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Analysis and suggestions for power plant boiler exhaust gas temperature by Meter measurement
摘 要：本文对预热器改造進行了简要介绍，分析了锅炉排烟温度表计偏高的原因，并提出了改进措施。
关键词：预热器；排烟温度；漏风
Abstract：This paper introduce transform of air pre-heaters， Analysis for power plant boiler exhaust gas temperature by Meter measurement ， and proposed improvement measures.
Key words：air pre-heaters； exhaust gas temperature ； air leak
1 预热器改造前后效果对比
1.1 改造方案
改造前空气预热器采用立式布置，烟气与空气以逆流方式换热，其中一次风开口为50度。空气预热器转子名义直径为Φ10900，传热元件总高度为2000mm，其中热端传热元件为DU3板型，高度为1050mm，采用0.5mm厚的钢板；冷端采用DU3E板型，高度为950mm，采用搪瓷钢板。转子转向为逆转，即先加热二次风再加热一次风，没有配备漏风自动控制系统。锅炉自投产以来存在排烟温度偏高、热风温度偏低的问题，为了解决排烟温度高的问题，电厂在大修期间对空气预热器进行改造，其方案如下：空气预热器型号由29.5-VI（T）-2000-QMR放大为30-VI（T）-2400-QMR，空气预热器换热元件高度增加400mm，转子直径由10900mm增加到11340mm，直径增加440mm，增加流通截面积，提高空气预热器的换热性能，降低排烟温度。
1.2 改造后，试验单位对改造后的预热器进行了性能考核试验，结论如下：
（1）A侧空气预热器漏风率为4.49%，B侧漏风率为4.99%，均低于保证值6.00%。
（2）实测A侧空气预热器出口烟气温度（排烟温度）为131.8℃，经过进风温度、进口烟气温度及X比修正后的温度为124.9℃，修正后的排烟温度小于保证值129.0℃；实测B侧空气预热器出口烟气温度（排烟温度）为135.4℃，经过进风温度、进口烟气温度及X比修正后的温度为126.4℃，修正后的排烟温度小于保证值129.0℃。
（3）A侧空气预热器出口一次风温度为350.3℃，B侧为350.0℃，均高于保证值316.0℃。
（4）A侧空气预热器出口二次风温度为353.7℃，B侧为348.2℃，均高于保证值326.0℃。
（5）A侧空气预热器烟气压降为1175Pa，B侧为1225Pa，均在保证值范围内（1029～1257Pa）。
1.3 预热器改造前后主要参数对比表
改造后预热器的换热效果大幅提高，主要表现在传热温差从改造前的52度缩小到13度。
2 表计显示的排烟温度偏高的原因
改造后预热器的换热效果大幅提高，相应的热风温度相比改造前也提高了30度左右，但表计的排烟温度下降幅度不大，分析主要原因如下：
2.1 炉底漏风较大。由于烟气的放热与空气的吸热是平衡的，而目前的热风温度已经远远超过了设计值，这说明通过预热器的风量偏少，即无组织风量较多。而炉底的的干除渣系统是造成无组织风偏大的主要根源。
2.2 一、二次风配比失调。目前预热器的一次风阻力达到1000Pa以上，而二次风侧的阻力只有约300Pa，这说明通过预热器的一次风量较原设计值大，而二次风量较原设计值小。
2.3 磨煤机入口一次风量较设计值偏大，冷、热一次风门有调整空间。
2.4 煤粉细度可能偏粗。
2.5 DCS表盘上几组数据前后不对应，应重新进行校对。
2.6 二次风风量偏小，同时炉膛/风箱差压偏小。
3 机组调整方案
针对上述的原因分析，结合目前机组运行的情况，我们制定了机组的调整方案如下：
3.1 将捞渣机通风口关闭并将漏风处堵死，将炉膛底部捞渣机闸板门关闭1～2个小时，观察下排烟温度变化情况。
3.2 调整磨煤机入口风量，将冷、热一次风门关小，降低一次风风量，同时尽量减少旁通风风量。
