炉膛出口烟温上升原因

锅炉负荷增加时，炉膛出口烟温上升的现象是由于过量空气系数的增加、火焰中心位置上移以及煤质的影响等因素共同作用的结果。下面将详细分析这些因素如何导致炉膛出口烟温上升：

1. 过量空气系数的影响

- 过量空气系数的定义：过量空气系数是指送入炉膛的氧气量与理论所需氧气量的比值。

- 过量空气系数对烟气热容量的影响：当过量空气系数增加时，意味着进入炉膛的吸热介质增多，即烟气的热容量增大。这意味着在相同的燃烧条件下，烟气能够吸收更多的热量，从而使得火焰中心的温度水平下降，火焰中心的位置上移。

- 炉膛出口烟温的变化：由于火焰中心位置上移，炉膛出口处的烟气温度会相应升高，从而导致炉膛出口烟温上升。

2. 火焰中心位置的影响

- 火焰中心位置上移的原因：过量空气系数的增加会导致火焰中心位置上移，这是因为过多的氧气使得燃料燃烧更加充分，火焰中心的温度降低。

- 对炉膛出口烟温的影响：火焰中心位置上移意味着更多的燃料在高温下被消耗，因此炉膛出口处的烟气温度会升高，从而导致炉膛出口烟温上升。

3. 煤质的影响

- 煤质对炉膛内辐射传热量的影响：不同的煤质会对炉膛内的辐射传热量产生影响。例如，如果使用的是劣质煤，其汽温上升的可能性较大，而使用优质煤则可能使汽温上升的可能性较小。

- 负荷增加时煤质的影响：随着锅炉负荷的增加，进入炉膛的燃料量成比例地增加，而炉膛水冷壁的吸热量增加的幅度小于燃料量增加的幅度，必然导致炉膛出口烟温上升。

4. 对流受热面的影响

- 对流受热面的作用：对流受热面如过热器和再热器在锅炉中起到加热蒸汽的作用。当锅炉负荷增加时，对流受热面的吸热量也会相应增加，但由于水冷壁的辐射吸热量占全部吸热量的95％，对流吸热量仅占5％，所以负荷增加，水冷壁的吸热量所占的比例下降。

- 负荷增加时对流受热面的影响：虽然对流受热面的吸热量增加，但由于水冷壁的辐射吸热量占全部吸热量的95％，对流吸热量仅占5％，因此负荷增加，水冷壁的吸热量所占的比例下降，导致炉膛出口烟温上升。

5. 锅炉运行状态的影响

- 锅炉运行状态的变化：锅炉在不同运行状态下，其内部燃烧情况和热交换效率都会发生变化。例如，磨煤机切换为上层磨运行时，由于过再热器分布在炉膛上部，吸收的热量增加，导致主再热气温升高，进而影响炉膛出口烟温。

- 负荷增加时的锅炉运行状态变化：锅炉从50％额定负荷到满负荷的过程中，炉膛内火焰的温度升高不超过200℃，但炉膛内辐射传热量的增加最大不超过80％。由于进入炉膛的燃料增加一倍，而炉膛水冷壁的辐射吸热量增加不到一倍，因此负荷增加，水冷壁的吸热量所占的比例下降，导致炉膛出口烟温上升。

6. 燃料性质的影响

- 燃料性质的多样性：不同类型的燃料具有不同的物理和化学性质，这会影响其在炉膛中的燃烧过程和最终的烟温。例如，劣质煤的挥发分含量较高，燃烧时会产生较多的热量，从而可能导致炉膛出口烟温上升。

- 燃料性质对炉膛出口烟温的影响：燃料性质的差异会导致炉膛出口烟温的不同变化。因此，在设计和运行锅炉时，需要根据燃料的性质选择合适的燃烧方式和控制策略，以确保炉膛出口烟温的稳定性和可靠性。

7. 锅炉控制系统的作用

- 锅炉控制系统的重要性：锅炉控制系统负责监控和调节锅炉的各项参数，包括燃料供应、空气流量、水位等。通过精确的控制，可以确保锅炉在最佳状态下运行，从而提高热效率并减少能源浪费。

- 锅炉控制系统对炉膛出口烟温的影响：良好的锅炉控制系统可以有效地应对负荷变化带来的影响，通过调整燃料供应和空气流量等参数，保持炉膛出口烟温的稳定。这对于保证锅炉的安全、经济和环保运行至关重要。

此外，在了解以上内容后，还可以关注以下几个方面：

- 定期检查和维护锅炉设备，确保其正常运行和高效性能。

- 优化燃料供应系统，确保燃料的质量和稳定性。

- 加强锅炉操作人员的培训，提高他们对锅炉运行状态的监测和处理能力。

- 采用先进的锅炉控制技术，实现对炉膛出口烟温的精确控制。

总的来说，锅炉负荷增加时，炉膛出口烟温上升是一个复杂的现象，涉及到过量空气系数、火焰中心位置、煤质、对流受热面、锅炉运行状态、燃料性质以及锅炉控制系统等多个因素的共同作用。通过对这些因素的深入分析和理解，可以更好地掌握锅炉运行的规律，提高锅炉的运行效率和安全性。