锅炉通风量，应加强对以下几个方面的监视和调整：
①保持较低的氧量：3.0～3.5，维持低氧燃烧，一方面可以减少氮氧化物的生成；降低尾部烟道腐蚀，减轻了排放烟气对环境的污染；另一方面还可以减少吸、送风机电耗，节约厂用电；②及时关闭炉膛火焰观察孔。在实际运行中，炉膛的负压很不稳定，波动较大，炉膛的火焰观察孔经常被鼓开。运行人员加强巡回检查，发现异常情况及时进行处理。
3 加强对锅炉受热面的吹灰实践证明加强锅炉受热面的吹灰工作是降低排烟温度的最有效措施。加强受热面的吹灰工作，特别是过热器、再热器部分以及省煤器部分。
对策实施的结论
通过对锅炉排烟温度高的原因进行分析，得出了操作过程中降低锅炉排烟温度的具体措施：①在保证炉膛不结焦的情况下，应尽量采取低氧燃烧；②保持合理的磨煤机运行及磨煤机出口温度；③减少制粉系统及炉膛本体的漏风，炉膛的漏风不仅使得锅炉的排烟温度升高，而且增加了风机的耗电率；④加强锅炉受热面的吹灰工作，特别是水平及尾部烟道，这些是炉本体容易积灰的地方。
结束语
总之，造成锅炉排烟温度升高的原因有多种，这里面既有空气预热器自身的原因，也有锅炉系统的原因，还有运行方式的原因。所以，要根据实际情况分析排查，找到准确原因后采取针对性的措施，从而降低排烟温度，提高锅炉效率。
参考文献：
[1]赫永沛.现代电厂锅炉原理及设备问题研究[J].科技致富向导，2011，（17）.
[2]高盛喜.浅析电厂锅炉的运行与维护[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2010，（06）.
[3]辛曲珍，康达，姜森.锅炉排烟余热回收热力系统关键技术分析[J].电站系统工程，2011，（03）.
[4]刘星；电站锅炉降低排烟温度与防止低温腐蚀研究[D]；华北电力大学（北京）；2011年
[5]夏志强；李雨辰；朱新源；；降低煤粉锅炉排烟温度研究进展[J]；电站系统工程；2009年06期