3.3 一次风风量、二次风风量、二次风风道压力、炉膛/风箱差压、一次风风道压力、热一次风风温、热二次风风温等测点位置和数据准确性都要进行重新校对，以便在今后指导运行。
3.4 增大二次风比例，同时将炉膛/风箱差压调整到0.5～0.8Kpa之间。
4 试验结果
本次试验在机组负荷稳定在210MW情况下进行的，整个试验按照试验大纲进行，整个试验共进行了2个小时，整个试验通过对炉膛无组织漏风的调整（即关闭捞渣机闸板门），一、二次风比例的调整，排烟温度平均值由136.8℃降低到125.8℃，共下降11℃，直接影响锅炉效率0.55%，试验数据见下表：
通过试验可以看出通过关闭捞渣机闸板门，并降低一次风风率，对于降低排烟温度效果非常明显，说明炉底漏风偏大，我们初步核算，关断闸板门对炉膛无组织漏风影响4%～5%，同时可以看出降低一次风风率和减少旁通风风量对于降低排烟温度也效果明显。
5 试验结论和建议
5.1 通过本次试验，试验人员通过减少炉膛底部漏风、降低一次风风率和减少旁通风风量等手段使排烟温度表盘显示值降低到125.8℃，仅通过环境温度一项修正排烟温度可达到120℃左右，说明排烟温度可以达到设计要求。
5.2 通过对试验数据的对比发现，炉底漏风偏大，对于排烟温度影响很大，同时试验人员在试验中发现捞渣机闸板门无法完全关死，炉底还存在一定漏风，若对炉底漏风进行细致维修。排烟温度还有进一步下降的空间；
5.3 降低一次风风率和减小旁通风风量对于降低排烟温度也效果明显，从试验数据来看，考虑到机组制粉系统的安全性，只将一次风风率降低到36%，较设计值25%还存在一定差距，所以建议电厂在今后的运行中进行更加细致的摸索，进一步降低一次风率，排烟温度还有进一步的提升空间；
5.4 在实际运行中，风箱/炉膛差压偏低，导致进入炉膛的二次风风速偏低，对于机组的运行也存在一定影响，建议风箱/炉膛差压调整到0.5KPa左右为宜；
5.5 一次风风量、二次风风量、二次风风道压力、炉膛/风箱差压、一次风风道压力、热一次风风温、热二次风风温等测点位置和数据准确性都要进行重新校对，以便在今后指导运行；
5.6 由于预热器的一次风开口角度为50度，而二次风开口角度为130度，即二次风在降低排烟温度上起到关键的作用，而实际运行中由于二次风的风量较少，阻力很低，这在一定程度上影响了预热器的换热。
作者简介：唐健，工程师，毕业于辽宁工程技术大学，从事锅炉安装服务工作。
摘 要：本文对预热器改造進行了简要介绍，分析了锅炉排烟温度表计偏高的原因，并提出了改进措施。
关键词：预热器；排烟温度；漏风
Abstract：This paper introduce transform of air pre-heaters， Analysis for power plant boiler exhaust gas temperature by Meter measurement ， and proposed improvement measures.
Key words：air pre-heaters； exhaust gas temperature ； air leak
1 预热器改造前后效果对比
1.1 改造方案
改造前空气预热器采用立式布置，烟气与空气以逆流方式换热，其中一次风开口为50度。空气预热器转子名义直径为Φ10900，传热元件总高度为2000mm，其中热端传热元件为DU3板型，高度为1050mm，采用0.5mm厚的钢板；冷端采用DU3E板型，高度为950mm，采用搪瓷钢板。转子转向为逆转，即先加热二次风再加热一次风，没有配备漏风自动控制系统。锅炉自投产以来存在排烟温度偏高、热风温度偏低的问题，为了解决排烟温度高的问题，电厂在大修期间对空气预热器进行改造，其方案如下：空气预热器型号由29.5-VI（T）-2000-QMR放大为30-VI（T）-2400-QMR，空气预热器换热元件高度增加400mm，转子直径由10900mm增加到11340mm，直径增加440mm，增加流通截面积，提高空气预热器的换热性能，降低排烟温度。
1.2 改造后，试验单位对改造后的预热器进行了性能考核试验，结论如下：
（1）A侧空气预热器漏风率为4.49%，B侧漏风率为4.99%，均低于保证值6.00%。
