漏风对锅炉运行影响分析.doc

1、1漏风对锅炉运行影响分析摘要：锅炉不同位置的漏风对于锅炉的影响是不同的，对整个锅炉热效率的影响也是不同的。本文通过对一台 500t/h 煤粉锅炉的分析，定性地给出不同位置的漏风对锅炉的具体影响及与热效率的关系，为减轻锅炉漏风的危害提供依据。 关键词：锅炉漏风 安全 经济 1 概述 漏风是锅炉机组运行过程中常见的问题，它对锅炉机组运行的经济性有重大影响。锅炉漏风一般出现在炉膛、炉膛出口以后的烟道和制粉系统。处于工作状态的锅炉机组炉内为微负压状态，可防止冒烟、漏灰，同时避免向炉外喷火。烟道、炉门、炉墙、检查孔等部位不严密，外界空气就会进入烟道或炉膛，降低锅炉运行效率。锅炉漏风不利于锅炉的安全运行，

2、会加剧受热面的磨损；同时会降低受热面的传热及锅炉热效率，如果炉膛某些部位不严密，使得空气进入炉膛内，就会降低锅炉的燃烧效率，烟气所带走的热损失和风机耗能都会增加，最终加大锅炉运行成本。严格控制锅炉漏风问题，有助于降低能耗，改善锅炉运行的经济性和稳定性。本文将以国电集团吉林热电厂 10 号炉（500t/h 锅炉）为例着重分析锅炉漏风对锅炉运行的影响。 2 漏风对受热面传热性能的影响 吉林热电厂 10 号炉系俄罗斯西伯利亚动力机械制造有限公司生产的2超高压参数的塔式汽包炉，本塔式炉在炉膛上面的上升烟道内布置有过热器和两级省煤器，在两个下降烟道内布置有两级空气预热器。该锅炉系固态排渣煤粉炉，使用燃料

3、为黑龙江产的烟煤（干石煤） 。主要参数为：锅炉蒸发量为 500t/h，给水温度为 228，给水压力为 15.94MPa，过热蒸汽温度为 560，过热蒸汽压力为 13.8MPa。 2.1 漏风对水冷壁传热的影响 该炉水冷壁为膜式水冷壁。因上升烟道布置大量过热器和省煤器，受热面布置集中，因此炉膛负压也较上升烟道负压大，漏风量也就相对大些。所以炉膛漏风对锅炉运行的影响也较比其它部位漏风明显。自检查孔和炉墙不严密处漏入的空气使得炉膛温度降低，使传热温差变小，从而降低了传热效率。而且由于炉膛温度的降低使得同样条件的煤粉需要更长的时间才能达到着火温度，推迟了煤粉的燃烧进程，使火焰中心上移，火焰拉长，使炉膛

4、出口的烟温升高。同时漏风也增加了炉膛内的空气量，破坏了正常运行的一、二次风速度场，大大影响炉膛燃烧的稳定性，机械不完全燃烧损失及化学不完全燃烧损失相应增大。同时，漏风量增大也会增加烟气体积，烟气流速加快，造成排烟损失，锅炉传热效率大幅下降。 炉膛大量漏风时还易使水冷壁结焦。这是因为炉膛内漏入的大量冷风破坏了炉膛内原有的空气动力场，使火焰的充满程度和搅拌混合情况恶化，造成火焰偏斜。特别是水封被破坏时，由冷灰斗会漏入大量冷风，将造成炉膛温度大幅度下降，推迟煤粉的着火，火焰中心上移且逐渐拉长，致使炉膛出口处的烟温升高，造成水冷壁结焦。结焦严重时会破坏3锅炉正常的水循环，尤其在低负荷时对水循环影响很大

5、；还导致排烟温度大幅提高，降低了锅炉效率；当锅炉掉焦时使炉内空气动力场产生较大波动，容易导致灭火保护动作，造成锅炉灭火；当结焦严重时甚至影响机组的正常出力。 2.2 漏风对过热器传热的影响 在炉膛出口后的上升烟道内安装过热器。锅炉本体负压运行时有空气混入就会导致过热器漏风。过热器处于烟气温度高的部位，传热在考虑烟气对过热器的对流传热的同时也要考虑到烟气对过热器的辐射传热。漏风降低了烟气温度，使传热温差变小，从而降低辐射传热系数；但空气的漏入又增加了烟气量，使烟气流速增加，从而增加了对流传热系数。那么，传热性能到底如何变化呢？当烟道漏风量较小时，烟气温度下降不明显，使得烟气侧辐射传热系数的下降可

