0、引言
    眾所周知，鍋爐效率與其各項(xiàng)損失密切相關(guān)。鍋爐的損失由排煙損失、機(jī)械不完全燃燒損失、灰渣物理?yè)p失、化學(xué)不完全燃燒損失、散熱損失組成。而在這五項(xiàng)損失中，排煙損失是對(duì)鍋爐效率影響最大的一項(xiàng)損失，約為5%~8%。所以降低排煙損失對(duì)提高鍋爐效率及全廠的發(fā)電經(jīng)濟(jì)性有著非常重要的意義。排煙熱損失是指離開(kāi)鍋爐最后受熱面的煙氣溫度高于外界空氣溫度所造成的熱量損失。一般情況下，當(dāng)排煙溫度升高10～15℃時(shí)，排煙熱損失約增加l%，所以降低排煙溫度對(duì)提高鍋爐熱效率有著非常重要的意義。
1、影響鍋爐排煙溫度的因素
1.1水分對(duì)排煙溫度的影響
    煤中的水分變成水蒸汽，增加了煙氣量。水分高，提高了煙氣的酸露點(diǎn)，易產(chǎn)生低溫腐蝕，為防止或減輕對(duì)低溫受熱面的腐蝕，最有效的方法就是提高空預(yù)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(shí)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(fēng)器或熱風(fēng)再循環(huán)。例如余吾熱電，其采用的是加裝暖風(fēng)器，利用汽輪機(jī)抽汽來(lái)加熱冷風(fēng)，以用來(lái)提高進(jìn)風(fēng)溫度，但進(jìn)風(fēng)溫度升高會(huì)使排煙溫度也升高。另外，煤中水分燃燒后產(chǎn)生大量水蒸汽，降低了爐膛溫度，為保證一定的出力必須增加燃料量和風(fēng)量，使得排煙溫度升高。一般估計(jì)，煤中水分每增加5%，由于損失而使鍋爐效率下降0.5%。富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售生物質(zhì)鍋爐，生物質(zhì)鍋爐主要燃燒顆粒機(jī)、木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料，同時(shí)我們還有大量的楊木木屑顆粒燃料和玉米秸稈顆粒燃料出售。
1.2灰分對(duì)排煙溫度的影響
    灰分增加，受熱面的沾污和磨損狀況要加重，爐內(nèi)結(jié)渣會(huì)影響水循環(huán)，造成爐膛出口煙氣溫度升高，而尾部受熱面沾污則會(huì)使排煙溫度顯著升高，同時(shí)灰分高的煤發(fā)熱量低，在相同負(fù)荷情況下消耗的燃料量增加，造成煙氣量和煙氣流速升高，導(dǎo)致排煙量及排煙溫度都會(huì)升高，從而使鍋爐效率降低。
1.3揮發(fā)分對(duì)排煙溫度的影響
   揮發(fā)分減少時(shí)，煤粉著火推遲，燃燒的時(shí)間也會(huì)增加，造成爐膛出口煙溫增高，導(dǎo)致排煙溫度升高，降低鍋爐效率。余吾熱電有限公司鍋爐所使用的燃料來(lái)源于潞安屯留煤礦，按照40%原煤60%矸石混合的燃料，成分特征如表1所示。
1.4過(guò)量空氣系數(shù)對(duì)排煙溫度的影響
    爐內(nèi)過(guò)量空氣系數(shù)增大，將增加煙氣流量和降低絕熱燃燒溫度，而爐膛出口煙溫變化很小。雖然各對(duì)流受熱面的吸熱量增加，但流過(guò)各受熱面的煙氣溫降將減小，排煙溫度增加。
1.5入爐煤粒度對(duì)排煙溫度的影響
    通常，粒度過(guò)小導(dǎo)致?tīng)t內(nèi)顆粒停留時(shí)間相對(duì)縮短，未燃盡碳顆粒的比例也因此增加，造成了分離過(guò)程中由于未燃盡的碳顆粒大量存在而使尾部受熱面出現(xiàn)二次燃燒，導(dǎo)致排煙溫度提高：同時(shí)粒度過(guò)大也會(huì)導(dǎo)致排煙溫度提升，顆粒太粗，必然導(dǎo)致流化床鍋爐粒子循環(huán)量小，蒸發(fā)量達(dá)不到設(shè)計(jì)值，燃燒室下部溫度偏高，上部溫度偏低。為了解決這一問(wèn)題，作為運(yùn)行手段之一，常加大風(fēng)量，而過(guò)量空氣系數(shù)增大，也會(huì)引起排煙溫度增加。
1.6受熱面結(jié)渣、積灰對(duì)排煙溫度的影響
    鍋爐受熱面的結(jié)渣、積灰是導(dǎo)致鍋爐排煙溫度升高的主要原因之一，其對(duì)排煙溫度的影響主要體現(xiàn)在傳熱方面。從煙氣側(cè)到汽水側(cè)的傳熱過(guò)程中，受熱面表面沉積物的導(dǎo)熱系數(shù)較其它介質(zhì)要小得多，因而其所引起的附加熱阻在總傳熱熱阻中占主導(dǎo)地位，較為輕度的結(jié)渣和積灰會(huì)使傳熱量大幅度下降。據(jù)有關(guān)資料顯示：爐膛積灰厚度由lmm增加到2mm時(shí)，傳熱量減少28%，當(dāng)受熱面有3 mm積灰就可造成爐膛傳熱量下降近40%，相應(yīng)爐膛出口煙溫升高近300℃。