（2）实测A侧空气预热器出口烟气温度（排烟温度）为131.8℃，经过进风温度、进口烟气温度及X比修正后的温度为124.9℃，修正后的排烟温度小于保证值129.0℃；实测B侧空气预热器出口烟气温度（排烟温度）为135.4℃，经过进风温度、进口烟气温度及X比修正后的温度为126.4℃，修正后的排烟温度小于保证值129.0℃。
（3）A侧空气预热器出口一次风温度为350.3℃，B侧为350.0℃，均高于保证值316.0℃。
（4）A侧空气预热器出口二次风温度为353.7℃，B侧为348.2℃，均高于保证值326.0℃。
（5）A侧空气预热器烟气压降为1175Pa，B侧为1225Pa，均在保证值范围内（1029～1257Pa）。
1.3 预热器改造前后主要参数对比表
改造后预热器的换热效果大幅提高，主要表现在传热温差从改造前的52度缩小到13度。
2 表计显示的排烟温度偏高的原因
改造后预热器的换热效果大幅提高，相应的热风温度相比改造前也提高了30度左右，但表计的排烟温度下降幅度不大，分析主要原因如下：
2.1 炉底漏风较大。由于烟气的放热与空气的吸热是平衡的，而目前的热风温度已经远远超过了设计值，这说明通过预热器的风量偏少，即无组织风量较多。而炉底的的干除渣系统是造成无组织风偏大的主要根源。
2.2 一、二次风配比失调。目前预热器的一次风阻力达到1000Pa以上，而二次风侧的阻力只有约300Pa，这说明通过预热器的一次风量较原设计值大，而二次风量较原设计值小。
2.3 磨煤机入口一次风量较设计值偏大，冷、热一次风门有调整空间。
2.4 煤粉细度可能偏粗。
2.5 DCS表盘上几组数据前后不对应，应重新进行校对。
2.6 二次风风量偏小，同时炉膛/风箱差压偏小。
3 机组调整方案
针对上述的原因分析，结合目前机组运行的情况，我们制定了机组的调整方案如下：
3.1 将捞渣机通风口关闭并将漏风处堵死，将炉膛底部捞渣机闸板门关闭1～2个小时，观察下排烟温度变化情况。
3.2 调整磨煤机入口风量，将冷、热一次风门关小，降低一次风风量，同时尽量减少旁通风风量。
3.3 一次风风量、二次风风量、二次风风道压力、炉膛/风箱差压、一次风风道压力、热一次风风温、热二次风风温等测点位置和数据准确性都要进行重新校对，以便在今后指导运行。
3.4 增大二次风比例，同时将炉膛/风箱差压调整到0.5～0.8Kpa之间。
4 试验结果
本次试验在机组负荷稳定在210MW情况下进行的，整个试验按照试验大纲进行，整个试验共进行了2个小时，整个试验通过对炉膛无组织漏风的调整（即关闭捞渣机闸板门），一、二次风比例的调整，排烟温度平均值由136.8℃降低到125.8℃，共下降11℃，直接影响锅炉效率0.55%，试验数据见下表：
通过试验可以看出通过关闭捞渣机闸板门，并降低一次风风率，对于降低排烟温度效果非常明显，说明炉底漏风偏大，我们初步核算，关断闸板门对炉膛无组织漏风影响4%～5%，同时可以看出降低一次风风率和减少旁通风风量对于降低排烟温度也效果明显。
5 试验结论和建议
5.1 通过本次试验，试验人员通过减少炉膛底部漏风、降低一次风风率和减少旁通风风量等手段使排烟温度表盘显示值降低到125.8℃，仅通过环境温度一项修正排烟温度可达到120℃左右，说明排烟温度可以达到设计要求。
5.2 通过对试验数据的对比发现，炉底漏风偏大，对于排烟温度影响很大，同时试验人员在试验中发现捞渣机闸板门无法完全关死，炉底还存在一定漏风，若对炉底漏风进行细致维修。排烟温度还有进一步下降的空间；
5.3 降低一次风风率和减小旁通风风量对于降低排烟温度也效果明显，从试验数据来看，考虑到机组制粉系统的安全性，只将一次风风率降低到36%，较设计值25%还存在一定差距，所以建议电厂在今后的运行中进行更加细致的摸索，进一步降低一次风率，排烟温度还有进一步的提升空间；
5.4 在实际运行中，风箱/炉膛差压偏低，导致进入炉膛的二次风风速偏低，对于机组的运行也存在一定影响，建议风箱/炉膛差压调整到0.5KPa左右为宜；
5.5 一次风风量、二次风风量、二次风风道压力、炉膛/风箱差压、一次风风道压力、热一次风风温、热二次风风温等测点位置和数据准确性都要进行重新校对，以便在今后指导运行；
5.6 由于预热器的一次风开口角度为50度，而二次风开口角度为130度，即二次风在降低排烟温度上起到关键的作用，而实际运行中由于二次风的风量较少，阻力很低，这在一定程度上影响了预热器的换热。
作者简介：唐健，工程师，毕业于辽宁工程技术大学，从事锅炉安装服务工作。