6、以忽略不计。而此时由于烟气流量的增加使得烟气流速增大，提高了烟气侧对流传热系数，所以烟气侧放热系数提高了。当漏风量较大时，大量空气进入烟道，使得烟气温度大幅下降，过热器的传热温差变小，漏风量越大传热温差越小。辐射传热系数下降的幅度比对流传热系数上升的幅度大，所以烟气侧放热系数仍然下降了，其降幅根据传热温差的降幅而定。 2.3 漏风对省煤器传热的影响 省煤器中的对流传热与过热器的对流传热是相同的，差异之处仅是烟气侧温度较低，烟气侧的辐射放热相比对流传热系数较小，此时对流传热起主导作用。产生如此的结果主要是由于烟气流速增大使烟气侧对流放热系数增大，烟气温度降低使烟气侧辐射放热系数减小。但是由于4省

7、煤器处在接近锅炉顶部，烟气的平均温度较低致使整个烟气侧辐射放热程度也较小，因此整个烟气侧放热系数是增大的。此时的传热系数是随着漏风量的增加而增加。 烟气流速的增大还会加剧对省煤器的磨损，造成受热面漏泄，不得不停炉处理，影响机组正常运行，同时更换受热面还会带来附加的经济损失。 2.4 空气预热器漏风对锅炉效率的影响 空气预热器布置在锅炉的尾部，漏风对传热的影响与省煤器基本相同。但空气预热器漏风来源于空气侧，漏风的温度高于环境温度，此外空气预热器的漏风直接影响排烟温度。故这里主要分析漏风对锅炉效率的影响。 本炉空气预热器分为高温段和低温段。从高、低温段漏风所导致排烟温度下降幅度来看，高温段温降幅度

8、较大。低温段锅炉漏风后，炉膛燃烧效率和温降幅度较小，但高温段漏风后锅炉运行效率明显下降。空气预热器高、低两个温段相比，高温段漏风所导致的锅炉热效率下降幅度较大。在运行实践中，空气预热器高温段漏风所漏入的空气温度虽然高，但仍与烟气温度有一定差距。因此高温段漏风会降低烟气平均烟温，继而影响其热传热性能，因此出口烟温降低不大。进入低温段的烟气热传递系数有所提高，但进口烟温略有下降，导致总的烟气传热量增加不多，因此低温段出口烟温较低。高温段大部分的放热量会随烟气排走，因此造成较大的热损失，继而降低锅炉机组运行效率。当低温段漏风时，漏入的空气温度虽然较低，但烟气与冷风的温差比高温段小得多。因而，5低温段

9、传热温差的减小不如高温段大，导致总传热量减小的幅度也明显小于高温段，排烟损失的增加和锅炉效率的降低均小于高温段漏风的影响。空气预热器处的漏风还影响制粉系统的出力；当漏风量过大时严重影响送风机的处理，造成锅炉出力下降。 2.5 制粉系统漏风对锅炉的影响 本炉采用的是负压式制粉系统，因此漏风量较大。大量冷风的进入将使制粉系统干燥出力大幅下降，直接影响磨煤机的正常出力；另一方面，漏风将使携带煤粉的一次风风温降低，造成锅炉燃烧不稳，使锅炉的不完全燃烧损失增大，低负荷运行时可能造成锅炉灭火。同时漏风量的增大还会使烟气流速增大，烟道磨损加剧。 3 结论 锅炉机组可能发生漏风的部位有炉膛、排烟口等多个部位，

10、各个部位漏风后对锅炉燃烧效率的影响各有差异。对受热面来说，漏风会大大降低其热传递温差，同时提高流传热系数。漏风后烟气高温段原有固定的烟气辐射放热量会随之减少；受热面烟气辐射放热系数也会因烟气温降而减小；尾部烟道等烟气低温段的烟气辐射放热量极少，因而可基本忽略漏风的影响。 在实际运行中，应尽量减少炉膛出口处受热面的漏风，防止排烟温度的升高。 空气预热器漏风会影响锅炉燃烧效率，从影响程度来分析，高温段漏风对锅炉燃烧效率的影响较大，因为高温段漏风温度与烟气之间会形成较大的温差，使得传热温差大幅下降。鉴于此，在锅炉运行实践中，6应该密切关注空气预热器高温段的漏风问题，及时预控，以免造成更大的损失。 锅炉机组漏风通常会造成排烟热损失，降低其热传递性能，还会加剧受热面磨损，增加风机运行负荷，因漏风过大而迫使锅炉降低出力运行，因此需及时采取技术措施，最大限度控制漏风所造成的影响。 参考文献： 1姜宏，姜忠.锅炉漏风问题不容忽视J.工业锅炉，2000（03）. 2王春昌.锅炉漏风对排烟温度及排烟损失的影响J.热力发电，2007（08）. 3李殿志.浅谈锅炉漏风带来的燃料损失J.应用能源技术，2010（03）.