1.7給水溫度對(duì)排煙溫度的影響
    通常，當(dāng)給水溫度下降時(shí)，為保證鍋爐蒸發(fā)量，加熱給水所需要的熱量增加，燃料量必然要加大，致使?fàn)t膛出口溫度和排嫻溫度升高。
  尤其是在尾部煙道省煤器積灰時(shí)，省煤器換熱效率降低，給水加熱不足，同樣負(fù)荷下為滿足機(jī)組出力，加大了給煤量，提高了爐膛溫度，尾部煙道的煙溫增高，雙重效應(yīng)使得排煙溫度顯著升高。
    但有時(shí)為了緩解排煙溫度過(guò)高，作為常用運(yùn)行手段，需要切除高加，降低省煤器入口水溫，加大換熱介質(zhì)之間的溫差，以達(dá)到提高換熱器換熱效率，降低排煙溫度的目的。但是機(jī)組整體熱損失非常大，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于排煙熱損失。同時(shí)，為了保證負(fù)荷，需增加給煤量，粗略計(jì)算，切除高加每小時(shí)需增加4t煤，每月的煤耗要增加100多萬(wàn)元，經(jīng)濟(jì)性影響非常大。
2、降低排煙溫度的改善方案
    以余吾熱電有限責(zé)任公司為例，該公司使用的是布袋除塵設(shè)備，排煙溫度過(guò)高不但增加排煙熱損失，過(guò)高的煙溫還會(huì)經(jīng)常使布袋除塵器無(wú)法投用，環(huán)保的壓力很大。為了解決排煙溫度過(guò)高的問(wèn)題，該公司先后投資近三千萬(wàn)元，從各個(gè)方面對(duì)
排煙溫度進(jìn)行控制。
    (1)增加破碎裝置，改善入爐煤顆粒。余吾熱電原先使用的是齒輥式破碎機(jī)，該破碎機(jī)對(duì)煤的破碎效果較好，對(duì)矸石的破碎效果較差，造成人爐煤顆粒過(guò)大，為了改善入爐煤顆粒，首先在廠外增加了矸石臨時(shí)破碎場(chǎng)，專(zhuān)門(mén)對(duì)矸石進(jìn)行破碎，隨后采購(gòu)了山特維克的環(huán)錘式破碎機(jī)，徹底改善了混煤的破碎效果。入爐煤主顆粒由原來(lái)的13 mm降為7mm，使得一次流化風(fēng)的投入量大大減少，降低了排煙溫度。
    (2)增加蒸汽吹掃裝置，減少尾部煙道積灰。余吾熱電運(yùn)行以來(lái)，尾部煙道積灰嚴(yán)重，特別是高溫過(guò)熱器和再熱器部位。原先使用的聲波吹灰器吹灰效果較差，無(wú)法滿足尾部煙道的清灰要求，雖然運(yùn)行中加長(zhǎng)了鍋爐吹灰時(shí)間，積灰依然嚴(yán)重。為了降低排煙溫度，滿足除塵要求，作為運(yùn)行手段，頻繁的切除高加，嚴(yán)重影響發(fā)電經(jīng)濟(jì)性。為了解決這一問(wèn)題．2009年對(duì)吹灰器進(jìn)行了改造，增加了8臺(tái)戴蒙德的蒸汽吹灰器，改造后尾部煙道煙溫運(yùn)行中顯著降低。富通新能源生產(chǎn)銷(xiāo)售的生物質(zhì)鍋爐以及木屑顆粒機(jī)壓制的生物質(zhì)顆粒燃料是客戶們不錯(cuò)的選擇。
    (3)余吾熱電使用的燃煤來(lái)源于臨近的屯留煤礦，原煤和矸石通過(guò)皮帶從洗煤廠直接進(jìn)入電廠的筒倉(cāng)。從屯留煤礦末矸倉(cāng)進(jìn)廠的煤矸石含水量非常大，原先設(shè)計(jì)煤種的空氣干燥基水分為0.46%，而實(shí)際的人爐煤含水量已達(dá)到了4.7%。矸石和原煤經(jīng)過(guò)混煤破碎后，經(jīng)常造成入爐煤斗的堵塞和破碎機(jī)落煤筒的堵塞，而大量的水分進(jìn)入爐膛，直接造成排煙溫度升高。為此，余吾熱電投資2 500萬(wàn)元新建煤矸石晾曬場(chǎng)，對(duì)進(jìn)廠的煤矸石進(jìn)行晾曬，經(jīng)過(guò)晾曬后的煤矸石與原煤混煤后空氣干燥基水分為1.17%，煤中含水量降低了3.43%。人爐煤含水量的減少，降低了鍋爐尾部煙道的煙氣溫度，減少了排煙熱損失，提高了鍋爐換熱效率。
    (4)過(guò)量空氣系數(shù)是鍋爐運(yùn)行非常重要的燃燒技術(shù)經(jīng)濟(jì)指標(biāo)。運(yùn)行中嚴(yán)格控制過(guò)量空氣系數(shù)，確保其在合格范圍之內(nèi)，降低排煙溫度。
3、結(jié)語(yǔ)
    為了解決鍋爐排煙溫度過(guò)高問(wèn)題，對(duì)排煙溫度升高的各種原因進(jìn)行了分析，并針對(duì)余吾熱電提出了一些改進(jìn)措施和方案，為鍋爐設(shè)備改造治理、降低排煙溫度、提高鍋爐效率提供了指導(dǎo)。